盧繼東 莫羅堅(jiān) 龍?zhí)镳B(yǎng) 黃倩琳
(東莞市林業(yè)科學(xué)研究所,廣東 東莞 523106)
東莞樟科林木資源分布特征*
盧繼東 莫羅堅(jiān) 龍?zhí)镳B(yǎng) 黃倩琳
(東莞市林業(yè)科學(xué)研究所,廣東 東莞 523106)
采用2 km×2 km的UTM網(wǎng)格取樣法及相鄰樣方法對東莞市樟科林木資源進(jìn)行調(diào)查,統(tǒng)計(jì)每個(gè)樣地喬木樹種植株數(shù)量、胸高斷面積以及物種多樣性指數(shù),分析樟科林木資源的分布特征和規(guī)律,結(jié)果表明:(1)在東莞市的天然森林里,樟科林木以潤楠屬、樟屬和木姜子屬為主,常見樹種多為陽生性先鋒樹種,如豺皮樟(Litsea rotundifolia)、山蒼子(L. cubeba)、潺槁樹(L. glutinosa)等,以及中性長壽樹種黃樟(Cinnamomum porrectum)和浙江潤楠(Machilus chekiangensis),其他樹種均為零星分布。浙江潤楠、黃樟、山蒼子、豺皮樟等種類海拔區(qū)間分布較寬,各樣地幾乎都有分布,而潺槁樹明顯更多地集中分布在中低海拔的山地中;(2)屬國家重點(diǎn)保護(hù)野生植物的僅有樟樹(C. camphora )1種,屬我國栽培的常綠硬木類珍貴樹種有黃樟、浙江潤楠和樟樹3種;(3)樟科林木種數(shù)與群落所有林木植株數(shù)量、群落豐富度及香儂韋納多樣性指數(shù)均存在正相關(guān)關(guān)系;(4)樟科林木的植株密度與海拔顯著相關(guān),高海拔森林群落中明顯比低海拔地區(qū)的大;(5)樟科林木胸高斷面積與海拔、樟科林木植株數(shù)量及優(yōu)勢種種類等相關(guān)性顯著;(6)浙江潤楠具有集群分布、且樹木徑級較大等特點(diǎn),且其海拔分布區(qū)間較寬,其木材資源在東莞市天然森林里占有重要的地位。
樟科;資源分布;胸高斷面積;物種多樣性指數(shù)
樟科(Lauraceae)是雙子葉植物綱、木蘭亞綱的一科,全世界約有45屬,2000~2 500種,產(chǎn)于熱帶和亞熱帶,分布中心位于東南亞和巴西。我國約有20屬,423種43個(gè)變種和5個(gè)變型[1]。廣東省共有13屬,111種,6變種[2]。東莞市有8屬,33種,2變種[3]。樟科植物多為高大的喬木,經(jīng)濟(jì)價(jià)值較大,在林業(yè)、輕工業(yè)、醫(yī)藥上都占有重要的地位[1],其中許多樹種木材優(yōu)質(zhì),樹型美觀,開發(fā)潛力較大[4]。楠木屬、樟屬材質(zhì)優(yōu)良,是優(yōu)良的造林樹種,短序潤楠(Machilus breviflora)、紅毛山楠(Phoebe hungmaoensis)、閩楠(P. bournei)等種類樹干通直,樹形高大雄偉,樹冠層次分明,是優(yōu)良的園林綠化樹種[5]。目前,對東莞市及周邊地區(qū)樟科植物的研究報(bào)道不多,主要集中在資源調(diào)查、區(qū)系地理和園林應(yīng)用[4-7]等方面,有關(guān)資源調(diào)查也只限于科、屬及種類的概況描述上。本文采用2 km×2 km的UTM網(wǎng)格取樣法及相鄰樣方法對東莞市樟科植物群落進(jìn)行調(diào)查,對各樹種的植株數(shù)量、胸高斷面積以及物種多樣性指數(shù)等進(jìn)行分析研究,探討樟科林木資源的分布特征和規(guī)律,為樟科林木資源的保護(hù)、種質(zhì)資源收集以及林木栽培等研究提供依據(jù)。
東莞市位于廣東省中南部、東江下游的珠江三角洲腹地,與廣州市、惠州市及深圳市為鄰。東莞市地處南亞熱帶,季風(fēng)明顯;年平均氣溫22.1 ℃;年平均降水量1 800 mm;常有臺風(fēng)災(zāi)害。地勢東南高、西北低。地貌以丘陵臺地、沖積平原為主;山地占6.2%,分布在東南部和中南部。歷史上的東莞市是森林茂密地區(qū),低丘臺地分布著熱帶性較強(qiáng)的低地常綠季雨林,組成種類多樣而富于熱帶性[2],近年由于自然生境受到經(jīng)濟(jì)快速增長和城市化建設(shè)的影響,同時(shí)人口劇增,人類活動(dòng)頻繁,導(dǎo)致原有的區(qū)域性植被遭到了一定程度的破壞。按照廣東省植被分類系統(tǒng),東莞市的植被類型可劃分為低地常綠季雨林、典型常綠闊葉林、溝谷雨林、紅樹林、濱海沼生植被、灌叢、草叢、竹林和人工林等9個(gè)大類型[3]。
