武夷山黃溪洲常綠闊葉林植物多樣性及群落結(jié)構(gòu)特征

黃雍容 林捷 黃石德

摘要：采用相鄰格子法，對(duì)武夷山黃溪洲常綠闊葉林植物多樣性進(jìn)行調(diào)查，分析該群落植物組成及群落植物多樣性。結(jié)果表明：該群落分層明顯，草本層和層間植物種數(shù)較少，調(diào)查樣地內(nèi)共有維管植物41科63屬116種，喬木層、灌木層和草本層分別有39、66和11種。喬木層重要值排名前5的植物為少葉黃杞（Engelhardtia fenzlii）、甜櫧（Castanopsis eyrei）、赤楠（Syzygium buxifolium）、米櫧（Castanopsis carlesii）和小葉青岡（Cyclobalanopsis myrsinifolia）;灌木層重要值前5位的植物為箬竹（Indocalamus tessellatus）、少葉黃杞、黃丹木姜子（Litsea elongata）、赤楠和絨毛潤(rùn)楠（Machilus velutina）;草本層重要值前5的植物為里白（Hicriopteris glauca）、狗脊（Woodwardia japonica）、常春油麻藤（Mucuna sempervirens）、莎草蕨（Schizaea digitata）和長(zhǎng)序璉珠藤（Alyxia yunkuniana）。灌木層數(shù)量、多樣性指數(shù)和豐富度指數(shù)均居首位;喬木層和灌木層優(yōu)勢(shì)種突出，植物種分布不均勻;草本層植物種數(shù)少，均勻度指數(shù)最大。

關(guān)鍵詞：武夷山;常綠闊葉林;植種多樣性;群落特征

Abstract： The species composition and diversity of evergreen broad-leaved forest in Huangxizhou area of Wuyi Mountain was investigated by contiguous grid quadrat method. The result showed that the community stratification was obvious，there are 116 vascular plant species within sample square， belonging to 63 genera and 41 families， 39，66 and 11 species in tree， shrub and herb layers，respectively. The diversity results showed that the number， diversity index and richness index of shrub layer were the largest. The dominant species in tree layer and shrub layer were prominent， and the species distribution were uneven. The herb layer has few species and the evenness index was the largest.

Key words： Wuyi Mountain;Community characteristics;Species diversity

武夷山國(guó)家自然保護(hù)區(qū)是世界生物多樣性保護(hù)的重要地區(qū)，其完整保存著中亞熱帶同緯度帶面積最大、最典型的原生性森林生態(tài)系統(tǒng)[1，2]。武夷山由于特殊的地理位置和良好的生態(tài)環(huán)境，為野生動(dòng)植物生存提供良好棲息地，其物種數(shù)量豐富，已查明記錄在冊(cè)的物種數(shù)達(dá)1.1 萬(wàn)種[3]。武夷山為生態(tài)學(xué)研究工作的開展提供了理想場(chǎng)所，近幾十年來(lái)，學(xué)者們分別從物種多樣性、群落結(jié)構(gòu)、物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)、生態(tài)價(jià)值評(píng)價(jià)和氣候變化等方面開展各種研究[4-11]。多數(shù)研究對(duì)象較單一，且多集中于某一區(qū)域范圍內(nèi)。生物多樣性是個(gè)長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)研究過(guò)程[12-14]，其豐富度受氣候變化和極端氣候的影響顯著[15]。本項(xiàng)目組依托武夷山亞熱帶森林生態(tài)定位研究站在武夷山保護(hù)區(qū)長(zhǎng)期開展生物多樣性、森林水文、森林氣象、森林土壤等方面綜合研究。方燕鴻[6]2005年對(duì)黃溪洲固定大樣地進(jìn)行過(guò)植物群落調(diào)查，時(shí)隔10余年，課題組2017年底對(duì)該固定樣地甜櫧群落再次進(jìn)行調(diào)查，將兩期調(diào)查結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，以期為下一步的研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為武夷山植被多樣性保護(hù)措施的制定提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況

武夷山保護(hù)區(qū)位于福建省西北部，總面積56527 hm2，屬中亞熱帶季風(fēng)氣候，月平均氣溫18.3℃，年均降水量1600 mm-2200 mm，年相對(duì)濕度78%～84%，無(wú)霜期253～272 d[16]。其地質(zhì)地貌屬于紅色砂礫巖分布區(qū)，地層構(gòu)造為中生代白堊紀(jì)，是第三紀(jì)系沉積的赤石群碎屑巖地層。

試驗(yàn)地（27°32′—27°55′N;117°24′—118°02′E）位于武夷山保護(hù)區(qū)的黃溪洲自然村，海拔700m，喬木層主要樹種有少葉黃杞（Engelhardtia fenzlii）、赤楠（Syzygium buxifolium）、甜櫧（Castanopsis eyrei）等，是典型的中亞熱帶常綠闊葉林，其群落的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，喬木層、灌木層和草本次分層明顯，有一定數(shù)量的層間植物。

