中圖分類號(hào)S718.54文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào) 0517-6611(2025)11-0098-04
doi:10.3969/j. issn.0517-6611.2025.11. 021
開放科學(xué)(資源服務(wù))標(biāo)識(shí)碼(OSID):
on the Structural Characteristics and Diversity of Syzygium hancei Communities in Shenzhen’s Zonal Vegetation UN Yan-jun,TANG Han-mei,ZHANG Ya-xin etal(Guangdong Eco-Engineering Polytechnic,Guangzhou,Guangdong 510520
AbstractBasedonheeydataofplantommunitylots,thisarticlealystspecisompstioructuralharacteritspc diversitydifilylldeslci communityhasstrongrpicalandsubtropicalpropertisndtheomuitydivesitydexsosaateof“erblyergt;shublare layer”,whichisdieretfrooteosooevegeenboad-aedfests.ThefrequcistrbutionpateasicallofostoB gt; Cgt; Dgt;E or Agt;Bgt;C ? D1 and S2 have relatively abundant lower standing trees and are still in the middle stage of succession,while communities S3 have balanced lower and upper standing trees and are in the stable stage of succession.
Key words Syzygium hancei communities;Species diversity;Succession;Shenzhen
紅鱗蒲桃又名小花蒲桃(SyzygiumhanceiMerr.etPer-ry),為桃金娘科蒲桃屬,主產(chǎn)于我國(guó)福建、廣東、廣西、海南等省區(qū),常見于低海拔疏林中,喜溫暖濕潤(rùn)氣候,對(duì)土壤要求不嚴(yán),適應(yīng)性較強(qiáng)[1]。該樹為常綠喬木,樹高可達(dá) 20m ,樹形雅致,枝密葉茂,葉厚光亮,終年翠綠。其嫩枝嫩葉鮮紅色,艷麗可愛,且病蟲害少,是綠籬、球冠類型灌木的佳材,亦是優(yōu)良的庭園綠化觀賞樹種。
紅鱗蒲桃作為華南地區(qū)典型的地帶性植物,群落為典型的地帶性植被,屬于季風(fēng)常綠闊葉林,其是熱帶雨林、季雨林向中亞熱帶常綠闊葉林過渡的主要植被類型,長(zhǎng)期以來(lái)由于人為干擾與破壞,上述森林類型被保存下來(lái)的已經(jīng)不多,殘存的多為小片星散分布或偶見于一些居民點(diǎn)、風(fēng)景區(qū)[2]。經(jīng)文獻(xiàn)檢索,針對(duì)紅鱗蒲桃群落的相關(guān)研究較少,國(guó)外鮮見報(bào)道[,相關(guān)研究主要集中在廣西濱海地區(qū)防城港市企沙鎮(zhèn)、光坡鎮(zhèn)、江平鎮(zhèn)的狹小區(qū)域,地處北回歸線以南,屬于熱帶季雨林植被類型,研究方向包括群落多樣性、幼苗更新動(dòng)態(tài)、人為干擾影響等方面[4-9]。在廣東深圳地區(qū)有少量研究,紅鱗蒲桃作為伴生種在一些典型地帶性群落中出現(xiàn)[10-11]。而在南亞熱帶常綠闊葉林類型區(qū)域,紅鱗蒲桃作為建群種的群落特征尚鮮見報(bào)道。筆者通過對(duì)深圳地區(qū)3個(gè)紅鱗蒲桃群落進(jìn)行群落物種組成和多樣性調(diào)查研究,揭示其物種組成和多樣性特征,提升對(duì)特定物種生態(tài)特性的認(rèn)識(shí),對(duì)于紅鱗蒲桃群落生物多樣性保護(hù)、生態(tài)系統(tǒng)管理和生態(tài)恢復(fù)實(shí)踐具有重要意義。
1自然概況
深圳市位于南海之濱( 113°45′33′′~114°37′20′′E 22°23′21′′~22°51′49′′N, ),屬南亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候,年平均氣溫為 22.4°C,7 月最熱,平均氣溫為 28.3C,1 月最冷,月平均氣溫 14.1qC 。年降雨量為 1 898.2mm ,年平均相對(duì)濕度 78% ,地貌以丘陵、低山、濱海平原為主,最高峰位于梧桐山,海拔 943.7m ,主要土壤類型有赤紅壤、紅壤、山地黃攘等,原生性地帶性植被為熱帶季雨林和南亞熱帶常綠闊葉林。選取的3個(gè)紅鱗蒲桃群落樣地情況見表1。
