韶關(guān)市國有仁化林場桫欏科植物種群特征及物種多樣性研究*

潘 超 鄧文林 歐建宇 張 蒙

（1.韶關(guān)市國有仁化林場，廣東 韶關(guān) 512300；2.廣州林芳生態(tài)科技有公司,廣東 廣州 510520）

桫欏（Alsophila spinulosa）又稱樹蕨，被譽為“蕨類植物之王”，中生代古老孑遺物種，為國家二級重點保護野生植物，是研究物種形成與植物地理分布關(guān)系的活化石[1-2]，具有極為重要的科研、經(jīng)濟及文化價值。目前，對其生態(tài)學(xué)方面的研究主要集中在種群結(jié)構(gòu)及特征、分布格局、種內(nèi)種間競爭及聯(lián)結(jié)、生態(tài)位、物種多樣性等方面[3-9]。

為詳細(xì)掌握韶關(guān)市國有仁化林場內(nèi)的桫欏科植物的資源情況及其分布的主要生境及受脅因素，通過資料收集結(jié)合樣線踏查方法，初步摸清林場現(xiàn)存的桫欏科植物的資源數(shù)量和自然分布情況后，根據(jù)樣方設(shè)置原則，在每個桫欏科植物分布點均設(shè)置樣方共34個，樣方內(nèi)胸徑在1 cm以上喬木進行每木檢尺，并記錄樣方內(nèi)的植物種名，記錄樹高（灌、草為株高）、胸徑（灌木為基徑）、冠幅（灌、草為蓋度）等指標(biāo)，通過其特征分析種群的動態(tài)過程及主要的維持機理，能更好地解釋自然群落中生物多樣性的維持機制[10-12]，闡明生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展、群落結(jié)構(gòu)特征和發(fā)展趨勢，以期為制定桫欏科的常態(tài)監(jiān)測和精細(xì)化保護管理措施，促進桫欏科種群繁衍和恢復(fù)重建提供一定的科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)域概況

韶關(guān)市國有仁化林場位于韶關(guān)市仁化縣，是粵、湘、贛三省交接地，現(xiàn)有經(jīng)營總面積11 370.51 hm2。其中，林業(yè)用地面積10 501.04 hm2，有林地面積9 813.56 hm2，生態(tài)公益林面積2 486.25 hm2。屬亞熱帶季風(fēng)氣候，光熱充足，雨量豐沛，雨熱同季，年平均氣溫19.7℃，年平均降雨量1 858.6 mm，境內(nèi)復(fù)雜多樣的地質(zhì)及氣候條件孕育了豐富多樣的動植物資源，地帶性植被為亞熱帶常綠闊葉林。

2 研究方法

采用樣線結(jié)合樣方調(diào)查方法，利用樣線踏察法獲取林場內(nèi)桫欏科植物的資源量和自然分布狀況，在進行樣線調(diào)查時，采用GPS定位，以獲取桫欏植物居群所處的地理坐標(biāo)，統(tǒng)計該居群內(nèi)桫欏科植物的種、數(shù)量、生長狀況。

樣方調(diào)查：在全面踏查的基礎(chǔ)上，在每個桫欏科植物分布點均設(shè)置樣方點共計34個，喬木層樣方面積為10 m×10 m，灌木層樣方面積為5 m×5 m，草本層樣方面積2 m×2 m，對樣方內(nèi)所有胸徑≥1 cm的喬木進行每木檢尺，記錄樹種名稱、樹高（灌、草為株高）、胸徑（灌木為基徑）、冠幅（灌草為蓋度）、生長狀態(tài)等[11]。

并記錄樣方內(nèi)的植物種名，記錄樹高（灌、草為株高）、胸徑（灌木為基徑）、冠幅（灌、草為蓋度）等指標(biāo)，喬木起測胸徑在1 cm以上。

圖1 調(diào)查樣方分布圖

重要值計算：IV＝RA+RF+RD

式中，IV為重要值；RA為相對密度（即樣地內(nèi)某種的密度占所有種密度總和的比率）；RF為相對頻度（即某種的頻度占所有種頻度總和的比率）；RD為相對優(yōu)勢度（即某種的胸高斷面之和占所有種胸高斷面總和的比率或某種的冠幅之和占所有種冠幅總和的比率）。其中喬木的優(yōu)勢度用各樣方每種喬木的平均胸高斷面為指標(biāo)，灌木草本的優(yōu)勢度則以蓋度為指標(biāo)進行計算。

