陳昆
(建甌市玉山林業(yè)站,福建建甌353100)
毛竹香榧混交林物種多樣性研究*
陳昆
(建甌市玉山林業(yè)站,福建建甌353100)
為科學經(jīng)營毛竹林,合理保護和利用建甌市玉山鎮(zhèn)香榧資源,于2015年10月進行了野外樣地調查,對建甌玉山鎮(zhèn)的毛竹香榧混交林和毛竹純林的物種組成、數(shù)量特征、物種多樣性進行了分析研究。結果表明:在調查的5000m2樣方中,共有60科85屬103種植物,竹榧混交林中喬木層以毛竹重要值最高,其次為香榧和杉木。毛竹香榧混交林缺乏完整的灌木層。混交林喬木層有12個樹種,Shannon-Wiener指數(shù)和Simpson指數(shù)分別為0.8175、0.3862,均高于純林,但分布不均勻?;旖涣种刑俦緦优c草本層物種多性指數(shù)略高于純林,但差別不大。不同毛竹密度的竹榧混交林中,毛竹密度越大,喬木層物種豐富度越小,草本層Shannon-Winner指數(shù)和Simpson指數(shù)在2.1061~2.653和0.8643~0.9278之間,物種多樣性差別不大,這可能與人為周期性經(jīng)營有關。
毛竹;香榧;混交林;物種多樣性
毛竹(Phyllostachys pubescens)是我國南方最主要的經(jīng)濟樹種之一,由于其生長快,產(chǎn)量高,經(jīng)濟效益十分顯著[1]。香榧(Torreya grandis)別名中國榧,常綠喬木。為我國特產(chǎn),香榧種子可食用,經(jīng)濟價值高。主要分布浙江、安徽、福建等地[2]。垂直分布海拔350~1150m。福建香榧多為天然林,但是,在長期的森林演替過程中,由于香榧林下人為反復除雜割灌和整地削草等經(jīng)營措施的影響,逐漸形成以毛竹為優(yōu)勢樹種的群落結構[3-4]。香榧樹體高大,位于林冠上層,對林內的光照、溫度、濕度和土壤產(chǎn)生深刻影響,從而影響群落物種多樣性。福建建甌市玉山鎮(zhèn)是福建省香榧天然分布的集中區(qū)域之一,本文以玉山鎮(zhèn)榧村毛竹香榧混交林和毛竹純林為研究對象,分析其喬木層樹種數(shù)量特征,著重開展毛竹林物種多樣性研究,為科學經(jīng)營毛竹林,合理保護和利用香榧資源提供依據(jù)。
1.1 研究區(qū)概況
建甌市玉山鎮(zhèn)地處閩北,位于建甌市東南部,北鄰順陽鄉(xiāng),南接迪口鎮(zhèn),東與屏南、古田兩縣交界,西與小橋鎮(zhèn)相連,處三縣(市)結合部,境內平均海拔578m。玉山鎮(zhèn)為中亞熱帶海洋季風氣候區(qū),四季分明,雨量充沛,晝夜溫差大,年平均氣溫16.2℃,年均降水量1790mm,年均日照1789h。
1.2 研究方法
1.2.1 樣地設置和調查方法
2015年10月,在毛竹香榧混交林(以下簡稱竹榧混交林)集中分布的區(qū)域設立10塊25m×20m的樣地,其中毛竹純林3塊,樣地基本情況見表1。對喬木樹種進行每木調查,記錄樹種名稱、株數(shù)、樹高、胸徑等指標。在樣地東西南北的4個頂角和中央共取5個2m×2.5m小樣方進行灌木、藤本和草本層調查,記錄物種名稱,高度、株數(shù)、蓋度等。
表1 樣地基本情況表
1.2.2 計算方法[5]
(1)喬木層數(shù)量特征
計算喬木層樹種相對多度、相對優(yōu)勢度、相對頻度,重要值IV=相對多度+相對優(yōu)勢度+相對頻度+相對優(yōu)勢。
(2)物種多性樣指數(shù)
豐富度S為群落內物種數(shù);
Shannon-Wiener指數(shù)H=-∑PilnPi
Simpson指數(shù)D=1-∑n(n-1)/N(N-1)
Pielou均勻度指數(shù)J=H/ln(S)
其中,P是第i種的個體數(shù)n占總個體數(shù)N的比例,即Pi=ni/N
3.1 物種組成
在7個竹榧混交林和3個毛竹純林調查樣方中,共有60科85屬103種植物,竹榧混交林中喬木層以毛竹重要值最高,為127.51,其次為香榧(73.39)和杉木(54.05),并有少量錐栗、馬尾松等9個樹種(見表2)。香榧樹體高大,樹高平均17.2m,位于林冠最上層,且冠幅大,毛竹平均樹高9.3m,毛竹純林由于人工經(jīng)營,喬木層僅3個樹種。由于竹林劈山撫育作業(yè)的影響,沒有形成完善的林下灌木層,灌木層物種個體比較小,分別為9種和7種,藤本和草本層比較豐富。藤本有28種,以常春藤、拔葜、野葡萄等為主,草本有55種,以紫馬唐、弓果黍、樓梯草等為主。
