蔣甜甜+王可可+劉穎+徐明鋒+鐘泳林
摘 要:該文基于固定樣方法在銀瓶山自然保護(hù)區(qū)闊葉林設(shè)置固定樣地,監(jiān)測(cè)其物種組成及多樣性。調(diào)查記錄共有4 375株植物個(gè)體,維管植物共31科53屬73種,物種組成主要以樟科、山茶科、虎耳草科、五加科植物為主;樟科植物個(gè)體數(shù)最多,有1 082株,山茶科植物次之,共有752株,而針葉樹種僅有松科植物馬尾松,占總調(diào)查的1.14%;木荷是該樣地的優(yōu)勢(shì)種,豺皮樟和鴨腳木為亞優(yōu)勢(shì)種。從徑級(jí)分布結(jié)構(gòu)看,所有物種徑級(jí)分布呈倒“J”型,無明顯的斷層現(xiàn)象,說明森林群落生長(zhǎng)及更新狀態(tài)良好。
關(guān)鍵詞:固定樣地 闊葉林 物種多樣性
中圖分類號(hào):Q94 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2016)07(c)-0053-03
生物多樣性保護(hù)及研究一直是生態(tài)學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問題,固定樣地監(jiān)測(cè)是當(dāng)今生態(tài)學(xué)理論研究群落物種組成、保護(hù)生物多樣性的有效實(shí)踐方法之一[1-3]。早在20世紀(jì)中期就有著名生態(tài)學(xué)家提出建立固定樣地的構(gòu)想,通過定期調(diào)查森林植被,長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)森林物種組成及生物多樣性的動(dòng)態(tài)變化,來更好地了解森林生物多樣性形成與維持機(jī)制。自美國(guó)Smithsonian研究院CTFS(the Center for Tropical Forest Science)多樣性監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建立以來,全球生態(tài)學(xué)研究在物種組成及多樣性維持機(jī)制等方面取得重大突破[4-5]。如,國(guó)內(nèi)在吉林長(zhǎng)白山、北京東靈山、浙江天童山、廣東鼎湖山和廣西弄崗等地建立了具有區(qū)域特色的常綠闊葉林研究樣地,已經(jīng)在物種組成、區(qū)系特征及空間分布格局取得一定的成果[3,6,7]。該文基于固定樣方法監(jiān)測(cè)銀瓶山自然保護(hù)區(qū)闊葉林的物種多樣性,以期為研究常綠闊葉林植被資源及物種多樣性形成與維持機(jī)制提供基礎(chǔ)資料,為保護(hù)森林群落組成與生物多樣性提供參考。
1 材料與方法
1.1 研究地概況
東莞市銀瓶山自然保護(hù)區(qū)地處北回歸線以南,位于廣東省珠江三角洲中南部東莞市謝崗鎮(zhèn)境內(nèi),其地理坐標(biāo)為114°10′E~114°15′E,22°52′N~22°56′N。境內(nèi)地勢(shì)主要呈南北兩側(cè)低,東面及中間高的走勢(shì),區(qū)內(nèi)地帶性土壤類型為赤紅壤,發(fā)育母巖為花崗巖。赤紅壤分布在海拔600 m以下,600 m以上為山地黃壤。其氣候特點(diǎn)夏長(zhǎng)無冬、陽光充足、降水充沛,屬亞熱帶季風(fēng)氣候;年平均氣溫在21 ℃~22 ℃,最熱月(7月)平均溫度27.8 ℃;最冷月(1月)平均溫度13.5 ℃;年降水量1 767.8 mm,年平均相對(duì)濕度79%,雨季主要集中在4~9月。區(qū)內(nèi)動(dòng)植物資源豐富,植被類型多樣,有典型常綠闊葉林,目前共發(fā)現(xiàn)野生維管植物1 500多種,陸地脊椎動(dòng)物170多種,是名副其實(shí)的“植物王國(guó),雀鳥天堂”[8]。
1.2 固定樣地設(shè)置及植物調(diào)查
根據(jù)BCI(Barro Colorado Island,BCI)樣地建設(shè)技術(shù)規(guī)范[9],在東莞市銀瓶山自然保護(hù)區(qū)的麻竹坑典型植物群落設(shè)置1 hm2的SI/MAB固定監(jiān)測(cè)樣地,采用全站儀(Total Station)把1 hm2樣地分成100個(gè)10 m×10 m的小樣方,在小樣方的4個(gè)角用PVC管進(jìn)行腳樁標(biāo)記,用阿拉伯?dāng)?shù)字對(duì)PVC管左下角進(jìn)行編號(hào),并記錄該標(biāo)記點(diǎn)的編號(hào)與坐標(biāo)位置。以樣地西南角為坐標(biāo)原點(diǎn),東西方向?yàn)閄軸,南北方向?yàn)閅軸,對(duì)出現(xiàn)在10 m×10 m的小樣方內(nèi)的植物群落進(jìn)行調(diào)查,起測(cè)胸徑為1 cm的立木,記錄植物坐標(biāo)位置(以距離坐標(biāo)軸的距離表示)、種名、胸徑和樹高并掛牌編號(hào),對(duì)1.3 m處胸徑大于1 cm的分枝采用同樣的方法調(diào)查,并記錄其母株編號(hào)。
1.3 統(tǒng)計(jì)分析
對(duì)此次野外調(diào)查的植物采用物種豐富度(S)、Shannon-Wiener指數(shù)(H`)、Simpson指數(shù)(D)、均勻度指數(shù)(E)表示物種多樣性分析,采用重要值(Importance Value,IV)來表示某個(gè)物種在群落中的地位和作用的綜合指標(biāo),公式如下。
