浙江省丹霞地貌巖生植物群落物種多樣性研究

沈年華, 李傳磊, 王小德

(1.蘇州旅游與財(cái)經(jīng)高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校, 江蘇 蘇州 215104; 2.無錫開放大學(xué),江蘇 無錫 214011; 3.浙江農(nóng)林大學(xué) 風(fēng)景園林與建筑學(xué)院, 浙江 臨安 311300)

浙江省丹霞地貌巖生植物群落物種多樣性研究

沈年華1, 李傳磊2,3, 王小德3

(1.蘇州旅游與財(cái)經(jīng)高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校, 江蘇 蘇州 215104; 2.無錫開放大學(xué),江蘇 無錫 214011; 3.浙江農(nóng)林大學(xué) 風(fēng)景園林與建筑學(xué)院, 浙江 臨安 311300)

采用樣方調(diào)查的方法，對(duì)浙江省丹霞地貌巖生植物群落物種多樣性進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，以期為植被保護(hù)和生物多樣性保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)，結(jié)果表明：浙江省丹霞地貌巖生植被植物有82科143屬195種；群落不同層次在Margalef豐富度指數(shù)、Simpson指數(shù)、Shannon-Wiener指數(shù)上，具有一致的趨勢(shì)，即：草本層>灌木層>苔蘚層>藤本層；Pielou均勻度指數(shù)的排列順序?yàn)椋禾μ\層>藤本層>草本層>灌木層。不同區(qū)域群落物種多樣性比較中，除苔蘚層外，江郎山巖生植物各層次的豐富度指數(shù)和多樣性指數(shù)都較高。

植物群落; 物種多樣性; 丹霞地貌; 浙江省

浙江省是丹霞地貌分布較多的省份，在我國所有丹霞地貌省份中處于第6位[1]，具有一定的典型性和代表性。丹霞地貌具有“頂平、身陡、麓緩”的形態(tài)特征，生境脆弱，加之人類的過度干擾，導(dǎo)致區(qū)域植被退化，引起了生物多樣性喪失等一系列生態(tài)環(huán)境問題。作為生物多樣性層次之一的物種多樣性，它可以反映群落或生境中物種的豐富度、均勻度和時(shí)空變化，表征群落和生態(tài)系統(tǒng)的特征及其變化演替的規(guī)律，也可反映不同的自然地理?xiàng)l件及人為因素與群落的相互關(guān)系[2-4]。關(guān)于浙江省丹霞地貌巖生植被群落特征與群落類型的研究已有報(bào)道[5-9]，本文對(duì)浙江省丹霞地貌巖生植物種類和群落物種多樣性進(jìn)行研究，以期為植被保護(hù)和生物多樣性保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

浙江丹霞地貌主要分布于浙江中部、西部和西南部，西南部到達(dá)衢州的江山市，與福建毗鄰，南部以麗水為界，東部以臺(tái)州的天臺(tái)為界，最北分布到紹興的諸暨市。分布于丘陵和盆地之中，大多為200～450 m的低山，僅有江山市的江郎山海拔達(dá)824 m。浙江省丹霞地貌的氣候條件基本處于浙江省氣候條件的平均值，麗水等地區(qū)地處浙南，降水相對(duì)較豐富，金華等地區(qū)地處浙中地區(qū)，降水相對(duì)較少，但總體水熱條件相差不大。丹霞地貌低海拔區(qū)域一般以紅壤、棕紅壤為主，海拔較高處或在山頂，分布有黃壤，非地帶性土壤紫色土和粗骨土零星散落分布在其中。

2 研究方法

2.1 調(diào)查方法

將浙江省丹霞地貌區(qū)域按地理位置劃分為東部、西南部、北部、中部4個(gè)片區(qū)，根據(jù)典型性和可到達(dá)性，每個(gè)片區(qū)選擇1～4個(gè)點(diǎn)，共選擇9個(gè)點(diǎn)，即：東部的新昌、天臺(tái)，西南部的衢州、江山，北部的諸暨，中部的金華、武義、永康、麗水等。由于群落類型和實(shí)地狀況不同，樣方面積選擇4 m×4 m，2 m×2 m，1 m×1 m不等，共獲得151個(gè)樣方。數(shù)據(jù)獲得以實(shí)測(cè)為主，受地形等環(huán)境條件限制無法實(shí)測(cè)的改用估測(cè)。灌木層、藤本層和草本層主要記錄植物種類、株數(shù)或叢數(shù)、高度和蓋度，苔蘚層主要記錄植物種類和蓋度；同時(shí)記錄海拔、坡度和坡向等生境條件。