3.2 喬木層物種多樣性
對竹榧混交林與毛竹純林喬木層物種多樣性指數(shù)(表3),竹榧混交林喬木層物種豐富度(S)為12,Shan-non-Wiener指數(shù)(H)為 0.8175,Simpson指數(shù)(D)為 0.3862,Pielou均勻度指數(shù)(J)為 0.3290。毛竹純林喬木層物種豐富度為3,Shannon-Wiener指數(shù)為0.5591,Simpson指數(shù)為0.3722,Pielou均勻度指數(shù)為0.5089。總體上看竹榧混交林喬木層物種多樣性比純林高。
表2 竹榧混交林喬木層樹種的數(shù)量特征
3.3 林下植被物種多樣性
竹榧混交林和純林林下物種豐富度、物種多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)見表3。從表3可以看出,竹榧混交林和純林灌木層物種數(shù)少,僅為9種和7種,物種豐富度指數(shù)較低。混交林灌木層、藤本層、草本層的豐富度指數(shù)分別為9、18、40,Shannon-Winner指數(shù)(H)分別為 1.5603、2.5473、3.3506,Simpson 指數(shù)(D)分別為 0.7222、0.8981、0.9563,均勻度指數(shù)(J)分別為0.7101、0.8813、0.9082,說明竹榧混交林林下植物具有較高的物種多樣性。毛竹純林林下植物多樣性指數(shù)較混交林略低,灌木層、藤本層、草本層的豐富度指數(shù)分別為7、12、32,Shannon-Winner指數(shù)分別為 1.4362、2.1394、3.0164,Simpson 指數(shù)分別為 0.6951、0.8642、0.9164,均勻度指數(shù)分別為 0.7381、0.8610、0.8703。混交林與純林下植物物種多樣性指數(shù)差異不大,這可能是由于毛竹林下經(jīng)常進行墾復,造成林下物種多樣性差異不大。
表3 喬木層物種多樣性指數(shù)
3.4 毛竹香榧混交林物種多樣性比較
對各毛竹香榧混交林樣地物種多樣性進行比較分析,結果表明,在竹榧混交林中,由于毛竹的密度不同,喬木層物種多性指數(shù)有所差異。從表5可以看出,毛竹密度最高的5號樣地,毛竹與香榧胸高斷面積之比最大,為4.8,喬木層僅毛竹和香榧2個物種,Shannon-Winner指數(shù)(H)、Simpson指數(shù)(D)和均勻度指數(shù)(J)最低,分別為0.1541和0.0694和0.2223。喬木層物種豐富度指數(shù)最高的是2號樣地,樣地內毛竹38株,毛竹與竹與香榧胸高斷面積之比為0.37,香榧占優(yōu)勢地位,其Shannon-Winner指數(shù)、Simpson指數(shù)和均勻度指數(shù)分別為1.2104、0.5305和0.5821。從各樣地的草本層來看,毛竹香榧混交林的物種多樣性差異不大,草本層Shannon-Winner指數(shù)和Simpson指數(shù)在2.1061~2.653和0.8643~0.9278之間。
重要值的大小表明了一個物種在群落上的優(yōu)勢地位,它在一定程度上表明了一個物種相對于群落中其他種對資源利用和競爭的大小[1]。在毛竹香榧混交林中,由于長期人工經(jīng)營,毛竹數(shù)量多,密度高,在群落中占絕對優(yōu)勢地位。本研究中,竹榧混交林中喬木層以毛竹重要值最高,其次為香榧和杉木。
毛竹香榧混交林喬木層的Shannon-Wiener指數(shù)和Simpson指數(shù)均高于純林。香榧樹齡上百年,樹體高大,促進了林下耐蔭植物的生長,但缺乏完整的灌木層。張剛華等[6]指出,經(jīng)過長期經(jīng)營,人為干擾強度的增加,竹闊混交林向毛竹純竹轉變時,由于林下灌木層植物被砍伐,種類大量減少,竹林的群落結構層次簡化,喬木層物種多樣性下降,缺乏灌木層,草本植物變化較大,可能增加,也可能減少,本研究中,混交林的林下灌木層、藤本層和草本層的物種多樣性略高于純林,但差別不大。這與高志勤等[7]對竹闊混交林與毛竹純林林下物種多樣性差異不大的研究結果基本一致。
表4 林下植物物種多樣性指數(shù)
表5 毛竹香榧混交林物種多樣性指數(shù)