3 結(jié)果與分析

3.1 群落中植物種類組成分析

在已調(diào)查到的34個樣方中，共記錄維管束植物108種，隸屬51科82屬，其中蕨類12科15屬21種，裸子植物1科1屬1種，被子植物38科66屬86種。蕨類植物科以蹄蓋蕨科（1屬5種）、金星蕨科（3屬3種）、烏毛蕨科（2屬2種）最多，其他科為每屬1種。群落內(nèi)蕨類植物屬以雙蓋蕨屬（5種）最多，其余各屬均為每屬1種。

仁化林場桫欏科植物群落內(nèi)共有種子植物39科67屬87種，優(yōu)勢科為樟科（6屬8種）、大戟科（5屬5種）、禾本科（5屬5種），優(yōu)勢屬為榕屬（4種）、錐屬（4種）。

3.2 區(qū)系成分分析

根據(jù)吳征鎰等對中國種子植物屬地理分布型的劃分，本次調(diào)查群落種子植物67屬的地理分布型。除去世界廣布屬2屬后，以泛熱帶分布（28.36）居首，熱帶亞洲分布（23.88%）次之，舊大陸熱帶分布（10.45%）排第三。以上特征體現(xiàn)出桫欏科植物伴生植物與其屬區(qū)系（泛熱帶分布）相適應(yīng)。

表1 桫欏科植物群落種子植物屬的分布區(qū)類型

3.3 群落物種的植株高度

群落的垂直結(jié)構(gòu)可用不同高度下植株的株數(shù)比例來表示，喬木層樹高在6.5～11.5 m比例最高達(dá)30.73%；灌木層樹高在0.83～1.33 m比例最高，達(dá)39.72%；草本層以0.1～0.6 m的比例較大，為57.85，1.6～2.1所占比例最少，僅為3.31%。

表2 欏科植物植株高度分布

3.4 群落物種的重要值及伴生種

重要值和多樣性的計算是植物群落特征研究的重要參數(shù)，通過計算34個桫欏群落中喬木層、各物種的重要值，分析各物種在群落中的地位及對物種多樣性的貢獻。結(jié)果顯示，桫欏群落的喬木層結(jié)構(gòu)比較簡單，喬木優(yōu)勢樹種有杉木、南酸棗、羅浮錐、赤楊葉等。伴生灌木常見種類有粗葉榕、毛冬青、羅浮錐、猴歡喜等。主要伴生草本有金毛狗、福建觀音座蓮、蔓赤車等。這些穩(wěn)定的伴生物種具有對極端環(huán)境抗逆性較強，易于繁殖的共同特性。

4 結(jié)論與討論

桫欏群落的物種組成豐富，有維管植物共在已調(diào)查到的34個樣方中，共記錄維管束植物108種，隸屬51科82屬，其中蕨類12科15屬21種，裸子植物1科1屬1種，被子植物38科66屬86種。其中，蕨類植物科以蹄蓋蕨科、金星蕨科、烏毛蕨科最多，其他科為屬一種；樟科、大戟科、禾本科等包含的植物種類最多，但卻在群落重要值計算中不占優(yōu)勢，分析原因是其群落中山茶科、?？?、大戟科植物幾乎全為矮小喬木。

本研究區(qū)群落區(qū)系特點表明其植物地理成分復(fù)雜，在15種中國植物屬的分布區(qū)類型中熱帶分布類型占明顯優(yōu)勢，這與其特殊的地理條件即地處亞熱帶范圍，地形復(fù)雜及小生境多樣相關(guān)，中國特有分布1屬，說明，該地區(qū)區(qū)系具有特有現(xiàn)象，但不明顯。

群落結(jié)構(gòu)受優(yōu)勢物種影響較大，豐富的物種組成使群落結(jié)構(gòu)分布更為合理。保護區(qū)南片區(qū)的溝谷區(qū)域灌草群落各高度分布均衡，形成蔭郁的環(huán)境，為桫欏種群提供了適宜的生境；但在仁化林場北片區(qū)分布的桫欏群落喬木優(yōu)勢樹種主要為在杉木林下、毛竹林等為之前砍伐區(qū)，且人為干擾較大，桫欏生境較為破碎，群落中桫欏競爭力弱。

本次研究結(jié)果有助于增加人們對該區(qū)域桫欏植物群落的認(rèn)識，為此區(qū)域內(nèi)植物群落的管理和生物多樣性保護積累基礎(chǔ)資料，同時為林場內(nèi)受嚴(yán)重威脅的部分桫欏采取遷地保護、加強人工繁育和基因保存，建立桫欏種群物種多樣性遷地保育園提供了理論依據(jù)。

表3 欏科植物植株高度分布