2 研究方法
2.1野外調(diào)查方法2014年3月開展野外群落調(diào)查,樣地設(shè)置采用樣條取樣法,設(shè)置 10m×10m 小樣方,每個(gè)地點(diǎn)共設(shè)16個(gè)樣方。調(diào)查時(shí),記錄植物的種名、胸徑、樹高、冠幅等;在每個(gè)小樣方中各設(shè)1個(gè) 2m×2m 的小樣方。記錄項(xiàng)目包括: ① 喬木記錄高度、冠幅、胸徑和株數(shù)等; ② 灌木、草本記錄高度、蓋度和株數(shù)等; ③ 藤本植物的種名; ④ 生境因子海拔、坡度、坡向、土壤類型和群落結(jié)構(gòu)特征等。
2.2 分析方法
2.2.1 群落垂直結(jié)構(gòu)。
2.2.2優(yōu)勢(shì)種群年齡結(jié)構(gòu)。根據(jù)各種群植物優(yōu)勢(shì)種群的胸徑大小,采用4級(jí)立木劃分標(biāo)準(zhǔn):1級(jí),苗木,胸徑 lt;2.5cm 2級(jí),小樹,胸徑 2.5~lt;7.5cm;3 級(jí),壯樹,胸徑 7.5~lt; 22.5cm;4 級(jí),大樹,胸徑 ?22.5cm 。
2.2.3 群落頻度。按Raunbiaer(1918)把頻度劃分為5個(gè)等級(jí),即: 1%~20% 為A級(jí), 21%~40% 為B級(jí), 41%~60% 為C 級(jí), 61%~80% 為D級(jí), 81%~100% 為E級(jí)。
2.2.4群落物種多樣性。分別計(jì)算喬木、灌木和草本的總要值,其計(jì)算公式為:?jiǎn)棠竞凸嗄?,相?duì)多度 + 相對(duì)優(yōu)勢(shì)度 + 相對(duì)頻度;草本,相對(duì)優(yōu)勢(shì)度 + 相對(duì)頻度;喬灌木的相對(duì)優(yōu)勢(shì)度為相對(duì)胸面積,草本為相對(duì)蓋度。
群落多樣性測(cè)度選用豐富度指數(shù)S,物種多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)計(jì)算公式如下:
群落豐富度指數(shù) s 為樣地中物種種類
Simpson多樣性指數(shù)[12] SP=1-ΣPi 2
Shannon-Wiener多樣性指數(shù):
Pielou均勻度指數(shù): Jsp=SW/(1-1/S)
種間相遇概率PIE: PIE=Σ[(Ni/N)×(N/-Ni)/(N-1)] (204號(hào)式中: Pi 為種 i 的相對(duì)重要值; Ni 為種 i 的重要值; N 為種 i 所在樣方的各個(gè)重要值之和: s 為種 i 所在樣方的物種總數(shù),即豐富度指數(shù)。
2.2.5 群落相似性。采用常用的Jaccard指數(shù)和Sorenson指數(shù)[13]:
Jaccard 指數(shù) Cj=j/(a+b-j) Sorenson 指數(shù) Cs=2j/(a+b)
式中 Δ,j 為2個(gè)群落共有種數(shù), a 和 b 為群落A和群落B中的物種數(shù)。
3結(jié)果與分析
3.1群落物種組成多樣性 S1 群落高 20m 左右,郁閉度0.7,紅鱗蒲桃重要值為162.13,在群落中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),為建群種,其他優(yōu)勢(shì)較大的木本植物還有鴨腳木、山烏柏、浙江潤(rùn)楠、銀柴和九節(jié)等。 S2 群落高 13m 左右,郁閉度0.7,紅鱗蒲桃重要值為122.16,為建群種,其他優(yōu)勢(shì)較大的植物有鴨腳木、浙江潤(rùn)楠、銀柴、藜蒴和山烏柏; S3 群落高 25m 左右,郁閉度0.95,紅鱗蒲桃占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),重要值為206.39,其他優(yōu)勢(shì)植物為降真香、銀柴、羅傘樹、長(zhǎng)尾毛蕊茶和光葉山黃皮等(表2)。
根據(jù)調(diào)查可知,3個(gè)樣地共有物種108種,隸屬于53科89屬,其中蕨類植物6科6屬6種,裸子植物2科2屬2種,被子植物45科82屬100種,其中雙子葉植物40科73屬90種,單子葉植物5科9屬10種。群落中3種以上的科有10個(gè),占總科數(shù)的 18.87% ,如,茜草科10種,大戟科7種,樟科7種,???種,蕓香科4種,紫金???種,山茶科3種,冬青科3種,番荔枝科3種,莎草科3種,共計(jì)48種,占樣方總物種數(shù)的 44.44% 。樣地中的優(yōu)勢(shì)科,如,茜草科、大戟科、樟科、桑科、蕓香科和紫金牛科等具有較強(qiáng)的熱帶亞熱帶性質(zhì),說(shuō)明該類型群落具有較強(qiáng)的熱帶亞熱帶性質(zhì)。物種數(shù)量較廣西防城港紅鱗蒲桃群落更為豐富[7],分析原因?yàn)榉莱歉奂t鱗蒲桃樣地面積為 1800m2 ,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于該研究的 4800m2 ,符合群落物種多樣性普遍規(guī)律。