2.2 物種多樣性計(jì)算

從整體和不同區(qū)域兩個(gè)角度對(duì)群落物種多樣性進(jìn)行分析。參考相關(guān)文獻(xiàn)[10-15]，選擇以下4種指數(shù)進(jìn)行計(jì)測(cè)：

(1)

(2)

(3)

(4)

式中：Ma為Margalef豐富度指數(shù)；S為物種數(shù)；N為樣地植物重要值總和；D為Simpson指數(shù)；Pi為重要值比例(相對(duì)重要值)；H′為Shannon-Wiener指數(shù)；J為Pielou均勻度指數(shù)。

3 結(jié)果與分析

3.1 群落物種組成

據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，浙江省丹霞地貌巖生植物有195種，隸屬于82科143屬，其中苔蘚植物21科24屬29種，蕨類植物12科15屬27種，種子植物49科104屬139種。

從科的水平上看，種子植物(全為被子植物)中含種數(shù)最多的科為薔薇科(13種)，其次為景天科(11種)，含一種的科有23科(表1)；蕨類植物中含種數(shù)較多的科為鱗毛蕨科(6種)，水龍骨科(5種)，卷柏科(4種)和鳳尾蕨科(3種)，其余科大多數(shù)含有1種(7表2)；苔蘚植物中大多數(shù)是含有1種或2種的科。從屬的水平上看，種子植物中含種最多的為景天屬Sedum(10種)，其次為苔草屬Carex(4種)；含有3種的屬有7屬，兩種的屬有8屬；其余均為單種屬。

表1 種子植物組成

注：按哈欽松系統(tǒng)排列。

表2 蕨類植物組成

注：按秦仁昌中國蕨類植物的分類系統(tǒng)排列。

3.2 不同層次群落物種多樣性分析

按群落的垂直結(jié)構(gòu)分別計(jì)算灌木層、草本層、藤本層、苔蘚各層次的物種豐富度指數(shù)、多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)，這些指數(shù)從各個(gè)層面反映了浙江省丹霞地貌巖生植被群落在物種組成和群落組織化水平的差異。在Margalef豐富度指數(shù)、Simpson指數(shù)和Shannon-Wiener指數(shù)上，它們具有一致的趨勢(shì)，即：草本層>灌木層>苔蘚層>藤本層(表3)。一般說來，物種多的層次，單優(yōu)勢(shì)種不易出現(xiàn)，群落的多樣性高，所以，物種多樣性指數(shù)與物種的豐富度表現(xiàn)基本一致，即物種豐富度高，其多樣性指數(shù)也相對(duì)較高。但多樣性指數(shù)增加上并未與豐富度呈現(xiàn)相同比例的增加，表明群落豐富度只是影響群落多樣性的一個(gè)方面，群落多樣性還受其他方面的影響。雖然Pielou均勻度指數(shù)是通過Shannon-Wiener指數(shù)計(jì)算而來，但其變化與Shannon-Wiener指數(shù)并不一致，其排列順序?yàn)椋禾μ\層>藤本層>草本層>灌木層(表3)。

從各層次之間物種多樣性進(jìn)行比較可以看出，草本層植物的豐富度指數(shù)遠(yuǎn)高于第二位的灌木層；藤本層和苔蘚層的豐富度指數(shù)相差不大，其多樣性指數(shù)相差也不大。藤本植物的各項(xiàng)指標(biāo)都較小，這與藤本植物分布相對(duì)集中、種類較少有關(guān)。

表3 不同層次群落物種多樣性指數(shù)

3.3 不同區(qū)域群落物種多樣性分析

從東部、西南、北部和中部4個(gè)片區(qū)中，各選擇一處植物種類較多、植被類型較齊全的丹霞地貌，分別為：新昌穿巖十九峰、江山江郎山、諸暨湯江巖、永康方巖，進(jìn)行不同區(qū)域群落物種多樣性計(jì)算，結(jié)果見表4。

Margalef豐富度指數(shù)在灌木層排列順序?yàn)椋航缮?穿巖十九峰>方巖>湯江巖；草本層排列順序?yàn)椋航缮?方巖>穿巖十九峰>湯江巖；藤本層排列順序?yàn)椋航缮?方巖>湯江巖>穿巖十九峰；苔蘚層排列順序?yàn)椋捍r十九峰>方巖>江郎山>湯江巖。

