廣東石門臺自然保護區(qū)森林植被物種多樣性

李遠球，黃林生，繆紳裕，戴克元，曾陽金，陶文琴

(1.廣東石門臺國家級自然保護區(qū)管理局，廣東 英德 513000；2.廣州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，廣東 廣州 510006)

廣東石門臺國家級自然保護區(qū)地處亞熱帶(24°22′29″—24°30′41″ N、113°05′00″—113°30′50″ E)，總面積33555 hm2，植物資源豐富，擁有野生高等植物271科998屬2471種[1]。盡管不少學(xué)者對區(qū)內(nèi)的植被和植物多樣性[2-4]、山頂矮林物種分布格局和動態(tài)[5-7]，以及重要物種種群特征[8-10]等進行過相關(guān)研究，但均未分析整體植被優(yōu)勢科、屬、種的重要值等特征指標。本文對近年來保護區(qū)內(nèi)設(shè)立的15個固定樣地植物多樣性進行深入研究，以期為了解森林植被優(yōu)勢物種的構(gòu)成、種群發(fā)展趨勢提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 自然概況

研究地位于北回歸線北緣，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，光照充足、溫暖濕潤、雨量充沛。年均氣溫20.9 ℃，最冷月(1月)平均溫11.0 ℃；最熱月(7月)平均溫28.9 ℃。年均降水量1882.8 mm；年均相對濕度78%；年均日照時間1670.5 h；有效積溫7576 ℃，年無霜期319 d。保護區(qū)以中山地貌為主，約占總面積的87.76%，最高處(船底頂)海拔1586 m。保護區(qū)內(nèi)的土壤類型多樣，主要有赤紅壤、山地紅壤、山地黃壤、山地草甸土、石灰土等[1]。

1.2 方法

基于以往對區(qū)內(nèi)植被的研究結(jié)果，于2015—2016年間，選擇數(shù)個地點的常綠闊葉林，分別設(shè)置 15個30 m×40 m的固定樣地(具體位置見表1)，每個樣地面積1200 m2，合計總面積1.8 hm2。15個樣地的海拔從最低的85 m上升到最高的1118 m，二者高差達1033 m。15個樣地中包含2個針闊混交林(華南五針松(Pinuskwangtungensis)+疏齒木荷(Schimaremotiserrata)群落、木荷(S.superba)+馬尾松(Pinusmassoniana)群落)和13個常綠闊葉林，其中還有1個是石灰?guī)r植被(龍眼(Dimocarpuslongan)+假蘋婆(Sterculialanceolata)群落)，基本反映了石門臺森林植被的主要特征。樣地采用每木記帳法調(diào)查，個體的起測胸徑為2.5 cm[4]，包括傳統(tǒng)意義上的喬木、灌木、大型的木質(zhì)藤本植物[11]。各物種的重要值=相對密度+相對頻度+相對顯著度[12]。物種多樣性中，對于種子植物科屬的分類，按《中國植物志》在線查詢系統(tǒng)中的恩格勒系統(tǒng)[13]劃分。

表1 石門臺自然保護區(qū)固定樣地的地理坐標及優(yōu)勢種

2 結(jié)果與分析

2.1 森林植被中優(yōu)勢物種組成及其重要值

在石門臺1.8 hm2固定樣地中，個體胸徑≥2.5 cm的物種共211種(表2中僅列出重要值>2.00%的部分種類)，隸屬于55科117屬，其中羅浮柿(Diospyrosmorrisiana)、木荷、疏齒木荷、鼠刺(Iteachinensis)、密花樹(Rapaneaneriifolia)、華潤楠(Machiluschinensis)的重要值均超過9.80%，這5種植物的重要值之和為93.82%，占所有種的31.27%，是石門臺當(dāng)今森林植被中最具優(yōu)勢的物種。

表2 石門臺自然保護區(qū)森林植被喬木層優(yōu)勢物種的重要值 %

2.2 森林植被優(yōu)勢科組成及其重要值

根據(jù)表2結(jié)果，對優(yōu)勢種所隸屬的科進行統(tǒng)計，以每個科所有種的重要值之和排序，結(jié)果見表3(僅列出重要值之和>2.00%的科)。山茶科(Theaceae，6屬18種)重要值63.34%，位居首位(占21.11%)；樟科(6屬24種)重要值37.52%，排列第2(占12.51%)，柿科重要值23.32%排第3(占7.77%)，其后有紫金?？浦匾?3.11%、虎耳草科重要值13.11%、杜鵑花科重要值11.27%等，這6個科的重要值總和為161.67%，占所有科重要值的53.89%，是石門臺森林植被最重要的科級組成。同時由于山茶科、樟科等是亞熱帶常綠闊葉林最主要的表征科(它們在森林植被中所含的種類也最多)，表明石門臺森林植被屬于較典型的亞熱帶常綠闊葉林。但常綠闊葉林中的其它表征科，如殼斗科(3屬10種，重要值5.33%，占1.78%)、木蘭科(重要值3.30%，占1.10%)、金縷梅科(重要值2.58%，占0.86%)在石門臺森林植被中雖占一定比例，但排序相對較后，表明石門臺植被中的植物區(qū)系成分復(fù)雜，具有較明顯的南亞熱帶向中亞熱帶過渡的特征。