3.2群落垂直結(jié)構(gòu)多樣性分析結(jié)果表明, S1 和 S2 群落隨著樹高的增長(zhǎng),立木個(gè)體數(shù)急劇減少,各高度級(jí)立木數(shù)在群落中的分布呈“倒J”型特征,這種特征常見于熱帶、亞熱帶雨林,如海南吊羅山熱帶雨林的立木在群落中的分布呈“倒J\"型特征[14],群落中低層立木的個(gè)體數(shù)占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),說(shuō)明植被處于旺盛發(fā)展時(shí)期,同時(shí)也說(shuō)明潛在的各層次種類數(shù)量非常豐富,隨著時(shí)間的推移,它們可以繼續(xù)生長(zhǎng)發(fā)育,補(bǔ)充加入群落的各個(gè)層次,不斷維持動(dòng)態(tài)平衡,促進(jìn)群落達(dá)到頂極狀態(tài)。 S3 群落低層次立木較多,中間層立木較少,而高層次立木又相對(duì)較多,說(shuō)明群落中第一層植物占據(jù)相對(duì)優(yōu)勢(shì),群落處于相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài),群落演替處于穩(wěn)定狀態(tài)(表3、圖1)。
3.3年齡結(jié)構(gòu) 種群的年齡結(jié)構(gòu)主要指種群內(nèi)不同年齡個(gè)體的分布或組成狀態(tài),不僅可以反映種群動(dòng)態(tài)及其發(fā)展趨勢(shì),也可一定程度上反映種群與環(huán)境間的關(guān)系,以及它們?cè)谌郝渲械淖饔煤偷匚?。通過對(duì)3個(gè)紅鱗蒲桃群落的年齡結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn), ΔS1 群落幼齡級(jí)個(gè)體較多,占群落各年齡階段的54% ,說(shuō)明該群落屬于增長(zhǎng)型種群; S2 群落中I級(jí)和Ⅲ級(jí)個(gè)體較多,說(shuō)明群落處于增長(zhǎng)中期,隨著時(shí)間的變化,群落仍在不斷演替; S3 群落中I級(jí)和Ⅱ級(jí)個(gè)體很少,而Ⅲ級(jí)個(gè)體占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),占 91% ,說(shuō)明該群落相對(duì)穩(wěn)定,達(dá)到了頂極群落的特點(diǎn)(圖2)。
3.4群落頻度分析從圖3可見, S? 和 S2 群落物種頻度級(jí)分布差異不大,群落的頻度分布規(guī)律基本符合海南島熱帶雨林的頻度分布規(guī)律,表現(xiàn)為 Agt;Bgt;Cgt;Dgt;E,S3 群落基本符合Raunkiaer的頻度分布,表現(xiàn)為 Agt;Bgt;C?D。
3.5群落物種多樣性分析由表4可知,3個(gè)群落垂直結(jié)構(gòu)中,多樣性指數(shù)表現(xiàn)出草本層 gt; 灌木層 gt; 喬木層的格局,這種多樣性特征與溫帶闊葉林表現(xiàn)的趨勢(shì)相近[15],且與廣西防城港市濱海過渡帶的紅鱗蒲桃群落特征一致,呈現(xiàn)出常綠季雨林植被的特征規(guī)律[°,而與深圳香蒲桃林群落的灌木層gt;喬木層 ?gt; 草本層的分布規(guī)律不同[16]。分析認(rèn)為,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是,在3個(gè)群落中,喬木層較高,都達(dá)到了 15m 以上,為下層灌木層和草本層提供了充足開闊的生長(zhǎng)空間,因而草本層和灌木層的多樣性較高。更進(jìn)一步的原因可能是草本植物植株較矮,可以充分利用林下不同的微環(huán)境斑塊。而該研究草本層物種多樣性計(jì)算包含了喬木和灌木的幼苗,這也是草本層物種多樣性較高的原因。
對(duì)3個(gè)群落中各層多樣性指數(shù)進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)喬木層和灌木層中 S2 和 Sr 群落的多樣性指數(shù)相差不大,但遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于S3 群落的格局,3個(gè)草本層多樣性指數(shù)相關(guān)不大。分析原因?yàn)?S1 和 S2 群落處于演替的中級(jí)階段,群落物種還不穩(wěn)定,而S3 群落則處于相對(duì)穩(wěn)定的頂級(jí)群落狀態(tài),喬灌木物種相對(duì)單一。而 Sr 和 S2 群落草本層的郁閉度稍小,陽(yáng)光可以照射在下層草本植物,使得一些陽(yáng)性草本植物得以發(fā)展,在 S3 群落中由于喬灌木較高,林下空間較大,促進(jìn)了林下陰生草本的發(fā)展,而喬灌木的幼苗計(jì)入草本層,因此3個(gè)群落中草本層多樣性指數(shù)均較高。
