李安定，張建利，2，謝元貴，龍秀琴

（1.貴州科學(xué)院山地資源研究所，貴州貴陽 550001；2.貴州大學(xué)林學(xué)院，貴州貴陽 550025）

貴陽烏當(dāng)杜鵑群落數(shù)量特征與α多樣性分析

李安定1，張建利1，2，謝元貴1，龍秀琴1

（1.貴州科學(xué)院山地資源研究所，貴州貴陽 550001；2.貴州大學(xué)林學(xué)院，貴州貴陽 550025）

選擇貴陽市烏當(dāng)區(qū)典型杜鵑Rhododendron群落作為研究對(duì)象，采用標(biāo)準(zhǔn)樣地調(diào)查法、群落數(shù)量分析法等方法，對(duì)其不同杜鵑群叢的植物組成、結(jié)構(gòu)、重要值、α多樣性分析進(jìn)行分析。結(jié)果表明：①貴陽烏當(dāng)杜鵑群落分為4種植物群叢，分別為Ⅰ：銹葉杜鵑Rhododendron siderophyllum+白櫟Quercus fabrei群叢；Ⅱ：銹葉杜鵑+白櫟+麻櫟Quercus acutissima群叢；Ⅲ：銹葉杜鵑+麻櫟群叢；Ⅳ：銹葉杜鵑+麻櫟+藤黃Garcinia hanburyi群叢。②杜鵑群落主要以銹葉杜鵑為主，麻櫟、白櫟為輔的植物群落結(jié)構(gòu)類型。③杜鵑群叢Margalef豐富度指數(shù)、Simpson多樣性指數(shù)、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)均呈現(xiàn)出群叢Ⅲ＞群叢Ⅱ＞群叢Ⅳ＞群叢Ⅰ的趨勢(shì)，而Pielou均勻性指數(shù)則呈現(xiàn)出群叢Ⅰ＞群叢Ⅲ＞群叢Ⅱ＞群叢Ⅳ的趨勢(shì)。④杜鵑群落多樣性保護(hù)應(yīng)當(dāng)遵從群叢Ⅲ的植物結(jié)構(gòu)類型進(jìn)行保護(hù)，對(duì)群叢Ⅰ，群叢Ⅱ和群叢Ⅳ群叢進(jìn)行適當(dāng)修復(fù)，使其結(jié)構(gòu)接近群叢Ⅲ的結(jié)構(gòu)類型。圖1表2參13

森林生態(tài)學(xué)；貴陽烏當(dāng)；杜鵑群落；數(shù)量特征；α多樣性

杜鵑群落是以杜鵑屬Rhododendron植物為優(yōu)勢(shì)種的植被類型，主要分布于中國西南地區(qū)海拔較高的山地[1]。全世界杜鵑屬植物約960種，中國約650種，是杜鵑屬分布中心，也是杜鵑花生物多樣性最高的國家，除新疆地區(qū)之外，全國其他?。ㄊ小⒆灾螀^(qū)）均有分布，其中以西南地區(qū)分布最為廣泛。貴州省是杜鵑原生種分布區(qū)數(shù)量最多的省份之一，是杜鵑花中國中心分布區(qū)向外擴(kuò)張的過渡地帶，有著豐富的原生種和大量可能的新種和變種[2]。有關(guān)學(xué)者先后對(duì)杜鵑植物開展了種子萌發(fā)特性、形態(tài)解剖、抗旱評(píng)價(jià)、引種馴化、繁殖利用、群落特征以及多樣性保護(hù)及保育研究[3-5]。但對(duì)于杜鵑群落生物多樣性的研究較少，尤其采用群落數(shù)量分類學(xué)方法對(duì)杜鵑群落生物多樣性研究鮮有報(bào)道。采用群落數(shù)量分類方法結(jié)合群叢特性進(jìn)行分析，能夠定量解析群叢特性、組成特點(diǎn)，更加準(zhǔn)確地反映杜鵑與其他植物種類間的關(guān)系。在對(duì)退化杜鵑群落進(jìn)行恢復(fù)中，以群叢為單位進(jìn)行恢復(fù)，提高了其可操作性。本研究選擇貴陽市烏當(dāng)區(qū)萬畝杜鵑群落作為研究對(duì)象，采用典型樣地調(diào)查、群落數(shù)量分類及多樣性分析等方法展開研究，旨在篩選出萬畝杜鵑群落生物多樣性最高的群叢，為杜鵑群落生物多樣性保護(hù)提供技術(shù)指導(dǎo)，奠定理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域概況