建甌市玉山鎮(zhèn)毛竹林面積達1萬hm2,占全鎮(zhèn)有林地面積的37.17%,毛竹林的管理較為集約,林農在每年的5—6月份進行砍雜,將林內雜草灌木除凈,并結合埋青施肥把雜灌埋入林地中腐爛。同時多使用劈山機等機械工具,在實際操作中常將小苗,灌木等全都劈倒,因此,不論是純林還是混交林,未能形成完善的灌木層。在本次調查中,僅發(fā)現(xiàn)2株香榧幼苗,這是由于榧樹種子可食用,具有較高經(jīng)濟價值,種子往往被采收,即使林下有天然更新的幼苗,常常由于毛竹林頻繁劈山墾復被破壞掉,非常不利于香榧的天然更新。
因此,在毛竹經(jīng)營過程中應注意保護好建群種和林下植被,盡量減少劈山墾復和使用除草的頻率,有助于林下植被的恢復與更新,從而有利于促進生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。
[1]高志勤.毛竹林群落特征與生態(tài)功能評價[D].北京:中國林業(yè)科學研究院,2004.
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責任編輯/羅美娟
The Species Diversityofthe Mixed Forest ofPhyllostachys pubescensandTorreya grandis
Chen Kun
(Yushan ForestryStation ofJian'ou City,Jian'ou Fujian 353100,China)
In Oct.2015,the species compasition,quantitative characteristics and species diversity of the mixed forest ofPhyllostachys pubescensandTorreya grandisin Yushan Town Jian'ou City were studied by field investigation for the purpose of management ofP.pubescensforest,and protection and utilization ofT.grandisresources.The results showed there were 103 species,85 genera,60 families in the 5000 m2quadrat.The important value was highest of all the arbor layer in the mixed forest,and the next wasP.pubescensandCunninghamia lanceolata.The mixed forest was lack of intact shrub layer.The arbor layer of the mixed forest had 12 species.The indexes of Shannon-Wiener and Simpson were 0.8175 and 0.3862 respectively,both of which were higher than that of the pure forest,but they were maldistribution.The species diversity of vine and herbaceous layers of the mixed forest was higher than that of the pure forest,but no significant difference.As the more density ofP.pubescenswas,the less species abundance was.The indexes of herbaceous layer Shannon-Wiener and Simpson were 2.1061-2.653 and 0.8643-0.9278 respectively,and the species diversity was no significant difference,which might due tohuman periodicityproduction.
Phyllostachys pubescens;Torreya grandis;mixed forest;species diversity.
S795.7
A
1003-4382(2016)08-0031-04
2016-05-23 返修日期:2016-07-18
陳 昆(1975-),男,福建建甌人,工程師,從事營林、林業(yè)技術推廣工作。