范勝煌+許魯東++鄒麗娜+吳聯(lián)杯+施曉春+劉丹萍+鄭德祥
摘 要:在安溪云中山自然保護(hù)區(qū)南嶺栲天然林群落中設(shè)置樣地調(diào)查,根據(jù)Raunkiaer系統(tǒng)基分類標(biāo)準(zhǔn),對南嶺栲天然林群落的植物生活型、葉特征及植物耐蔭性進(jìn)行分析,結(jié)果表明南嶺栲群落中高位芽植物為主,又以小高位芽植物優(yōu)勢顯著,占47.8%;葉級以中型葉植物為主,占59.4%;葉型以單葉為主,占78.3%;厚革質(zhì)與革質(zhì)葉植物共占群落的72.5%,紙質(zhì)葉占24.6%,薄葉為2.6%;全緣植物在群落中稍具優(yōu)勢,占53.6%;群落中耐蔭植物占多,但以陽性植物為群落演替的主導(dǎo)。
關(guān)鍵詞:南嶺栲;生活型;葉特征;耐蔭性
中圖分類號 S79 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731(2017)09-0030-03
Abstract:Through the plots investigation in the Castanopsis fordii Hance nature forests in Anxi Yunzhongshan Nature Reserve,the plant life-form and leaf characteristics of 69 plants in Castanopsis fordii Hance community in Yunzhong Mountain in Fujian Province were analyzed according to Raunkiaer system. Phanerophytes occupied a dominant position in the community,microphanerophytes had the highest percentage,whose percentage was 47.8%;The dominant leaf size was mesophyll whose percentage was 59.4%;Simple leaves were dominant in leaf form and the percentage of those was 78.3%;The dominant leaf characters were thick coriaceous and coriaceous leaves(72.5%),followed by papery leaves(24.6%),thin leaves(2.6%);The leaf edges of 69 plants were investigated and the percentage of entire leaf plants was 53. 6%. The community had the highest proportion of shade-tolerant plants,but the heliophilous plants for the dominant of community succession.
Key words:Castanopsis fordii Hance;Characteristics of plant life-form;Characteristics of leaf;Characteristics of plant shade-tolerance
植物對外界環(huán)境條件長期適應(yīng)后形成特定生理、生態(tài)特征的一種反映即生活型,可體現(xiàn)出該群落區(qū)域的氣候特性,同時也是群落結(jié)構(gòu)特征研究的主要內(nèi)容之一[1-2]。植物光合效率與葉片密不可分,葉片的形態(tài)特征可直接影響到植物的生長效率,亦是群落形態(tài)外貌結(jié)構(gòu)的重要組成[3]。南嶺栲(Castanopsis fordii Hance)為殼斗科栲屬常綠喬木,材質(zhì)優(yōu)良,用途廣泛,致使毫無節(jié)制采伐利用,嚴(yán)重干擾林分生長狀況,可用資源面積急劇減少[4],前人為恢復(fù)、重建其生態(tài)環(huán)境從光合生理特性、水平結(jié)構(gòu)、垂直結(jié)構(gòu)及年齡結(jié)構(gòu)等多方面進(jìn)行了研究[5-8],而植物生活型及葉特征作為群落結(jié)構(gòu)特征研究的重要指標(biāo)[9-10],卻未見有關(guān)天然南嶺栲群落的相關(guān)報道,因此通過分析南嶺栲群落生活型及葉片特征,掌握南嶺栲群落外貌特征、氣候特性,從而為云中山保護(hù)區(qū)南嶺栲群落保護(hù)提供合理的參考依據(jù)。
1 研究區(qū)概況