表3 石門臺自然保護區(qū)森林植被優(yōu)勢科及其重要值

2.3 森林植被優(yōu)勢屬組成及其重要值

根據(jù)表2結(jié)果對優(yōu)勢種所隸屬的植物屬進行統(tǒng)計，以每個屬所有種的重要值之和排序，結(jié)果見表4(僅列出重要值之和>2.00%的屬)。重要值>10.00%的植物屬分別是木荷屬(Schima)、柿屬(Diospyros)、潤楠屬(Machilus)、柃木屬(Eurya)、鼠刺屬(Itea)、密花樹屬(Rapanea)，它們的重要值之和(112.46%)占全部117屬的40.82%。

表4 石門臺自然保護區(qū)森林植被優(yōu)勢屬及其重要值

3 結(jié)論與討論

石門臺自然保護區(qū)1.8 hm2固定樣地(約24°26′N)中所出現(xiàn)的維管植物55科117屬211種的數(shù)量(起測胸徑2.5 cm)，折算為1.0 hm2樣地約為31科65屬和117種，其屬數(shù)和種數(shù)均大于廣東南雄青嶂山常綠闊葉林1.0 hm2固定樣地中(起測胸徑1.0 cm)的38科58屬74種[12]，因此可推斷石門臺的植物多樣性比位置相對偏北的南雄青嶂山(約25°03′N)更為豐富。

以往研究表明，石門臺自然保護區(qū)的森林植被以熱帶、亞熱帶的代表性科屬為主，優(yōu)勢科包括殼斗科、山茶科、樟科、杜英科、木蘭科等[4]。本研究結(jié)果顯示，山茶科、樟科的優(yōu)勢最明顯，而殼斗科的優(yōu)勢并不明顯。這種差異可能與取樣不同有關(guān)，但本文的固定樣地取樣面積更大、取樣區(qū)域代表性較好，更能真實反映出森林植被的特征。

在石門臺以北的南嶺[14]、以東的梅州[15]、以南的廣州從化[16-17]等地森林群落中，羅浮柿均可成為喬木層優(yōu)勢種或建群種，它在本區(qū)的重要值最大，表明其生態(tài)適應(yīng)性強或本研究地石門臺是其分布較中心的位置。木荷在亞熱帶常綠闊葉林中?？勺鳛榻ㄈ悍N之一，但在郁閉度相對較大的林下鮮有小苗，表明它是喜光樹種[18]，南雄青嶂山的木荷種群已處于早衰階段，進一步演替可能被耐蔭的紅錐等所取代[12]。疏齒木荷在南嶺海拔的山地常綠闊葉林中成為建群種[19]，本研究中疏齒木荷重要值位居第3，體現(xiàn)其生態(tài)適應(yīng)性較強。除了疏齒木荷和密花樹外，石門臺的木荷、鼠刺、羅浮柿和華潤楠等種類的優(yōu)勢地位，與其南部的廣州天然次生林喬木層主要樹種[17]和南部深圳[20]相同，與其東部惠州白盆珠的鼠刺也作為喬木層優(yōu)勢種[21]一致。石門臺山頂矮林中集群分布的聚集強度由高到低依次為密花樹、疏齒木荷、木荷、紅錐(Castanopsishystrix)等[5]，密花樹主要生長于林緣、路旁等灌木叢中[22]，在典型的亞熱帶常綠闊葉林中，密花樹并不是建群種，本研究中密花樹的重要值排第5位，也體現(xiàn)出其一定的優(yōu)勢。作為石門臺植被優(yōu)勢種之一，華潤楠同樣在廣州從化[16]、梅州[15]等地作為優(yōu)勢種出現(xiàn)在喬木層中。

石門臺自然保護區(qū)森林植被的物種多樣性豐富，其相同面積的物種科、屬和種類數(shù)量遠高于位置略偏北的南雄青嶂山自然保護區(qū)。研究結(jié)果表明，石門臺森林植被優(yōu)勢科為山茶科、樟科、柿科、紫金?？?、虎耳草科和杜鵑花科等，與典型的中亞熱帶最具優(yōu)勢代表科殼斗科、山茶科、樟科、木蘭科和金縷梅科相比有一定差異，既體現(xiàn)出亞熱帶的特征，同時具有其較為獨特的性質(zhì)。石門臺植被的優(yōu)勢屬中的木荷屬、潤楠屬、柃木屬和密花樹屬等所在的植物科與優(yōu)勢科一致，但柿屬、鼠刺屬所在的柿科和鼠刺科并非該地區(qū)的最優(yōu)勢科。優(yōu)勢種中的羅浮柿、木荷、疏齒木荷、鼠刺、密花樹、華潤楠等，在廣東范圍內(nèi)的各地植被中均較常見，體現(xiàn)了亞熱帶常綠闊葉林植物種類組成的較好代表性。

*：野外工作得到本保護區(qū)前進管理站孔明、橫石塘管理站黃明柱、云嶺管理站許明科、沙口管理站肖金海等多位同志的大力協(xié)助，特致謝意！