多樣性指數(shù)上，Simpson指數(shù)、Shannon-Wiener指數(shù)具有相同的趨勢(shì)，灌木層：江郎山>穿巖十九峰>方巖>湯江巖；草本層：方巖>江郎山>穿巖十九峰>湯江巖；藤本層：江郎山>湯江巖>方巖>穿巖十九峰；苔蘚層：穿巖十九峰>方巖>湯江巖>江郎山。

Pielou均勻度指數(shù)在灌木層排列順序?yàn)椋捍r十九峰>江郎山>方巖>湯江巖，草本層Pielou均勻度指數(shù)排列順序?yàn)椋悍綆r>江郎山>湯江巖>穿巖十九峰，藤本層和苔蘚層的Pielou均勻度指數(shù)排列順序一致，即：穿巖十九峰>湯江巖>方巖>江郎山。

表4 不同區(qū)域群落物種多樣性指數(shù)

4 結(jié) 論

浙江省丹霞地貌巖生植被植物有195種，隸屬于82科143屬，植物科屬種的組成較為簡(jiǎn)單，含單屬的科、單種的屬較多，表現(xiàn)出很高的分散性。

不同層次在豐富度Margalef指數(shù)、Simpson指數(shù)、Shannon-Wiener指數(shù)上，具有一致的趨勢(shì)，即：草本層>灌木層>苔蘚層>藤本層。Pielou均勻度指數(shù)的排列順序?yàn)椋禾μ\層>藤本層>草本層>灌木層。

不同區(qū)域物種多樣性指數(shù)比較中，江郎山巖生植被除苔蘚層外，其他層次的豐富度指數(shù)和多樣性指數(shù)都較高，這可能與江郎山海拔最高，植被類型最為豐富有關(guān)；苔蘚層發(fā)育較差，可能是環(huán)境在逐步改善，諸如蕨類植物和種子植物等更高級(jí)的植物在替代苔蘚植物。穿巖十九峰在苔蘚層豐富度和多樣性指數(shù)最高，灌木層也有較高的數(shù)值，藤本層最低。這與穿巖十九峰巖生植被中苔蘚在樣方中蓋度大有關(guān)系；藤本層各項(xiàng)指數(shù)最低，與藤本植物種類少、出現(xiàn)頻度少有關(guān)。方巖在豐富度和多樣性方面，分布較為均勻，在各個(gè)層次中都有較穩(wěn)定的分布。湯江巖除藤本層外，其他層各項(xiàng)指數(shù)都較低，一方面與湯江巖設(shè)置的樣方數(shù)目相對(duì)少有關(guān)，另一方面說明湯江巖巖生植被群落中，藤本植物占有重要的地位。

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SpeciesDiversityofRockPlantonDanxiaLandforminZhejiangProvince

SHEN Nianhua1, LI Chuanlei2,3, WANG Xiaode3

(1.SuzhouTourismandFinanceInstitute,Suzhou,Jiangsu215104,China; 2.WuxiOpenUniversity,Wuxi,Jiangsu214011,China; 3.SchoolofLandscapeArchitecture,ZhejiangA&FUniversity,Lin′an,Zhejiang311300,China)

In order to provide scientific data for vegetation and biodiversity conservation, species diversity of rock plant on Danxia landform in Zhejiang Province was analyzed by using methods of sampling and investigation. According to the data, there were 195 species, which belonged to 143 genera and 82 families. The changing trend in Margalef index, Simpson index and Shannon-Wiener index of the same community in different layers was clear， following the sequence of herb>shrub>moss>liana; the order of Pielou index was moss>liana>herb>shrub. Compared with the species diversity in different regions, the indexes of all layers on Jianglangshan Mountain were higher except the moss layer.

plant community; species diversity; Danxia landform; Zhejiang Province

2015-10-01

：2015-11-07

浙江省科技廳基金項(xiàng)目“新優(yōu)觀賞地被植物引種、篩選與應(yīng)用研究”(2004C32068)

沈年華(1983—),男,江蘇蘇州人,碩士研究生,講師,主要從事園林植物教學(xué)研究。E-mail:nianhuashen@163.com

李傳磊(1983—),女,山東諸城人,碩士研究生,講師,主要從事園林教學(xué)與研究工作。E-mail:chuanleili@126.com

Q145

：A

：1005-3409(2017)05-0382-03