本研究選擇貴陽市烏當(dāng)區(qū)典型杜鵑群落為研究對(duì)象。烏當(dāng)區(qū)位于貴陽市東北部，屬貴陽城市規(guī)劃的9個(gè)組團(tuán)之一，地處26°55＇～26°33＇N，106°30＇～107°03＇E。烏當(dāng)區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候，具有明顯的高原性氣候的特點(diǎn)，冬無嚴(yán)寒，夏無酷暑，光、熱、水同季，垂直氣候差異明顯，年平均降水量1 179.8～1 271.0mm。年平均氣溫14.6℃。森林覆蓋率達(dá)49.36%。由于地形、地貌類型多樣，形成多種小氣候，宜于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，大部分地區(qū)可滿足農(nóng)作物1 a 2熟，蔬菜1 a 3～4熟的需要。主要災(zāi)害性天氣有干旱、倒春寒、冰雹、秋季連陰雨、秋風(fēng)、凝凍[6]。區(qū)境內(nèi)河流均屬于長江流域?yàn)踅?，河床狹窄，比降大，流速較快。全區(qū)土壤為黃壤區(qū)，黃棕壤、石灰土、紫色土和沖積土[7]。植被屬于黔中山原濕潤性灰?guī)r常綠櫟林、常綠落葉混交林及馬尾松Pinusmassoniana林區(qū)，主要樹種有青栲Cyclobalanopsis glauca，絲栗栲Castanopsis fargesii，細(xì)葉青岡櫟Cyclobalanopsis gracilis，柞木Quercusmongolica等，落葉樹種有楓香Liquidambar formosana，光皮樺Betula luminifera等。次生植被有大面積天然牧草和灌叢草坡[8-9]。

1.2 研究方法與材料

采用典型樣地調(diào)查法，對(duì)貴陽市烏當(dāng)區(qū)杜鵑群落進(jìn)行調(diào)查。在貴陽市烏當(dāng)區(qū)杜鵑群落分布區(qū)域隨機(jī)布設(shè)調(diào)查樣點(diǎn)15處，分別在每個(gè)調(diào)查樣點(diǎn)區(qū)域內(nèi)隨機(jī)設(shè)置10 m×10m典型群落調(diào)查樣方3個(gè)，共計(jì)調(diào)查樣方45個(gè)，統(tǒng)計(jì)每個(gè)調(diào)查樣方內(nèi)的植物種類、生活型、密度、高度、蓋度、頻度等群落特征指標(biāo)，用于群落數(shù)量分類與多樣性等指標(biāo)的計(jì)算。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

貴陽烏當(dāng)杜鵑群落調(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析與整理，均采用SPSS 18.0軟件和Microsoft Office Excel 2007軟件完成。

1.3.1 群落數(shù)量分類結(jié)合《中國植被》和實(shí)際生態(tài)學(xué)意義，采用TWINSPAN分類法，對(duì)貴陽烏當(dāng)杜鵑群落進(jìn)行群落數(shù)量分類。

1.3.2 重要值采用重要值（VI，對(duì)貴陽烏當(dāng)杜鵑群落進(jìn)行分析，計(jì)算公式[10-11]：

其中：VIi表示第i種物種的重要值；Di表示第i種物種的密度；Fi表示第i種物種的頻度；Ci表示第i種物種的蓋度（喬木層中Ci表示第i中物種的顯著度）。

1.3.3 α多樣性測(cè)度采用Margalef指數(shù)、Simpson指數(shù)和Shannon-Wiener指數(shù)對(duì)貴陽烏當(dāng)杜鵑群落物種多樣性進(jìn)行分析，計(jì)算公式為[10-13]：

其中：S表示植被群落中物種數(shù)目，N表示群叢中全部物種個(gè)體總數(shù)，Pi為第i種的相對(duì)重要值。1.3.4均勻性測(cè)度采用Pielou均勻性指數(shù)對(duì)貴陽烏當(dāng)杜鵑群落進(jìn)行分析，計(jì)算公式為[11]：

