廣西德?？h觀光木典型群落特征研究

劉 莉,劉際斌,劉 雪,黃松殿

(廣西壯族自治區(qū)南寧樹木園,廣西南寧 530000)

觀光木(Tsoongiodendronodorum),又名香花木、宿軸木蘭,是木蘭科(Magnoliaceae)單種屬常綠喬木,高可達(dá)25 m,胸徑可達(dá)1.2 m[1],生長速度快,樹干通直,木材花紋清晰美觀,具清香味,可用作中高檔實木家具材、裝飾材等[2],為優(yōu)質(zhì)用材樹種;其樹形優(yōu)美,花香濃郁,也可作為觀賞樹種。觀光木野生資源分布于我國福建、江西、湖南、廣東、廣西、海南、貴州、云南等地海拔200～1 200 m的山地常綠闊葉林中[1],雖然分布廣泛,但其野生種群極小,由于長期以來的人為采伐利用和生境破壞,其種群數(shù)量仍不斷減少,且自然更新困難,被我國列為極小種群野生植物[3],受威脅等級為易危(VU)[4]。觀光木的種群和群落調(diào)查在福建、廣東、江西等地均有相關(guān)研究[5-12],雖觀光木種質(zhì)資源在廣西分布廣泛,但關(guān)于其種質(zhì)資源和群落結(jié)構(gòu)的調(diào)查尚屬空白。廣西百色市德?？h觀光木典型群落是廣西觀光木自然資源集中分布的地域之一。筆者旨在通過對廣西德?？h觀光木種群所在群落的物種組成、群落結(jié)構(gòu)及群落的物種多樣性等進(jìn)行調(diào)查研究,分析該地區(qū)觀光木資源的分布現(xiàn)狀,以期為廣西德?？h觀光木資源保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。

1 自然概況與研究方法

1.1 自然概況調(diào)查群落位于廣西壯族自治區(qū)百色市德?？h足榮鎮(zhèn)義備村,地理坐標(biāo)106°71′E,22°34′N。百色市位于廣西壯族自治區(qū)西部,該區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候,光熱充沛,雨熱同季,年平均氣溫19.0～22.1 ℃,>10 ℃年積溫6 230～7 855 ℃,無霜期為330～363 d,年日照1 405～1 889 h,年降雨量為1 113～1 713 mm,地帶性植被為南亞熱帶常綠闊葉季風(fēng)林,土壤為山地紅壤。

1.2 研究方法根據(jù)觀光木種群所在地具體地形和群落分布,設(shè)置 3個樣地,面積為 20 m × 30 m。樣地分為6 個 10 m×10 m 的樣方,記錄每個樣方中胸徑>5 cm的所有喬木種名、胸徑、樹高、冠幅。在其中5個樣方的左上角各設(shè)置1個5 m×5 m和1 m×1 m的小樣方,分別記錄灌木層和草本層的植物名稱、株數(shù)、高度及蓋度。記錄樣地內(nèi)所有觀光木植株的胸徑、樹高和冠幅。根據(jù)胸徑和樹高大小,將觀光木植株劃分為5個等級:Ⅰ級,DBH<5 cm;Ⅱ級,5 cm≤DBH<10 cm;Ⅲ級,10 cm≤DBH<20 cm;Ⅳ級,DBH≥20 cm。

根據(jù)樣地調(diào)查數(shù)據(jù),計算重要值、Shannon-Wiener指數(shù)(H′)、Simpson指數(shù)(SP)、相對豐富度指數(shù)(D)和Pielou指數(shù)(J′)[13-15]。