樣地設(shè)于安溪云中山自然保護(hù)區(qū),地處安溪縣西北部,面積3986.4hm2,為晉江、九龍江源頭,處南亞熱帶與中亞熱帶氣候交界,年均氣溫16至18℃,年降雨量1800mm以上,全年四季分明,自然條件優(yōu)越,蘊藏著豐富的野生動植物資源,屬森林生態(tài)系統(tǒng)類型自然保護(hù)區(qū)。樣地調(diào)查喬木層樹種主要有南嶺栲(Castanopsis fordii Hance)、木荷(Schima superba Gardn. et Champ.)、青岡(Cyclobalanopsis glauca(Thunb.)Oerst.)、刺栲(Castanopsis hystrix Miq.)、石櫟(Lithocarpus glaber(Thunb.)Nakai)等;灌木層有密花樹(Rapanea neriifolia(Sieb. et Zucc.)Mez)、長圓葉鼠刺(Itea chinensis Hook et Am.)、黃瑞木(Adinandra millettii(Hook. et Arn.)Benth. et Hook. f.)、酸味子(Antidesma japonicum)、杜紅花(Callicarpa formosana Rolfe)等;草本層主要以芒萁(Dicranopteris dichotoma Bernh.)、狗脊蕨(Woodwardia japonica(L. f.)Sm.)為主。
2 研究方法
在以南嶺栲為建群種的天然林群落中設(shè)置2塊50m×50m的樣地,每塊樣地按5m×5m間距劃分成100塊調(diào)查單元,調(diào)查胸徑≥5cm的林木胸徑(地徑)、樹高、冠幅等;同時記錄灌木及草本種類、高度、蓋度情況,并采集相應(yīng)的葉片標(biāo)本。
2.1 葉面積測定方法 一般的采用計算紙法、葉面積測定儀測定法及直尺直接測量法3種方法測算植物葉片面積。由于Raunkiaer系統(tǒng)的葉特征分析只要大致范圍內(nèi)的面積,誤差在允許范圍內(nèi),葉級劃分區(qū)別不大,所以憑視覺選取代表性葉片測量其面積,該精度已滿足研究要求。因此本研究中葉面積測定采用直尺直接測量法[3],每種植被選取3棵植株,每棵植株選取3片成熟葉片測量取其平均值。直尺測量計算公式如下:
式中S為葉片面積(mm2);L為葉片總長度(mm);D為葉片最大寬度(mm)。
2.2 葉片分級方法 根據(jù)Raunkiaer的分類等級標(biāo)準(zhǔn)[11],按葉片面積大小可將植物葉片等級分為六類:微型葉:0~25mm2;細(xì)型葉:25~225mm2;小型葉:225~2025mm2;中型葉:2025~18222mm2;大型葉:18222~164025mm2;巨型葉:>164025mm2。
3 結(jié)果與分析
3.1 南嶺栲群落植物生活型及群落特征 由表1可知,南嶺栲群落生活型譜特點:(1)高位芽植物占據(jù)主導(dǎo)地位,占總數(shù)的84.1%,共58種;地上芽植物與地下芽植物共占15.9%,缺乏地面芽與一年生植物,顯著突出了中、南亞熱帶溫暖濕潤且四季變化明顯的季風(fēng)氣候特征;(2)高位芽植物中又以小高位芽植物為主,其次為中高位芽植物,并伴有一定的矮、藤本高位芽植物,與亞熱帶常綠闊葉林特性相符合。其中,南嶺栲群落中喬木層大多數(shù)樹種為高位芽植物,喬木第一層以南嶺栲占據(jù)主導(dǎo),并伴有木荷、刺栲等樹種,冠層連貫;喬木第二層則以青岡、石櫟為主,高度變化幅度大,冠層相對混亂;喬木第三層以杜鵑(Rhododendron Simsii Planch.)、絨毛潤楠(Machilus velutina Champ. ex Benth)、南嶺栲幼樹、福建青岡為主;灌木層共35種,其中灌木種類26種,以密花樹為主,其他主要以優(yōu)勢樹種幼樹幼苗為多;草本層則主要以蕨類為主,芒萁與狗脊蕨分布較為廣泛,蓋度大??梢姡蠋X栲群落中常綠高位芽植物占據(jù)群落主林層,林冠連續(xù);而下層則廣泛分布小、矮高位芽常綠植物,保證了群落外貌常綠特征。
3.2 南嶺栲群落植物葉片特征 葉片特征是影響群落外貌的主要因素之一,通過測定葉片面積,并判定其葉級、葉型、葉質(zhì)及葉緣等,結(jié)果如表2:
3.2.1 葉級 由表2可知,南嶺栲群落主要以中型葉植物為主,共41種,占59.4%,其次為小型葉為24.6%,大型葉為14.5%,微型葉為1.5%,與亞熱帶地區(qū)群落中型葉植物多于小型葉植物的結(jié)論相一致;其中大型葉蕨類植物如中華短腸蕨(Allantodia chinensis(Bak.)Ching)、中華里白(Diplopterygium chinense)、烏毛蕨(Blechnum orientale L.)等多喜溫暖、陰濕環(huán)境,進(jìn)一步反映出群落具有亞熱帶常綠闊葉林溫暖濕潤的氣候特性。
3.2.2 葉型 群落中主要以單葉植物為主,占78.3%,與前人研究結(jié)論相符合[9,12]。
