韶關市國有仁化林場桫欏科植物分布及種群特征分析

鄧文林 鄭從周 歐建宇

（韶關市國有仁化林場，廣東 韶關 512300）

0 引言

桫欏又稱樹蕨，被譽為“蕨類植物之王”，屬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系的活化石，具有極為重要的科研、經濟及文化價值。隨著桫欏科植物典型分布區(qū)——熱帶和亞熱帶森林面積日益縮小，其種群數(shù)量銳減。1999年，國務院批準發(fā)布的《國家重點保護野生植物名錄（第一批）》，將我國桫欏科所有植物種類都列為國家Ⅱ級重點保護植物。目前，全世界共有桫欏科植物約500種，我國有2屬、14種、2變種。

種群分布格局是森林群落中各種維持機制相互作用的最直接反映。分析種群的動態(tài)發(fā)展過程及主要的維持機制，能更好地解釋自然群落中生物多樣性的維持機制，對闡明生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展、群落結構特征和發(fā)展趨勢有著極其重要的科學價值。

為準確掌握廣東省韶關市國有仁化林場內桫欏科植物的資源情況及其分布的主要生境，采用資料收集結合樣線踏查方法，初步摸清林場現(xiàn)存的桫欏科植物資源數(shù)量和自然分布情況后，設置樣方。對樣方內胸徑在1 cm以上喬木進行每木檢尺，并記錄樣方內的植物種名，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，以期為制訂桫欏科植物的常態(tài)化監(jiān)測和精細化保護管理措施、促進桫欏科種群繁衍和恢復重建提供一定的科學依據(jù)。

1 研究區(qū)域概況與研究方法

1.1 研究區(qū)域概況

韶關市國有仁化林場位于韶關市仁化縣，是粵、湘、贛三省交接地，現(xiàn)有經營總面積11 370.51 hm，其中林業(yè)用地面積10 501.04 hm，有林地面積9 813.56 hm，生態(tài)公益林面積2 486.25 hm。韶關市國有仁化林場屬亞熱帶季風氣候區(qū)，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。該區(qū)域復雜多樣的地質及氣候條件孕育了豐富多樣的動植物資源。

1.2 研究方法

為摸清林場現(xiàn)存的桫欏科植物資源數(shù)量和自然分布情況，筆者于2021年9月13日至2021年11月7日，根據(jù)已知現(xiàn)存桫欏科植物的分布情況，在林場內設置調查樣線，利用樣線踏察法獲取林場內桫欏科植物的資源量和自然分布情況。

在進行樣線調查時，采用GPS定位獲取桫欏科植物居群所處的地理坐標，統(tǒng)計該居群內桫欏科植物的種類、數(shù)量、生長狀況。在全面踏查的基礎上，在每個桫欏科植物分布點均設置樣方點，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，草本層樣方面積為2 m×2 m，對樣方內所有胸徑≥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。

桫欏的齡級劃分有2種方法，一種為直接測定法，另一種為間接測定法。為盡可能減小生長環(huán)境對桫欏樹齡估算帶來的偏差，筆者采用間接測定法，根據(jù)桫欏植物樹高劃分齡級，即樹高（）小于1.0 m為第一齡級，1.0 m≤＜2.0 m為第二齡級，2.0 m≤＜3.0 m為第三齡級；以此類推，每隔 1 m高度劃分一個齡級；統(tǒng)計各齡級株數(shù)，第一齡級為幼齡樹（樹齡＜20 a），第二至第五齡級為中年樹（20 a≤樹齡＜40 a），第六齡級以上為老年樹（≥40 a）。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

群落相似性系數(shù)用Jaccard來測度：

式（1）中：B代表兩樣地內的共有物種數(shù)，∪B代表兩樣地內所有物種數(shù)總和。

在群落分析中，對于物種數(shù)據(jù)而言，Bray-curtis相異度（ Bray-curtis dissimilarity）是使用最廣的一種距離測度，其公式如下：

式（2）中：p是物種數(shù)（樣方-物種矩陣中的物種數(shù)），y和y表示兩個樣方中對應的物種多度。Bray-curtis相異度的取值范圍為由 0（兩個群落的物種類型和豐度完全一致）到 1（兩個群落不共享任何物種）。