其中：H表示Shannon-Wiener多樣性指數(shù)，S表示植被群落中物種數(shù)目。

2 結(jié)果與分析

2.1 萬畝杜鵑群落分類

采用TWINSPAN分類法，對(duì)貴陽烏當(dāng)杜鵑群落15個(gè)調(diào)查樣點(diǎn)進(jìn)行等級(jí)分類，經(jīng)過4次劃分，得到為4組。結(jié)合《中國植被》和實(shí)際生態(tài)意義，采用第4級(jí)的分類結(jié)果，將貴陽烏當(dāng)杜鵑群落劃分為4組（圖1），結(jié)合分類將4個(gè)組命名為4個(gè)植物群叢。群叢Ⅰ：銹葉杜鵑Rhododendron siderophyllum+白櫟Quercus fabrei群叢，包括樣點(diǎn)2和樣點(diǎn)6。群叢Ⅱ：銹葉杜鵑+白櫟+麻櫟Quercus acutissima群叢，包括樣點(diǎn)1，樣點(diǎn)4，樣點(diǎn)9，樣點(diǎn)3，樣點(diǎn)5和樣點(diǎn)7。群叢Ⅲ：銹葉杜鵑+麻櫟群叢，包括樣點(diǎn)10，樣點(diǎn)12，樣點(diǎn)13和樣點(diǎn)15號(hào)。群叢Ⅳ：銹葉杜鵑+麻櫟+藤黃Garcinia hanburyi群叢，包括樣點(diǎn)8，樣點(diǎn)11和樣點(diǎn)14。

2.2 烏當(dāng)杜鵑群落數(shù)量特征

群叢Ⅲ中，杜鵑花科Ericaceae，殼斗科Fagaceae分別共出現(xiàn)3種植物，分別占群叢出現(xiàn)種的14.29%；禾本科Gramineae，蕨科Pteridiaceae，?？芃oraceae分別出現(xiàn)2種植物，分別占群叢出現(xiàn)種的9.52%，其他科共出現(xiàn)9種植物，占群叢出現(xiàn)種的42.86%。群叢Ⅳ中，殼斗科出現(xiàn)3種植物，占群叢出現(xiàn)種的23.08%，杜鵑花科出現(xiàn)2種植物，占群叢出現(xiàn)種的15.38%；其他科共出現(xiàn)7種植物，占群叢出現(xiàn)種的53.85%。

對(duì)貴陽烏當(dāng)杜鵑群落植物生活型分析發(fā)現(xiàn)，喬木植物5種，占群落出現(xiàn)種的16.13%；灌木植物14種（其中攀援灌木植物3種，占群落出現(xiàn)種的9.68%），占群落出現(xiàn)種的45.16%；草本植物12種（均為多年生草本植物）占群落出現(xiàn)種的38.71%。對(duì)貴陽烏當(dāng)杜鵑群落4種群叢植物組成生活型分析發(fā)現(xiàn)，群叢Ⅰ中共出現(xiàn)9種植物，其中喬木2種，占群叢出現(xiàn)植物種的22.22%；灌木植物7種（其中攀援植物1種，占群叢出現(xiàn)種的11.11%），占群叢出現(xiàn)種的77.78%；群叢中未出現(xiàn)草本植物種類。群叢Ⅱ中共出現(xiàn)13類植物，其中喬木2種，占群叢出現(xiàn)植物種的15.38%；灌木植物8種（其中攀援植物2種，占群叢出現(xiàn)種的15.38%），占群叢出現(xiàn)種的61.54%；草本植物3種，占群叢出現(xiàn)種的23.08%。群叢Ⅲ中共出現(xiàn)21種植物，其中喬木2種，占群叢出現(xiàn)植物種的9.52%；灌木植物10種（其中攀援植物1種，占群叢出現(xiàn)種的4.76%），占群叢出現(xiàn)種的47.62%；草本植物9種，占群叢出現(xiàn)種的42.86%。群叢Ⅳ中共出現(xiàn)13種植物，其中喬木4種，占群叢出現(xiàn)植物種的30.77%；灌木植物6種，占群叢出現(xiàn)種的46.15%；草本植物3種，占群叢出現(xiàn)種的23.08%。

圖1 烏當(dāng)杜鵑群落15個(gè)樣點(diǎn)TWINSPAN樹狀分類圖Figure 1 TW INSPAN classification of 15 sampling pointies in the Wudang of the Rhododendron community

表1 貴陽烏當(dāng)杜鵑群叢重要值特征Table 1 Important values trait of the Rhododendron communities inWudang，Guiyang