3.2.3 葉質(zhì) 革質(zhì)葉是亞熱帶常綠闊葉林的主要外貌特征之一,由表2可知,南嶺栲群落中主要以革質(zhì)葉植物占據(jù)主導(dǎo),占60.9%,其中又伴有部分厚革質(zhì)葉植物如青岡、馬尾松、甜櫧(Castanopsis eyrei(Champ.)Tutch.),占11.6%,均是群落中的主林層樹種,保證了群落外貌一年四季常綠;其次為紙質(zhì)葉植物,占24.6%,大多為耐蔭的林下植被。薄葉植物僅有毛冬青(IlexpubescensHook.etArn)、秤星樹(Ilex asprella(Hook. et Arn.)Champ. ex Benth.)2種,喜于灌木叢與林蔭陰涼處。
3.2.4 葉緣 群落中全緣植物稍占優(yōu)勢,比重為53.6%,但兩者相差不大,符合亞熱帶常綠闊葉林兩者各占1/2的結(jié)論[12]。
3.3 南嶺栲群落植物耐蔭性組成 耐蔭性是植物重要的生理特性之一,可反映出其一定時期內(nèi)的生長狀況與生存條件,掌握群落耐蔭性有利于了解群落演替的規(guī)律,制定合理的營林措施。結(jié)合朱華等人研究[13]與植物自身特性判定,南嶺栲群落組成耐蔭性如表3:
由表3可知,該群落中耐蔭性植物占據(jù)多數(shù),比重為65.2%,主要因為群落喬木主林層大多為陽性植物如南嶺栲、木荷、馬尾松等林冠連續(xù),郁閉度大,且主林層下又分布多數(shù)革質(zhì)葉小喬木及幼樹幼苗,而群落處于明顯的亞熱帶氣候區(qū),常年溫暖濕潤的特性,均為耐蔭植物創(chuàng)造了良好的生存條件,但耐蔭植物多處于林下植被層、灌木層,并未主導(dǎo)南嶺栲群落的演替變化。
4 結(jié)論
植被生存環(huán)境及氣候條件影響著群落組成結(jié)構(gòu),進(jìn)而形成不同的生活型與外貌特征,安溪云中山保護(hù)區(qū)處南、中亞熱帶氣候交界處,常年溫暖濕潤,研究結(jié)果表明群落主林層中高位芽、革質(zhì)葉、中型葉、單葉、陽性常綠植物優(yōu)勢突出,保證了群落外貌終年常綠,變化甚??;小高位芽、紙/革質(zhì)葉、中小型葉、單葉、耐蔭植物廣泛分布于喬木層下層及灌木層;革質(zhì)葉、大型葉、復(fù)葉、耐蔭的蕨類植物主要占據(jù)草本層,較喜陰涼濕潤環(huán)境。可見南嶺栲群落結(jié)構(gòu)層次分明,林分資源配較合理,南嶺栲在該群落中已占據(jù)明顯演替主導(dǎo)地位。
參考文獻(xiàn)
[1]王伯蓀.植物群落學(xué)[M].北京:高等教育出版社,1987.
[2]嚴(yán)紹裕.天寶巖自然保護(hù)區(qū)長苞鐵杉不同群落結(jié)構(gòu)與空間格局比較[J].西南林業(yè)大學(xué)學(xué)報,2013,33(4):44-48.
[3]于順利,馬克平,陳靈芝.蒙古櫟群落葉型的分析[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報,2003,14(1):151-153.
[4]李宗耀.福建省安溪云中山自然保護(hù)區(qū)植被資源及其垂直分布特征[J].河南林業(yè)科技,2010,36(1):9-12.
[5]徐永福,曹福祥,喻勛林,等.湖南南嶺地區(qū)毛栲群落結(jié)構(gòu)及空間格局分析[J].林業(yè)資源管理,2010,04:22-26.
[6]曾偉,熊彩云,肖復(fù)明,等.南嶺栲等常綠闊葉林優(yōu)勢樹種光合特性分析[J].江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2014,36(3):570-574+581.
[7]楊云方,丁暉,徐海根,等.武夷山典型常綠闊葉林4個主要植物種群點格局分析[J].生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報,2013,29(2):184-190.
[8]陳小榮,周榮飛,葉珍林,等.浙江慶元櫧栲林的群落學(xué)特征[J].植物資源與環(huán)境學(xué)報,2004,13(4):39-43.
[9]Grubb P J.A comparison of montane and lowland rain forest in Ecuador[J].J Ecol,1963,51(3):567-599.
[10]陳世品.福建青岡林不同恢復(fù)階段植物生活型特征的研究[J].江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2003,25(2):222-225.
[11]屠玉麟.貴州桫欏群落的初步研究[J].植物生態(tài)學(xué)與地植物學(xué)學(xué)報,1990,14(2):165-171.
[12]林勇明,吳承禎,洪偉,等.珍稀瀕危植物長苞鐵杉群落的植物生活型及葉特征分析[J].植物資源與環(huán)境學(xué)報,2004,13(4):35-38.
[13]朱華,許再富,王洪,等.西雙版納片斷熱帶雨林30多年來植物種類組成及種群結(jié)構(gòu)的變化[J].云南植物研究,2001,23(4):415-427.
(責(zé)編:張長青)