吳振文
摘 要 通過(guò)對(duì)人工相思林群落和天然季風(fēng)常綠闊葉林群落的樣地調(diào)查,分析比較了兩者群落植物組成、植物多樣性的差異性。結(jié)果顯示,天然季風(fēng)常綠闊葉林群落在植物多樣性和群落穩(wěn)定性上優(yōu)于人工相思林群落,通過(guò)自然演替人工相思林群落可向更優(yōu)的天然季風(fēng)常綠闊葉林群落演替,有利于提高植物多樣性。
關(guān)鍵詞 植物多樣性;人工相思林;季風(fēng)常綠闊葉林;群落特征
中圖分類號(hào):S718.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.23.060
我國(guó)土壤侵蝕面積超出全國(guó)國(guó)土面積的1/3,我國(guó)南亞熱帶地區(qū)由于以赤紅壤等酸性土壤為主,土壤侵蝕現(xiàn)象十分常見。開展植被恢復(fù)是應(yīng)對(duì)土壤侵蝕、恢復(fù)退化土地生態(tài)的核心。人工相思林是以含羞草科(Mimosaceae)相思屬(Acacia)樹種相思為建群種形成的植被群落,由于相思樹種生長(zhǎng)迅速、生物量大、固氮能力強(qiáng),在我國(guó)南方地區(qū)退化土地生態(tài)恢復(fù)上得到廣泛應(yīng)用[1-2]。
季風(fēng)常綠闊葉林是我國(guó)南亞熱帶地區(qū)的代表性植被類型,其群落組成植物種類豐富,一般在1 000 m2面積中有維管束植物80~110種,組成以樟科、殼斗科、山茶科、桃金娘科、大戟科、含羞草科、蝶形花科、蘇木科、???、梧桐科、蕓香科、五加科、山礬科及冬青科等為主。林中木質(zhì)藤本植物較多,附生的維管束植物也較為常見。季風(fēng)常綠闊葉林是南亞熱帶地區(qū)天然形成的地帶性植被,對(duì)生物多樣性的保存發(fā)展具有重要意義,也是理想狀態(tài)下,南亞熱帶地區(qū)各植被群落演替的最終形態(tài)。
1 研究地區(qū)與方法
1.1 研究區(qū)域概況
人工相思林樣地位于廣東省東莞市大嶺山區(qū)域,屬南亞熱帶季風(fēng)氣候,年均溫21.7 ℃,年降水量2 090 mm,年相對(duì)濕度78%,土壤為赤紅壤。該區(qū)域自21世紀(jì)初大面積采用馬占相思(Acacia mangium)等對(duì)土地生態(tài)退化區(qū)開展恢復(fù),形成面積較大、群落結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定的人工相思林[3-4]。
季風(fēng)常綠闊葉林樣地位于廣東省惠州市惠東縣古田省級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi),該區(qū)域與大嶺山區(qū)域處于同一緯度帶,屬南亞熱帶季風(fēng)氣候,年均溫21.7 ℃,年降水量1 805 mm,年相對(duì)濕度77%,土壤為赤紅壤。該區(qū)域自20世紀(jì)80年代以來(lái)即采取良好的保護(hù)措施,未受到人為活動(dòng)的干擾,是天然的季風(fēng)常綠闊葉林分布區(qū)域。
1.2 研究方法
參考方精云等的調(diào)查方法[5],于2018年9月隨機(jī)在人工相思林和季風(fēng)常綠闊葉林分布區(qū)域設(shè)置20 m×20 m的調(diào)查樣地。其中,人工相思林共設(shè)置樣地13個(gè),樣地平均海拔208 m;季風(fēng)常綠闊葉林設(shè)置樣地25個(gè),樣地平均海拔348 m。
詳細(xì)記錄經(jīng)緯度、坡度、坡向、坡位、海拔、閉郁度及土壤等環(huán)境因子的基本信息,采用每棵胸徑大于2.0 cm喬木樹種均測(cè)量記錄的調(diào)查方法,對(duì)樣地內(nèi)喬木層的植物種的樹種名稱、樹高、胸徑、枝下高等進(jìn)行測(cè)量記錄,同時(shí)在樣地對(duì)角線上設(shè)置2個(gè)5 m×5 m的灌草植物調(diào)查樣地,詳細(xì)記錄灌木層中物種的種類、株數(shù)、蓋度、高度、地徑及草本層中物種的種類、數(shù)量、蓋度、高度等相關(guān)指標(biāo)。
1.3 數(shù)據(jù)分析方法
1.3.1 植物種類
根據(jù)《中國(guó)植物志》《廣東植物志》《東莞植物志》等文獻(xiàn)鑒定[6-8]。其中,蕨類植物按秦仁昌系統(tǒng)統(tǒng)計(jì);裸子植物按鄭萬(wàn)鈞系統(tǒng)統(tǒng)計(jì);被子植物按哈欽松(Hutchison)系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)。
1.3.2 物種豐富度
物種豐富度用調(diào)查樣地內(nèi)所包含的物種數(shù)目(S)和Margalef物種豐富度指數(shù)(Dma)測(cè)度:
2 結(jié)果與分析
2.1 植物物種組成對(duì)比