1.2 調(diào)查方法

在野外踏查的基礎(chǔ)上，于2017年9月在武夷山自然保護(hù)區(qū)海拔高度700～800 m的位置，選取位于山地陽(yáng)坡的常綠闊葉林，采用相鄰格子法，設(shè)置10 m×10 m的樣地12塊，總面積1200 m2，記錄樣地經(jīng)緯度、海拔、坡向、坡度、土壤等生境因子的信息。喬木層采用每木檢尺方法調(diào)查，記錄胸徑>4 cm喬木植物的種名、胸徑、冠幅、枝下高和樹高等信息。采用對(duì)角線采樣法，每個(gè)樣方內(nèi)于兩個(gè)對(duì)角和中央共設(shè)2 m×2 m的林下植被樣方3個(gè)，共36個(gè)灌木樣方。記錄下樣方內(nèi)灌木植被的種類、數(shù)量、平均地徑、平均高度和平均冠幅。在每個(gè)灌木樣方內(nèi)設(shè)置1m×1m的小樣方1個(gè)，共36個(gè)草本樣方，進(jìn)行草本層植被調(diào)查，記錄下草本植物的種類、數(shù)量和平均蓋度。

1.3計(jì)算方法

1.3.1植物群落重要值計(jì)算

喬木層重要值（%）=相對(duì)密度+相對(duì)頻度+相對(duì)優(yōu)勢(shì)度

灌木層、草本層重要值（%）=相對(duì)密度+相對(duì)頻度+相對(duì)投影蓋度[17]

1.3.2 物種多樣性計(jì)算方法

本文采用Shannon-Weiner 多樣性指數(shù)H、Simpson 生態(tài)優(yōu)勢(shì)度指數(shù)D、Pielou均勻度指數(shù)JSW和Margalef豐富度指數(shù)Dmg對(duì)植物群落多樣性進(jìn)行分析。[17]

Shannon-Weiner （多樣性指數(shù)）： ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 公式（1）

Simpson指數(shù)（優(yōu)勢(shì)度指數(shù)）： ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 公式（2）

Pielou指數(shù)（均勻度指數(shù)）： ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?公式（3）

Margalef（豐富度指數(shù)）： ?; ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?公式（4）

其中，Ni為種i 的個(gè)體數(shù)，N為群落中全部物種的個(gè)體數(shù)。S為物種數(shù)目，Pi為屬于種i 的個(gè)體在全部個(gè)體中的比例

2 結(jié)果與分析

2.1武夷山甜櫧林群落各層次物種組成特征

樣地內(nèi)喬木層、灌木層和草本層分層明顯，郁閉度較大，在調(diào)查樣地內(nèi)共有維管植物41科63屬117種，喬木層、灌木層和草本層分別有39、66和11種（表1）。多于方燕鴻[6]調(diào)查結(jié)果（28科44屬80種），這與調(diào)查樣地的設(shè)置方法有關(guān)：本研究采用相鄰格子法，而方燕鴻采用的是不連續(xù)設(shè)置養(yǎng)分法。

由表1可知，重要值累積>50%的樹種從大到小依次為少葉黃杞、甜櫧、赤楠、米櫧和小葉青岡，共5種。在武夷山常綠闊葉林群落喬木層中出現(xiàn)的主要樹種有97株，以赤楠單株數(shù)量最大;少葉黃杞26株，占總株數(shù)的26.8%，居第2位，其平均胸徑為16.03 cm，其重要值、相對(duì)頻度和相對(duì)優(yōu)勢(shì)度均居群落之首。少葉黃杞為該群落的優(yōu)勢(shì)樹種，緊接著依次為甜櫧、赤楠、米櫧和小葉青岡，其中甜櫧的相對(duì)優(yōu)勢(shì)度與少葉黃杞差別不大。

由表1可知，灌木層種類豐富，按重要值排序，累積>50%的植物有箬竹、少葉黃杞、黃丹木姜子、赤楠、絨毛潤(rùn)楠、彎尖杜鵑和細(xì)枝柃，共7種。灌木層以箬竹和少葉黃杞為優(yōu)勢(shì)種，其余5種為次優(yōu)勢(shì)種。層間植物有菝葜、網(wǎng)脈葉酸藤果、長(zhǎng)序璉珠藤和常春油麻藤等。草本層種類較少，以蕨類植物居多，按重要值排序，累積>50%的植物分別是里白、狗脊和莎草蕨，共3種。其中里白為草本層的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)種，狗脊、常春油麻藤、莎草蕨為次優(yōu)勢(shì)種。

2.2武夷山甜櫧林群落物種多樣性分析

由表2可知，灌木層的物種數(shù)量、多樣性指數(shù)（H）和豐富度指數(shù)（Dmg）最大;喬木層優(yōu)勢(shì)度指數(shù)（D）較大，與灌木層差別不明顯，表明該樣地喬木層和灌木層優(yōu)勢(shì)種突出，樹種分布不均勻;草本層因種類較少，均勻度指數(shù)（JSW）為最大。該結(jié)果與前人在武夷山常綠闊葉林的調(diào)查結(jié)果[18]相吻合。

3. 結(jié)論

武夷山保護(hù)區(qū)黃溪洲常綠闊葉林共有維管植物41科63屬116種。喬木層重要值排名前5位的物種分別為少葉黃杞、甜櫧、赤楠、米櫧和小葉青岡;灌木層重要值排名前五位的物種分別箬竹、少葉黃杞、黃丹木姜子、赤楠和絨毛潤(rùn)楠;草本層植物排名前五位的物種分別為里白、狗脊蕨、常春油麻藤、莎草蕨和長(zhǎng)序鏈珠藤。多樣性指數(shù)結(jié)果表明灌木層數(shù)量、多樣性指數(shù)和豐富度指數(shù)均居首位;喬木層和灌木層優(yōu)勢(shì)種突出，物種分布不均勻;草本層物種數(shù)少，均勻度指數(shù)最大。

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