對(duì)貴陽烏當(dāng)杜鵑群叢植物重要值分析發(fā)現(xiàn)，群叢Ⅰ中，銹葉杜鵑重要值最高，為48.72%，白櫟次之，為13.66%；群叢Ⅱ中，銹葉杜鵑重要值最高，為29.80%，麻櫟次之，為28.55%，白櫟重要值為11.45%；群叢Ⅲ中，銹葉杜鵑重要值最高，為36.23%，麻櫟次之，為11.34%；群叢Ⅳ中，銹葉杜鵑重要值最高，為48.74%，麻櫟次之，為10.28%。

綜上所述，烏當(dāng)杜鵑群落是以銹葉杜鵑為主，白櫟、麻櫟為輔的群落類型。

2.3 杜鵑群落α多樣性分析

貴陽烏當(dāng)杜鵑群落Margalef豐富度指數(shù)分析如表2所示。Margalef豐富度指數(shù)從高到低的變化趨勢(shì)為群叢Ⅲ（4.714），群叢Ⅱ（3.306），群叢Ⅳ（3.081），群叢Ⅰ（2.111）。

貴陽烏當(dāng)杜鵑群落Simpson多樣性指數(shù)、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)分析如表2所示。Simpson多樣性指數(shù)從高到低的變化趨勢(shì)為群叢Ⅲ（0.828），群叢Ⅱ（0.798），群叢Ⅳ（0.729），群叢Ⅰ（0.719）；Shannon-Wiener多樣性指數(shù)從高到低的變化趨勢(shì)為群叢Ⅲ（2.270），群叢Ⅱ（1.873），群叢Ⅳ（1.830），群叢Ⅰ（1.665）。

貴陽烏當(dāng)杜鵑群落Pielou均勻性指數(shù)分析如表2所示。Pielou均勻性指數(shù)從高到低的變化趨勢(shì)為群叢Ⅰ（0.758），群叢Ⅲ（0.745），群叢Ⅱ（0.730），群叢Ⅳ（0.714）。

綜上所述，貴陽烏當(dāng)杜鵑群落Margalef豐富度指數(shù)、Simpson多樣性指數(shù)、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)均呈現(xiàn)出群叢Ⅲ＞群叢Ⅱ＞群叢Ⅳ＞群叢Ⅰ的趨勢(shì)，而Pielou均勻性指數(shù)則呈現(xiàn)出群叢Ⅰ＞群叢Ⅲ＞群叢Ⅱ＞群叢Ⅳ。

表2 貴陽烏當(dāng)杜鵑群落α多樣性與均勻性指數(shù)特征Table 2 Index trait ofαdiversity and evenness of Rhododendron communities in Wudang，Guiyang

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

貴陽烏當(dāng)杜鵑群落可分為4種植物群叢，依次為群叢Ⅰ：銹葉杜鵑+白櫟群叢；群叢Ⅱ：銹葉杜鵑+白櫟+麻櫟群叢；群叢Ⅲ：銹葉杜鵑+麻櫟群叢；群叢Ⅳ：銹葉杜鵑+麻櫟+藤黃群叢。杜鵑群落主要以杜鵑科、殼斗科、禾本科植物為主；在貴陽烏當(dāng)杜鵑群落中銹葉杜鵑種群占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，麻櫟、白櫟種群次之，因此，杜鵑群落主要是以銹葉杜鵑為主，麻櫟、白櫟為輔的植物群落結(jié)構(gòu)類型。貴陽烏當(dāng)杜鵑群叢Margalef豐富度指數(shù)、Simpson多樣性指數(shù)、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)均呈現(xiàn)出群叢Ⅲ＞群叢Ⅱ＞群叢Ⅳ＞群叢Ⅰ的趨勢(shì)，而Pielou均勻性指數(shù)則呈現(xiàn)出群叢Ⅰ＞群叢Ⅲ＞群叢Ⅱ＞群叢Ⅳ。貴陽烏當(dāng)杜鵑群落多樣性保護(hù)應(yīng)當(dāng)遵從群叢Ⅲ的植物結(jié)構(gòu)類型進(jìn)行保護(hù)，對(duì)群叢Ⅰ，群叢Ⅱ和群叢Ⅳ進(jìn)行適當(dāng)修復(fù)，使其結(jié)構(gòu)接近群叢Ⅲ的結(jié)構(gòu)類型。