重要值=相對頻度+相對多度+相對優(yōu)勢度

H′=-∑Pi×lnPi

SP=1-∑Pi2

D=S/lnN

J′=H′/lnS

式中:Pi為第i個物種的個體占該樣方物種總數(shù)的比例;S為調(diào)查樣地內(nèi)的物種總數(shù);N為樣地內(nèi)所有物種的個體總和。

2 結(jié)果與分析

2.1 物種組成根據(jù)樣地(面積1 800 m2)調(diào)查統(tǒng)計結(jié)果,百色市德保縣觀光木群落中共有維管束植物149種,分別屬于62科99屬,其中蕨類植物12科13屬17種,雙子葉植物42科67屬110種,單子葉植物7科18屬21種,裸子植物1科1屬1種(表1)。該群落物種數(shù)量占優(yōu)勢的科有大戟科(14種)、殼斗科(11種)、樟科(9種)、禾本科(8種)、茜草科(6種)、紫金?？?6種)、百合科(5種)、桑科(5種)、冬青科(4種)、杜英科(4種)、番荔枝科(4種)、含羞草科(4種)共12科45屬80種,分別占科、屬、種總數(shù)的19.35%、45.45%、53.69%。含3個種以上的屬僅有錐屬(7種)、冬青屬(4種)、杜英屬(4種)和柯屬(4種)等11個屬。區(qū)系組成中含1～2種的科有50科,占科總數(shù)的80.65%;含1種的屬有69屬,占屬總數(shù)的69.70%。由此可見,該群落植物科屬組成比較分散。

表1 觀光木群落植物區(qū)系組成Table 1 Floristic composition of the T.odorum community

植物科級水平的重要值可反映群落組成優(yōu)勢成分和區(qū)系表征成分[16]。組成觀光木群落喬木層共有33個樹種,分屬于19科25屬,重要值居前10位的科中(表2),以殼斗科的重要值最大,木蘭科(觀光木屬)排第2位,其余依次為胡桃科、樟科、杜英科、金縷梅科、榿葉樹科、清風(fēng)藤科、大戟科和冬青科。可見,該群落屬于典型的亞熱帶常綠闊葉林,與群落所處地理位置相吻合。

表2 觀光木群落喬木層優(yōu)勢科的重要值Table 2 Importance values of dominate family of the T.odorum community arbor layer

2.2 喬木層主要優(yōu)勢種表現(xiàn)表3反映了群落3個樣地喬木層的主要優(yōu)勢種成分,樣地1和樣地2的主要優(yōu)勢種均為黃杞和觀光木,觀光木的重要值位居第2;樣地3的主要優(yōu)勢種為羅浮栲、滇粵山胡椒和觀光木,觀光木的重要值位居第3。樣地1的次優(yōu)勢種為楓香、米錐和黧蒴錐,樣地2的次優(yōu)勢種為娟毛杜英、華南榿葉樹、滇粵山胡椒和楓香;樣地3的次優(yōu)勢種為娟毛杜英。所有出現(xiàn)種類中,僅有4個種是3個樣地共有,其中觀光木為3個樣地的主要優(yōu)勢種;有5個種為2個樣地共有,分別為楓香、黃心樹、娟毛杜英、華南榿葉樹和滇粵山胡椒;有24個種僅在單個樣地出現(xiàn)?？梢?3個樣地喬木層物種種類差異較大。

表3 觀光木群落優(yōu)勢種及其重要值Table 3 Dominant species and their importance values of the T.odorum community

2.3 群落垂直結(jié)構(gòu)群落郁閉度0.8左右,喬木層、灌木層、草本層及層間植物物種豐富,形成豐富的復(fù)層結(jié)構(gòu)。在調(diào)查的3個樣地內(nèi),喬木層植物共有33種205株,可分4個亞層。第1亞層高>20 m以上,胸徑19.0～46.0 cm,最高達(dá)25.60 m,胸徑最大達(dá)45.1 cm,共12株植株,其中羅浮栲7株,觀光木3株,其次為楓香和黃杞零星分布;第2亞層高10～≤20 m,胸徑5.0～40.0 cm,植株數(shù)量最多,共有113株,以觀光木(25株)和黃杞(24株)占優(yōu)勢;第3亞層高5～≤10 m,胸徑5.0～28.0 cm,共72株,主要由滇粵山胡椒、觀光木、華南榿葉樹等構(gòu)成;第4亞層高度≤5 m,胸徑5.0～10.0 cm,植株數(shù)量較少,僅8株,滇粵山胡椒、秋楓、華南榿葉樹等均有少量植株。灌木層物種豐富,有77種,高0.1～5.0 m,以九節(jié)、黧蒴錐占優(yōu)勢,此外黃杞、滇粵山胡椒、華南榿葉樹、海南蘋婆等也較為常見。草本層有33種,以華山姜、狗脊、金毛狗為主,其次較多的有毛果珍珠茅、淡竹葉、山菅、鐵芒萁等。層間植物有30種,纏繞在草本、灌木和小喬木之間,形成豐富的復(fù)層結(jié)構(gòu),主要有華肖菝葜、黑風(fēng)藤、淮山、日本薯蕷等品種(表4)。