3.6群落演變過程中物種結(jié)構(gòu)的變化通過對(duì)3個(gè)群落的相似性指數(shù)計(jì)算對(duì)比可知, S1 和 S2 群落的相似性指數(shù)明顯高于 S1 和 S3 以及 S2 和 S3 的相似性指數(shù),說(shuō)明 S1 和 S2 之間的物種差異較小,在演替階段上相似,而群落 S1 和 S3 以及群落 S2 和 S3 之間物種組成還存在較大差異,物種分割度較高,在群落演替過程中, S1 和 S2 群落有較大的物種變化(表5、6)。
4結(jié)論
4.1多樣性紅鱗蒲桃群落中物種組成上,有維管植物108種,隸屬于53科89屬,又以茜草科、大戟科、樟科、???、蕓香科和紫金??频容^多,紅鱗蒲桃在群落中處于絕對(duì)優(yōu)勢(shì),并占據(jù)各生態(tài)位;在垂直結(jié)構(gòu)上,各高度級(jí)立木數(shù)在群落中的分布呈“倒J\"型的分布特征,這種特征常見于亞熱帶森林系統(tǒng),說(shuō)明該類型群落具有較強(qiáng)的熱帶亞熱帶性質(zhì)。
紅鱗蒲桃群落多樣性指數(shù)表現(xiàn)出草本層 gt; 灌木層 gt; 喬木層的格局。分析認(rèn)為出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是,在正常發(fā)展的亞熱帶森林系統(tǒng)內(nèi),林冠層下能夠容納較多物種,有較高的物種多樣性,這可能是亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)普遍的規(guī)律[17],同時(shí),群落呈現(xiàn)出常綠季雨林的特征,說(shuō)明該群落類型兼具亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)和熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)雙重特征,是南亞熱帶常綠闊葉林向熱帶季雨林過渡的植被類型
4.2演替群落的頻度分布規(guī)律基本符合 Agt;Bgt;Cgt;Dgt;E 和Agt;Bgt;C?D1 和 S2 群落處于增長(zhǎng)階段,隨著時(shí)間的變化,群落仍在不斷演替, S3 群落中Ⅲ級(jí)個(gè)體占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),說(shuō)明該群落已經(jīng)處于相對(duì)穩(wěn)定的群落。
物種多樣性指數(shù)方面, S2 和 S1 群落的多樣性指數(shù)相差不大,且遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于 S3 群落的格局,分析原因?yàn)?S1 和 S2 群落處于演替的發(fā)展階段,群落中容納了較多的物種,物種間存在著競(jìng)爭(zhēng),尚不穩(wěn)定,而 S3 群落則處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài),喬灌木物種相對(duì)單一。隨著演替進(jìn)行,陽(yáng)性物種得不到更新而逐漸退出群落,喬木層多樣性趨于相對(duì)穩(wěn)定,達(dá)到峰值之后下降[18]。這說(shuō)明演替中的群落多樣性會(huì)高于演替穩(wěn)定狀態(tài)的群落多樣性。
通過對(duì)3個(gè)群落的相似性指數(shù)計(jì)算對(duì)比,可以看出,群落 Sr 和 S2 的相似性指數(shù)明顯高于 S1 和 S3 以及 S2 和 S3 的相似性指數(shù),說(shuō)明群落 S1 和 S2 之間的物種差異較小,在演替階段上相似,而群落 S1 和 S3 以及群落 S2 和 S3 之間物種組成還存在著較大的差異,物種分割度較高,在群落演替過程中, S1 和 S2 群落還會(huì)有較大的物種變化。長(zhǎng)期的城市化擴(kuò)張及人為干擾活動(dòng),導(dǎo)致紅鱗蒲桃群落已經(jīng)非常少見,紅鱗蒲桃群落作為南亞熱帶地帶性植被,開展其群落結(jié)構(gòu)、生物多樣性以及群落演替研究,對(duì)于研究該區(qū)域的原生森林植被特征、典型物種保護(hù)和利用,具有重要的科學(xué)價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。希望能夠把殘存的紅鱗蒲桃群落加以保護(hù),并加強(qiáng)相關(guān)基礎(chǔ)和應(yīng)用研究,以更好地指導(dǎo)南亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)和生態(tài)修復(fù)工作。
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