3.2 討論

本研究針對(duì)貴陽烏當(dāng)萬畝杜鵑林群落進(jìn)行多樣性研究，按植物群落的自然演替規(guī)律，該群落處于灌木或灌叢群落階段，正向喬灌群落階段演替，并非頂級(jí)群落及地帶性植被類型，因此，處于不穩(wěn)定階段。目前，貴陽市烏當(dāng)區(qū)想要打造萬畝杜鵑林，作為貴陽城郊以觀賞杜鵑花的休閑旅游區(qū)，但隨著群落演替的進(jìn)行，杜鵑群落的變化會(huì)直接影響旅游觀光效果，因此，進(jìn)一步研究貴陽烏當(dāng)萬畝杜鵑林最佳群落結(jié)構(gòu)、物種組成、物種多樣性、人工正向干擾或結(jié)構(gòu)調(diào)整，對(duì)旅游觀光效果及群落的相對(duì)穩(wěn)定性有重要意義。正如黔西的百里杜鵑，目前觀光效果很好，在長期人為正向干擾下，其群落結(jié)構(gòu)具相對(duì)穩(wěn)定性，但從物種多樣性及演替規(guī)律來看，目前的結(jié)構(gòu)是否為最佳，有待于進(jìn)一步研究。

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Analysis of quantity characteristics andαdiversity of the Rhododendron communities in Wudang District，Guiyang City

LIAnding1，ZHANG Jianli1，2，XIE Yuangui1，LONG Xiuqin1
（1.Institute of Mountain Resources，Guizhou Academy of Sciences，Guiyang 550001，Guizhou，China；2.College of Forestry，Guizhou University，Guiyang 550025，Guizhou，China）

TheRhododendroncommunities in Wudang District of Guiyang City was studied by sample plot and quantitative analysis to analyze the plant components，structures，important values andαdiversities of differentRhododendroncommunities.The research had the following findings.（1）There were fourRhododendroncommunitiesin Wudang District of Guiyang City，namely，Rhododendron siderophyllumandQuercus fabrei（CommunityⅠ），Rhododendron siderophyllum，Quercus fabrei and Quercus acutissima（CommunityⅡ），Rhododendron siderophyllumandQuercus acutissima（CommunityⅢ），Rhododendron siderophyllum，Quercus acutissimaandGarcinia hanburyi（CommunityⅣ）.（2）WithRhododendron siderophyllumas the dominant plants，theRhododendroncommunities also had plants such asQuercus acutissimaandQuercus fabrei.In terms of Margalef index for richness，Simpson index for diversity，Shannon-Wiener index for diversity，the ranking of fourRhododendroncommunities was as follows：CommunityⅢ＞CommunityⅡ＞CommunityⅣ＞CommunityⅠ；the ranking for Pielou Evenness index was CommunityⅠ＞CommunityⅢ＞CommunityⅡ＞CommunityⅣ.（4）When preserving the diversity of theRhododendroncommunities，the plants structures ofCommunityⅢshould be used as reference.CommunityⅠ，CommunityⅡand CommunityⅣshould be restored tomake their plants structures close to that of CommunityⅢ.[Ch，1 fig.2 tab.14 ref.]

forest ecology；Wudang District of Guiyang City；Rhododendroncommunity；quantitative characteristic；αdiversity

S718.5；Q948

A

2095-0756（2014）02-0204-06

2013-04-26；

2013-07-22

貴陽市科技計(jì)劃項(xiàng)目（筑科合同[2012102]）；貴州省科技計(jì)劃項(xiàng)目（黔科合重大專項(xiàng)字[2011]6001）；貴陽市科學(xué)技術(shù)計(jì)劃課題（筑科合同[2011103]號(hào)、[2012103]號(hào)）；貴州省科技計(jì)劃（黔科合SY字[2009]3084）；貴州省科研機(jī)構(gòu)創(chuàng)新能力建設(shè)項(xiàng)目[黔科合院所創(chuàng)能（2010）4001]；貴州科學(xué)院省級(jí)科研專項(xiàng)資金黔科院專合字[（2011）02]

李安定，博士，從事林學(xué)及退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)。E-mail：anndynlee@126.com。通信作者：龍秀琴，研究員，從事花卉和生態(tài)學(xué)研究。E-mail：longxiuqin@163.com