表4 觀光木群落垂直結(jié)構(gòu)Table 4 Vertical structure of the T.odorum community

2.4 觀光木種群年齡結(jié)構(gòu)從圖1可見,觀光木各齡級結(jié)構(gòu)總體趨于穩(wěn)定,但Ⅰ級小苗數(shù)量相對較少,主要是由于群落郁閉度較高,觀光木植株能開花而不能正常結(jié)實,結(jié)實的種子成熟后容易遭鳥類啄食和鼠類啃食,加上該群落靠近村莊和公路,受到人為采伐和采集中草藥等干擾,部分小苗被踩踏,導(dǎo)致數(shù)量減少。

圖1 觀光木種群年齡結(jié)構(gòu)分布Fig.1 Age structure distribution of the T.odorum population

2.5 群落物種多樣性分析由表5可以從空間各層次了解百色市德保縣觀光木群落的物種多樣性情況,該群落物種豐富度較高,在1 800 m2樣地內(nèi),共有149種高等植物;喬木層有喬木33種,灌木層有灌木及喬木幼樹77種,草本層有草本植物33種,層間植物有30種。群落的Shannon-Wiener指數(shù)、Simpson指數(shù)排序均為灌木層>喬木層=草本層>層間植物,相對豐富度為灌木層>喬木層>草本層>層間植物,灌木層的相對豐富度比其他層次高很多,這是由于上層喬木的幼樹均在灌木層有分布,且種類和數(shù)量比例也較大,提高了灌木層的物種多樣性和均勻度。Pielou指數(shù)為草本層>喬木層=灌木層=層間植物。

3 結(jié)論與討論

根據(jù)1 800 m2樣地調(diào)查結(jié)果,百色市德保縣觀光木群落植物種類豐富,共有維管束植物149種,分別屬于62科99屬。群落以殼斗科的重要值最大,木蘭科(觀光木屬)排第2位。喬木層的主要優(yōu)勢種為羅浮栲、黃杞和觀光木。群落郁閉度較高,可分為4個亞層,第1亞層的主要優(yōu)勢種為羅浮栲,第2亞層的主要優(yōu)勢種為黃杞和觀光木,第3亞層的主要優(yōu)勢種為滇粵山胡椒、觀光木和華南榿葉樹。觀光木各齡級結(jié)構(gòu)總體趨于穩(wěn)定,但Ⅰ級小苗數(shù)量相對較少。群落喬木層、灌木層、草本層及層間植物物種豐富,群落的Shannon-Wiener指數(shù)、Simpson指數(shù)及相對豐富度均以灌木層最大,這與上層喬木幼樹在灌木層種類、數(shù)量上均占有較大比例有關(guān)。

表5 觀光木群落植物多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)Table 5 Diversity and evenness index of the T.odorum community

觀光木是我國特有的單種屬,其在廣西野生種源很少,呈片斷化分布,加上人類長期以來的采伐利用和人為干擾,極少有種群集中分布,許多分布點僅剩孤立木。百色市德?？h的觀光木種群是廣西為數(shù)不多的自然分布種群之一,位于村莊附近及進(jìn)村公路兩旁,因作為村里的水源林得以較完好保存,但人為活動仍相對頻繁,在群落中偶有發(fā)現(xiàn)觀光木大樹的伐樁和采集中草藥的痕跡,且該群落周邊均已被開墾種植桉樹、八角、油茶、竹子等經(jīng)濟(jì)作物,觀光木種群正受到嚴(yán)重的威脅。由此可見,該地觀光木種質(zhì)資源的保護(hù)工作正在面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),建議相關(guān)部門加大保護(hù)力度,做好相關(guān)宣傳工作,保護(hù)好這一珍貴的自然物種資源。