基于東莞市森林資源二類調(diào)查數(shù)據(jù)及東莞市森林分布圖,用DMAP軟件生成2 km×2 km的UTM網(wǎng)格對東莞市森林分布圖進(jìn)行疊加,選取森林覆蓋面積大于或等于其面積30%的網(wǎng)格,共191個(gè),再從其中篩選出屬天然次生林的部分,得到25個(gè)網(wǎng)格。在網(wǎng)格幾何中心點(diǎn)設(shè)置樣地進(jìn)行植物群落調(diào)查,每個(gè)樣地由12個(gè)10 m×10 m的相鄰網(wǎng)格樣方組成,記錄樣方中胸徑(DBH)≥3 cm的所有立木的種名、胸徑、樹高、枝下高和冠幅。
計(jì)算喬木種的重要值:
重要值(IV)=RA+RF+RP
式中,RA為相對多度,RF為相對頻度,RP為相對優(yōu)勢度。
物種多樣性指數(shù)計(jì)算公式如下:
式中Pi為第i個(gè)種的個(gè)體數(shù)占單株總數(shù)的百分?jǐn)?shù),S為群落中的總物種數(shù)。
應(yīng)用SPSS 21.0軟件因子分析法對各特征因子進(jìn)行分析,得到相關(guān)矩陣。
在25個(gè)調(diào)查樣地中,共記錄到樟科林木6屬16種(表1)。按屬來分,依次為潤楠屬6種,樟屬3種,木姜子屬3種,瓊楠屬、厚殼桂屬、山胡椒屬、新木姜子屬等各1種。
在25個(gè)樣地中,出現(xiàn)次數(shù)較多的依次是豺皮樟14次、山蒼子13次、黃樟10次、浙江潤楠8次和潺槁樹8次,其他樹種多為偶見種。這些常見樹種中,浙江潤楠重要值總和最高,為241.04,遠(yuǎn)高于其他種類。豺皮樟和山蒼子雖然出現(xiàn)頻率高,但是其重要值分別為86.54和33.86,均遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于浙江潤楠,可見浙江潤楠在群落中的多度和顯著度較高,反映出浙江潤楠多成集群分布、且樹木徑級通常較大的分布特點(diǎn)。把海拔分為低(la< 300 m)、中(300 m ≤ la< 600 m)、高(la≥600 m)3個(gè)等級,從分布海拔來看,浙江潤楠、黃樟、山蒼子、豺皮樟等種類海拔區(qū)間分布較寬,從最低51.3 m到最高736.2 m,各樣地幾乎都有分布;而潺槁樹集中分布在中低海拔的山地中。
表1 東莞樟科林木資源物種名錄
16種樟科樹種林分中,在調(diào)查群落中占據(jù)優(yōu)勢種地位的只有豺皮樟和浙江潤楠2種。25個(gè)調(diào)查群落中,優(yōu)勢種的種類有14個(gè)(表2)。各優(yōu)勢種中,重復(fù)出現(xiàn)次數(shù)最多的是鵝掌柴(Schefflera octophylla),有5次,其次為浙江潤楠4次,荷木出現(xiàn)3次,鼠刺(Itea chinensis)出現(xiàn)2次,其余種類均只出現(xiàn)1次。
優(yōu)勢種的分布跟海拔有密切關(guān)系。以鵝掌柴為優(yōu)勢種的群落通常出現(xiàn)在中低海拔地區(qū),而以浙江潤楠為優(yōu)勢種的群落更多的分布在海拔較高的山地(表2)。相關(guān)性分析結(jié)果(表3)表明,群落優(yōu)勢種與海拔存在顯著的相關(guān)性(P<0.05),相關(guān)系數(shù)為0.374。
各調(diào)查群落中,樟科種數(shù)平均為3種;最多的群落中有8種(表2)。樟科林木種數(shù)與所有林木植株數(shù)量、群落豐富度及Shannon-Wiener多樣性指數(shù)均存在顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.05),相關(guān)系數(shù)為0.366、0.695和0.362。群落里所有林木植株數(shù)量越多、豐富度越高、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)越高,樟科林木種數(shù)就越多。而其與海拔及優(yōu)勢種種類的相關(guān)性則不顯著。
由表2可知,各調(diào)查樣地中,樟科林木株數(shù)最少的為1株,最多的樣地中有165株,平均為50株。不同海拔之間,在低海拔的樣地中,樟科林木平均株數(shù)為45株,占所有林木株數(shù)平均株數(shù)的18.1%,中海拔的樣地,樟科林木平均株數(shù)為51株,占所有林木株數(shù)平均株數(shù)的14.6%,而到了高海拔的樣地,樟科林木平均株數(shù)為95株,占所有林木株數(shù)平均株數(shù)的49.0%??梢姡吆0紊秩郝渲?,樟科林木的植株密度明顯比中低海拔地區(qū)的要高。相關(guān)性分析結(jié)果也表明,樣地中樟科林木植株數(shù)量與海拔顯著相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.388(P<0.05),但其與群落的優(yōu)勢種種類、物種多樣性指數(shù)以及樣地中所有林木株數(shù)等的關(guān)系均不顯著。