以上公式中,Pi為每個(gè)物種所占的比例;S為物種豐富度;IV為重要值;RDi為相對(duì)密度;RCi為相對(duì)基蓋度;RFi為相對(duì)頻度;以胸高斷面積表示相對(duì)基蓋度。
所有數(shù)據(jù)分析和作圖均在Excel 2007和statistica 8.0完成。
2 結(jié)果與分析
2.1 植物物種組成及多樣性
銀瓶山自然保護(hù)區(qū)內(nèi)群落組成豐富,多樣性高,生長(zhǎng)均勻(表1),調(diào)查發(fā)現(xiàn)共有4 375株植物個(gè)體,維管植物共31科53屬73種,以常綠樹種為主,是典型的常綠闊葉林。群落組成主要以樟科(Lauraceae)、山茶科(Theaceae)、虎耳草科(Saxifrgaceae)、五加科(Araliaceae)植物為主;其中樟科植物個(gè)體數(shù)最多,為1 082株,占總調(diào)查的24.76%,豺皮樟(Litsea rotundifolia var.oblongifolia (Nees) Allen)占樟科的83.27%;山茶科植物次之,有752株,占此次調(diào)查的17.21%,其中木荷(Schima superba Gardn.et Champ.)占山茶科的71.54%;虎耳草科、五加科植物分別為532株和437株;而針葉樹種僅有松科植物馬尾松(Pinus massoniana Lamb.),占調(diào)查的1.14%。根據(jù)Hubbell、Foster與He Fang Liang等人定義稀有種(Rare species)和常見種(Common species),每公頃樣地不多于1株的物種為稀有種,常見種指每公頃多于1株的物種[10]。保護(hù)區(qū)內(nèi)稀有種共16種,隸屬10科13屬;常見種共4 359株,占此次調(diào)查植物分類科、屬的67.74%和75.47%。
2.2 優(yōu)勢(shì)物種及重要值
保護(hù)區(qū)樣地優(yōu)勢(shì)樹種較明顯(表2),重要值排名前10的樹種重要值達(dá)72.59%,重要值最大的是山茶科樹種木荷,為21.14%;其相對(duì)基蓋度為43.26%,占主要地位,在群落環(huán)境中發(fā)揮重要作用,為該樣地的優(yōu)勢(shì)種。區(qū)內(nèi)樟科樹種最豐富,其中豺皮樟的相對(duì)頻度和相對(duì)密度最大,分別為7.98%和20.55%;其重要值與五加科的鴨腳木接近,都僅次于木荷,依次為10.51%、10.76%,是群落的亞優(yōu)勢(shì)種,對(duì)群落物種組成和群落環(huán)境的形成具有重要意義。
2.3 物種徑級(jí)分布特征
徑級(jí)分布結(jié)構(gòu)是反映森林群落結(jié)構(gòu)和生長(zhǎng)發(fā)育狀況的一個(gè)重要指標(biāo)[4],根據(jù)調(diào)查區(qū)域內(nèi)樹木胸徑徑級(jí)分布的實(shí)際情況進(jìn)行劃分(圖1)。樣地內(nèi)植物最大胸徑為73 cm,平均胸徑為5.94 cm。從徑級(jí)分布特征來看,樣地內(nèi)所有物種個(gè)體的總徑級(jí)分布呈明顯的倒“J”型,群落物種胸徑主要分布在1~5 cm小徑級(jí)處,其個(gè)體數(shù)最多,占總調(diào)查的62%,胸徑在5~13 cm的次之,共1 207株,胸徑在13~21 cm的個(gè)體相對(duì)較少,占調(diào)查的8%,胸徑大于21 cm的個(gè)體最少,僅有81株。表明該森林群落物種大多處于中幼樹時(shí)期,反映該森林群落更新及生長(zhǎng)狀態(tài)良好,同時(shí)也暗示該林分正處于進(jìn)展演替的前期。
3 討論
該文基于在銀瓶山自然保護(hù)區(qū)麻竹坑設(shè)置固定樣地來監(jiān)測(cè)常綠闊葉林的群落組成及物種多樣性,對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析評(píng)估,初步解決了群落生態(tài)學(xué)的基本問題。物種組成是群落的基礎(chǔ),不僅能反映群落的生境特點(diǎn)和狀況,同時(shí)也能反映群落的生物多樣性和群落物種之間的空間關(guān)聯(lián)[11]。因此,通過設(shè)置固定樣地進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)森林群落動(dòng)態(tài)變化是研究森林群落生物多樣性的有效方法之一,也是保護(hù)生物多樣性及生態(tài)環(huán)保、森林恢復(fù)的重要手段[12]。區(qū)內(nèi)物種組成豐富,多樣性高,喜陽喜暖樹種占優(yōu)勢(shì),林分更新及生長(zhǎng)狀態(tài)良好,其原因可能在于保護(hù)區(qū)所屬的地理位置和氣候區(qū)域,屬南亞熱季風(fēng)氣候,擁有充足的熱量及降雨等特點(diǎn),為物種的生存和發(fā)展提供了適宜生境。該研究通過搭建固定樣地平臺(tái),整合樣地信息構(gòu)建了完善的生態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),為定期復(fù)查森林資源,長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)森林群落的動(dòng)態(tài)變化,保護(hù)森林生物多樣性提供了真實(shí)準(zhǔn)確的信息資源。
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