2 結果與分析

2.1 桫欏科植物資源及分布

經過調查，共發(fā)現(xiàn)桫欏科植物1 157棵，共計2種，分別為桫欏（）及粗齒桫欏（），其中桫欏952棵，粗齒桫欏205棵。調查發(fā)現(xiàn)，桫欏科植物分布于仁化林場的南片區(qū)與北片區(qū)；北片區(qū)為杉木林等經濟林伐區(qū)，桫欏生境較為破碎，較大的桫欏群落均生長在杉木林下，闊葉林中的桫欏呈散狀分布，群落中桫欏競爭力弱；南片區(qū)植被多為闊葉林，生境良好，桫欏群落普遍較大，且人為干擾少，許多桫欏具有明顯莖干。

2.2 齡級分布及數(shù)量

處于幼齡樹（即第一齡級）的桫欏和粗齒桫欏數(shù)量最多，其中桫欏439棵，占總數(shù)量的46.11%，粗齒桫欏173棵，占總數(shù)量的84.39%；處于中年樹（即第二、三、四、五齡級）的桫欏和粗齒桫欏數(shù)量次之，其中桫欏512棵，占總數(shù)量的53.78%，粗齒桫欏32棵，占總數(shù)量的15.61%。調查發(fā)現(xiàn)1株桫欏達到老年樹（第六齡級），而粗齒桫欏均處于幼、中齡階段。

2.3 喬木的Jaccard相似性系數(shù)

由表1可知，樣地內喬木之間相似性并不高。導致這一結果的原因可能是所選樣地面積小，每個樣地內的物種數(shù)量少，也可能是此區(qū)域內的物種豐富度高，導致樣方與樣方之間共有物種少。

3 結論與討論

筆者在全面踏查的基礎上，在每個桫欏科植物分布點均設置樣方，詳細掌握韶關市國有仁化林場內的桫欏科植物的資源情況及其分布的主要生境。研究結果表明，集中分布于林場南部263～273 m海拔高度的桫欏數(shù)量最多，274～299 m海拔高度分布的粗齒桫欏數(shù)量最多；南片區(qū)植被多為闊葉林，生境良好，且人為干擾少，許多桫欏具有明顯莖干。

粗齒桫欏主要分布在北片區(qū)的杉木林等經濟林伐區(qū)，生境較為破碎；闊葉林中的桫欏呈散狀分布，群落中桫欏競爭力弱。

樣方內幼齡的桫欏和粗齒桫欏數(shù)量最多，分別占總數(shù)量的46.11%與84.39%，僅調查到1株桫欏達到老年樹。此次調查到的粗齒桫欏均處于幼、中齡階段，個體主要分布在中小徑級范圍，林分結構合理，更新狀態(tài)良好，說明群落處于穩(wěn)定與正常演替狀態(tài)。

樣方內平均樹高較低（1.19 m），且隨著海拔升高而呈現(xiàn)先增高后降低的趨勢。海拔梯度對樣方內的桫欏植株數(shù)量和徑級都有較大影響。相關研究結果表明，這主要是受到海拔升高引起的溫度及水分變化影響。

34個樣地內的喬木之間相似性并不高，出現(xiàn)這一結果的原因可能是所選樣地面積小，每個樣地內的物種量少，也可能是此區(qū)域內的物種豐富度高，導致樣方與樣方之間共有物種少，建議后續(xù)加大取樣面積進一步深入分析。

通過調查發(fā)現(xiàn)，韶關市國有仁化林場內的桫欏種群雖屬于增長型種群，但受自身發(fā)育模式和生長環(huán)境因素的影響，桫欏只能在一定的孤立區(qū)域棲息繁衍，因此，其很難依靠自身大量繁殖或占領新的區(qū)域。自然界中很少形成種群規(guī)模的桫欏群落，一般只在溝谷中零星分布。

桫欏植物遭受的病蟲害相對較少，但其喜歡生長在溫暖潮濕的環(huán)境條件下，病蟲害也不可避免。調查發(fā)現(xiàn)，桫欏葉片存在被桫欏葉蜂和綠帶妒尺蛾啃食現(xiàn)象。有部分桫欏分布在杉木林和毛竹林等經濟林中，在林木砍伐過程中容易對其造成破壞，如杉木、毛竹砍伐傾倒時壓倒桫欏等。因此，為更好地保護桫欏科植物，應基于仁化林場的桫欏種質資源，建立桫欏種群物種多樣性遷地保育園，對林場內受嚴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措施。

表1 樣地內喬木的Jaccard相似性系數(shù)表