表2 東莞樟科林木所在群落的特征
不同調(diào)查樣地中,樟科林木胸高斷面積變化較大,最少的僅0.01 m2,占所有林木胸高斷面積的0.33%;最高的有2.47 m2,占所有林木胸高斷面積的83.1%(表2)。各樣地樟科林木胸高斷面積平均為0.56 m2,占所有林木胸高斷面積的23.1%。樟科林木胸高斷面積與海拔、樟科林木植株數(shù)量及優(yōu)勢種種類等相關(guān)性顯著,相關(guān)系數(shù)分別為0.697、0.514和0.727(P<0.05),與群落的多樣性指數(shù)關(guān)系不顯著。一般情況下,海拔越高、樟科林木株數(shù)越多,樟科林木胸高斷面積越大。以浙江潤楠為優(yōu)勢種的樣地,其樟科林木胸高斷面積明顯比以其他樹種為優(yōu)勢種的要高出許多,在4個(gè)以浙江潤楠為優(yōu)勢種的樣地中,樟科林木平均胸高斷面積為1.85 m2,占所有林木平均胸高斷面積的70.4%;而全部調(diào)查樣地中,樟科林木平均胸高斷面積為0.56 m2,占所有林木平均胸高斷面積的23.1%。而且,浙江潤楠群落所有林木的胸高斷面積總和比其他多數(shù)群落的高,說明浙江潤楠在東莞天然森林木材資源中占據(jù)了重要的地位。
在東莞的天然森林里,樟科林木以潤楠屬、樟屬和木姜子屬等3個(gè)屬為主,常見樹種多為陽性先鋒樹種,如豺皮樟、山蒼子、潺槁樹等,以及黃樟和浙江潤楠這兩個(gè)中性樹種,其他樹種均為零星分布。屬國家重點(diǎn)保護(hù)野生植物的僅有樟樹1種[8],屬我國栽培的常綠硬木類珍貴樹種有黃樟、浙江潤楠和樟樹3種[9],缺少楠木屬的珍貴用材類樹種[4,9]。厚殼桂、香葉樹、短序潤楠、浙江潤楠、華潤楠、薄葉潤楠、黃心樹、顯脈新木姜等種類樹形高大美觀、樹冠開展?jié)饷?,是?yōu)良的行道樹和庭院樹[5],但目前開發(fā)應(yīng)用力度不足[10],僅樟樹和黃樟有較久的栽培應(yīng)用歷史,華潤楠、浙江潤楠是近幾年才逐漸在本地造林工程中有所應(yīng)用,厚殼桂、香葉樹、短序潤楠、黃心樹等樹種只被一些科研單位在引種中少量栽培應(yīng)用,但尚未見在造林綠化中推廣應(yīng)用。因此,建議加強(qiáng)以上本土樹種的人工繁殖、栽培的研究和開發(fā),為應(yīng)用推廣提供物質(zhì)和技術(shù)基礎(chǔ)。
在25個(gè)調(diào)查群落中,以浙江潤楠為優(yōu)勢種的樣地?cái)?shù)量最多(4個(gè)),占總樣地?cái)?shù)的16%,且其海拔分布區(qū)間較寬,從最低51.3 m到最高736.2 m均有,由此說明浙江潤楠木材資源在東莞天然森林里占有重要的地位,這一結(jié)論與國內(nèi)有關(guān)的文獻(xiàn)報(bào)道吻合[11-14]。
隨著海拔的不斷升高,樟科林木植株密度越來越大,其胸高斷面積也越大,表明其木材蓄積也隨著海拔升高在增多。因此,在東莞市進(jìn)行樟科林木種質(zhì)資源收集的工作中,我們應(yīng)將重點(diǎn)放在海拔較高的天然森林里,因?yàn)樵谶@些地段找到選種優(yōu)樹的機(jī)會比中低海拔地段更大。
表3 東莞樟科林木所在群落的特征因子相關(guān)系數(shù)
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The Distribution Characteristics of Lauraceae Tree Resources in Dongguan
LU Jidong MO Luojian LONG Tianyang HUANG Qianlin
(Dongguan Research Institute of Forestry,Dongguan, Guangdong 523106,China)