通過(guò)樣地調(diào)查和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),人工相思林共記錄維管束植物87種,隸屬于48科76屬,其中木本植物46種、草本植物29種、藤本植物12種。樣地中木本植物按物種多度排序,靠前的分別為馬占相思、桃金娘(Rhodomyrtus tomentosa)、石斑木(Rhaphiolepis indica)、九節(jié)(Psychotria rubra)、鴨腳木(Schefflera octophylla)和山蒼子(Litsea cubeba)。樣地中木本植物按物種出現(xiàn)頻度排序,靠前的分別為馬占相思、桃金娘、石斑木、九節(jié)和山蒼子。草本植物中,以禾本科、菊科、茜草科、野牡丹科和蕨類植物為主。沒有發(fā)現(xiàn)珍稀瀕?;蛑攸c(diǎn)保護(hù)的野生植物物種。
季風(fēng)常綠闊葉林中,共記錄維管束植物134種,隸屬于59科113屬,其中,木本植物37科54屬76種,草本植物50種,藤本植物8種。樣地中木本植物按物種多度排序,靠前的分別為九節(jié)、木荷(Schima superba)、華潤(rùn)楠(Machilus chinensis)、鴨腳木、羅浮柿(Diospyros morrisiana)和紅鱗蒲桃(Syzygium hancei),樣地中木本植物出現(xiàn)頻度排序也基本一致;草本植物以蕨類植物、禾本科、莎草科、百合科、菊科植物為主。記錄有金毛狗(Cibotium barometz)、樟樹(Cinnamomum bodinieri)、土沉香(Aquilaria sinensis)共3種國(guó)家二級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生植物。
2.2 植物多樣性對(duì)比
物種多樣性指數(shù)是將物種數(shù)、個(gè)體數(shù)、分布特性等信息結(jié)合起來(lái)的一個(gè)統(tǒng)計(jì)量,能定量反映群落或生境中物種的豐富度、變化程度或均勻度。通過(guò)對(duì)樣地?cái)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)(不含草本層),人工相思林樣地共統(tǒng)計(jì)木本植物674株,季風(fēng)常綠闊葉林樣地共統(tǒng)計(jì)木本植物4 267株,根據(jù)公式計(jì)算,兩者的植物多樣性指數(shù)如表1所示。
1)從物種豐富度指標(biāo)和物種多樣性指標(biāo)看,人工相思林和季風(fēng)常綠闊葉林在植物多樣性上均十分豐富,但明顯前者的物種豐富度劣于后者,可見在人工相思林向地帶性植被季風(fēng)常綠闊葉林的演替過(guò)程中,其物種多樣性將得到提高。
2)從群落優(yōu)勢(shì)度看,兩者較為接近,但季風(fēng)常綠闊葉林也要優(yōu)于人工相思林,也體現(xiàn)出季風(fēng)常綠闊葉林植被群落較人工相思林群落更為穩(wěn)定,有利于植物多樣性的保護(hù)。
3)從均勻度指數(shù)看,兩者群落在木本植物的分布上存在一定的差異,相對(duì)而言人工相思林群落林下木本植物均勻度差異性更大,體現(xiàn)出演替更新較為強(qiáng)烈,而季風(fēng)常綠闊葉林植被相對(duì)較為穩(wěn)定。
3 結(jié)論與討論
通過(guò)對(duì)人工相思林、季風(fēng)常綠闊葉林植物物種多樣性分析,結(jié)果表明兩者林下植物多樣性均十分豐富,其物種構(gòu)成存在一定的差異性,主要體現(xiàn)在建群種、優(yōu)勢(shì)種的木本植物上,同時(shí)在灌木層種也有一定的同質(zhì)性,如九節(jié)、桃金娘等陽(yáng)生性植物都有較多生長(zhǎng)。在植物多樣性方面,人工相思林在豐富度、優(yōu)勢(shì)度、多樣性方面均較季風(fēng)常綠闊葉林差,群落更新更為強(qiáng)烈,這與人工相思林在有效保護(hù)后向季風(fēng)常綠闊葉林演替的現(xiàn)狀一致,該演替現(xiàn)象有利于提高生物多樣性和群落的穩(wěn)定性。
參考文獻(xiàn):
[1] 楊振意,薛曄,薛立,等.不同密度大葉相思人工林林下植物和土壤特性[J].水土保持通報(bào),2013,33(3):154-158.
[2] 紀(jì)德彬.大葉相思林對(duì)侵蝕劣地的治理優(yōu)勢(shì)與效益分析[J].綠色科技,2019(13):178-179.
[3] 麥智翔.東莞大嶺山森林公園南部區(qū)域植物多樣性與植被恢復(fù)研究[D].廣州:仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院,2017.
[4] 古文強(qiáng).廣東東莞市森林公園開發(fā)建設(shè)中的幾個(gè)問題及其對(duì)策的探討[J].林業(yè)與環(huán)境科學(xué),2009,25(1):88-92.
[5] 方精云,王襄平,沈澤昊,等.植物群落清查的主要內(nèi)容、方法和技術(shù)規(guī)范[J].生物多樣性,2009,17(6):533-548.
[6] 中國(guó)科學(xué)院《中國(guó)植物志》編輯委員會(huì).中國(guó)植物志[M].北京:科學(xué)出版社,1993:1-18.
[7] 陳封懷.廣東植物志[M].廣州:廣東科技出版社,1987:1-9.
[8] 邢福武.東莞植物志[M].武漢:華中科技大學(xué)出版社,2010:1-481.
(責(zé)任編輯:趙中正)