The Lauraceae tree resources in Dongguan city were investigated by 2 km×2 km UTM grid sampling method and the adjacent sampling methods. The individuals number of each species, the cross-sectional area at breast heigh, and the species diversity index of each community were calculated. The distribution characteristics and regular pattern of the Lauraceae tree species was analysed. The results showed that: (1) In the natural forest of Dongguan, theMachilus, Cinnamomum and Litsea composed the majority of Lauraceae tree species. The common tree specie in this area are heliophilous pioneer species, such as Litsea rotundifolia, L. cubeba and L. glutinosa, as well as mesophytic longevity tree species including Cinnamomum porrectum and Machilus chekiangensis. Other tree species are scattered in this area. M. chekiangensis, C. porrectum, L. cubeba and L.rotundifolia distributed with a wide range of altitude.L.glutinosasignificantly more concentrated in low altitude mountain. (2) In thisarea, C. camphora was the only endangered plant, and C. porrectum, C. camphora and M. chekiangensis were rare evergreen hardwood species; (3) The number of species that belong to Lauraceae was positive correlated to the individuals, the species richness and Shannon-Weiner diversity index of the plant commun.ty; (4) The distribution density of the Lauraceae trees was significantly correlated to altitude, and the density was significantly higher in the high altitude area; (5) The cross-sectional area at breast height of Lauraceae trees, was significantly correlated to the altitude, number of lanraceae trees and the dominant species of the plant commuty; (6) Machilus chekiangensis showed a characteristics of cluster distribution, owned large tree diameter, wide distribution range of altitude and much important timber resources.
Lauraceae tree; resource distribution;the cross-sectional area at breast height;species diversity
Q948.15
A
2096-2053(2017)05-0045-05
廣東省林業(yè)科技創(chuàng)新項(xiàng)目“熱帶亞熱帶地區(qū)樟科種質(zhì)資源收集保存及其優(yōu)良樹種培育技術(shù)研究與示范”(2013KJCX001-04);東莞市科技計(jì)劃項(xiàng)目“東莞優(yōu)良鄉(xiāng)土植物在人工林下種植技術(shù)的研究”(2014108101021)。
盧繼東(1993— ),男,助理工程師,主要從事園林規(guī)劃與設(shè)計(jì),E-mail:564935063@qq.com。
莫羅堅(jiān)(1979— ),男,高級工程師,主要從事植物多樣性保護(hù)研究,E-mail:rocket79@sohu.com。