遂昌县天然次生阔叶林群落特征研究

2014-07-02 01:45李大标
浙江林业科技 2014年6期
关键词:青冈木荷阔叶林

李大标

(浙江省遂昌县林业局,浙江 遂昌 323300)

遂昌县天然次生阔叶林群落特征研究

李大标

(浙江省遂昌县林业局,浙江 遂昌 323300)

分别运用Shannon-wiener和Mclntoch多样性指数、Margalef丰富度指数、Simpson优势度指数和均匀度指数,采用相邻格子法进行调查,对遂昌县天然次生阔叶林群落的物种多样性特征进行研究。结果表明:青冈(Cyclobalanopsis glauca)、木荷(Schima superba)、甜槠(Castanopsis eyrei)、柯(Lithocarpus glaber)、枫香树(Liquidambar formosana)等为群落优势树种;常见的自然恢复乔木阔叶树种共有42种;在一定的海拔梯度下,天然次生阔叶林群落总体物种多样性随海拔降低而呈起伏下降的趋势。

天然次生林;群落特征;遂昌县

遂昌县森林植被属亚热带常绿阔叶林区域,中亚热带常绿阔叶林地带。境内常绿阔叶林是地带性植被,是山地森林资源的主要组成部分,也是该气候区的顶级群落结构。由于长期掠夺式采伐森林资源,原生植被遭受严重破坏,阔叶林资源遭受惊人的破坏[1],遂昌县大面积的常绿阔叶林已不复存在。幸存的阔叶林大多为次生林,林相破碎,林分质量差[2],成零星块状、带状、镶嵌状分布,且大部分分布在难以攀登的陡坡及九龙山保护区内,或者村庄周围或以其他名义得以保存的呈星点分布。本文对遂昌县主要的阔叶林群落进行了调查,研究其群落结构特征,为群落中珍稀物种的保护和开发利用提供数量指标,同时也为人工促进次生天然林资源发展提供科学依据[3]。

1 研究地概况

研究地位于浙江省西南部的遂昌县,118° 41' ~ 119° 31' E,28°13' ~ 28°49' N。地势西南高,东北低,境内山脉属武夷山系仙霞岭的分支,仙霞岭山脉自浙江省龙泉和福建省浦城县入境,由西南至东北纵贯全境,构成自西南至东北呈阶梯式渐降的地势。形成了以中低山地为主,群峰起伏,岭谷平行间有带状山谷平地和小块盆地的复杂地貌结构。最高峰位于南部的九龙山,海拔1 724.2 m,为浙江省第四高峰。

境内绝大部分地层由火山岩构成,其中上侏罗系的火山凝灰岩分布最广,覆盖面积约占全县的70%,其次是片麻岩、花岗岩和花岗斑岩等,岩石和成土母质类型繁多。全县共有5个土类,11个亚类,34个土属,70个土种。

研究地属中亚热带季风气候,温暖湿润,四季分明。由于地形变化复杂、高差悬殊,山区性气候特征明显,山地气候垂直差异显著。年平均气温为16.9℃,最冷月为1月,平均气温5.3℃,极端最低气温-9.7℃,最热月为7月,平均气温27.7℃,极端最高气温为40.1℃,全年平均无霜期250 d,年平均降水量1 510 mm。

2 研究方法

2.1 样地设置[3]

对分布区进行全面踏查,选择具有代表性的天然次生阔叶林群落设置20 m×20 m样地10个,采用10 m× 10 m相邻格子法调查,进行每木检尺。同时在每个格子中设置2个2 m×2 m的小样方,调查样方内的幼苗、幼树、灌木层和草本层的相关因子。样地情况见表1所示。

表1 样地基本情况Table 1 Basic information of sample plots

2.2 调查内容[4]

对乔木层树种进行每木调查,记录各树种种类及各树种株数,测定各株胸径、树高、冠幅等因子;对灌木层植物种进行调查,记录样地内各种种类、株数,测定胸径、高度和冠幅;对草本层植物种进行调查,记录样地内各植物种类、株数和盖度。

重要值Ir计算公式:

式中,Dr为相对多度,Pr为相对显著度,Fr为相对频度。

2.3 群落物种多样性研究[3,5]

(1)多样性指数:

Shannon-wiener指数H:

Mclntoch指数:

(2)丰富度指数:

Margalef指数R:

(3)物种优势度指数:

Simpson指数λ:

(4)均匀度指数J:

式中,Pi为i种的个体数占所有种个体总数的比例,Pi= Ni/ N,Ni为i物种个体数,N为总个体数,S为种的数目,β为N被S整除后的余数部分,0≤β< N,α = (N-β)/S。

3 结果与分析

3.1 主要群落类型

调查结果显示,遂昌县阔叶林次生群落类型主要有甜槠(Castanopsis eyrei)—木荷(Schima superba)林、青冈(Cyclobalanopsis glauca)—柯(Lithocarpus glaber)林、细叶青冈(C.gracilis)—猴头杜鹃(Rhododendron simiarum)林、多脉青冈(C.multinervis)林、云山青冈(C.sessilifolia)—红楠(Machilus thunbergii)林、褐叶青冈(Cyclobalanopsis stewardiana)—木荷林、木姜叶柯(L.litseifolius)—甜槠林、钩锥(Castanopsis tibetana)—苦槠(Castanopsis sclerophylla)林、海桐山矾(Symplocos heishanensis)—甜槠林、乌冈栎(Quercus phillyraeoides)林以及红楠林、薄叶润楠(Machilus leptophylla)林、紫楠林和一些人造阔叶纯林,如枫香树(Liquidambar formosana)、台湾泡桐(P.taiwaniana)、厚朴(Magnolia officinalis)、鹅掌楸(Liriodendron chinense)等。

3.2 主要乔木种群数量特征

遂昌县常绿次生阔叶林群落树种主要分布在海拔950 ~ 1 450 m区域,海拔500 ~ 950 m区域只有少量分布。组成常绿阔叶林主要优势树种以壳斗科、樟科、山茶科、木兰科、金缕梅科为主。由表2可见,遂昌天然次生林群落中树木种类较多,共有42种,频度大于10%的常见树种有甜楮、青冈、米槠、豹皮樟、钩锥和木荷。在天然恢复过程中,甜楮、青冈、米槠3个树种的频度达69.47%,三者在群落中起着重要作用。

表2 天然次生林分群落中各层次物种频度Table 2 Frequencies of species at different layers in secondary forest

3.3 群落物种多样性

物种多样性是生境中物种丰富度及分布均匀性的一个综合性数量指标,反映了生物群落和生态系统结构的复杂性[3]。

由表3表明,不同群落物种间的物种多样性和均匀性是不同的。木本层的物种丰富度明显高于草本层,主要原因是次生阔叶林群落的生长环境较差,林内光照弱、湿度小不利于草本植物的生长,因而草本植物种类少,多样性低。群落生境条件的差异对物种多样性有明显影响。一个普遍的规律是生境条件优越则多样性就高[6~7]。

表3 群落中各样地多样性分层分析Table 3 Stratification analysis on species diversity of different plots

从图1可见,物种丰富度随着海拔的降低总体表现下降趋势。但由于物种多样性并不仅仅受海拔因子影响,所以这种上升趋势并不表现出线性关系,而存在一定的起伏[8]。值得注意的是,无论从R、λ值还是从H值看,G号样地多样性表现较低。这可能是因为该样地受人为干扰较大,导致一些在自然状态下生长的植物在该样地中不再出现,从而引起多样性下降[8]。

图1 群落物种多样性分析Figure 1 Analysis on species diversity in communities

3.4 重要值与优势种群

种群是构成群落的基本单位,其结构不仅对群落结构有直接影响,并能客观地体现群落的发展趋势,而种群的重要值则为最基本的指标之一[4]。从表4各样地乔木层主要树种重要值情况可见,遂昌县天然次生阔叶林中青冈、木荷、甜槠、柯、枫香树等种群为群落优势树种。

表4 各样地乔木层主要树种重要值(胸径≥5.0 cm)Table 4 Importance value of dominant tree species at arbor layer in different plots

4 小结与讨论

(1)调查结果表明,遂昌县天然阔叶林采伐后,形成的天然次生林群落物种多样性较高,常见的自然恢复乔木阔叶树种共有42种,其中频度大于10%的常见树种有甜楮、青冈、米槠、豹皮樟、钩锥和木荷6种。

(2)在一定的海拔梯度下,天然次生阔叶林群落总体物种多样性随海拔降低而呈下降趋势,其中受多种因素影响出现起伏。

(3)遂昌县天然次生林中,由于次生阔叶林群落的生长环境较差,林内光照弱、湿度小不利于草本植物的生长,形成草本层物种多样性低。

(4)各样地乔木层主要树种的重要值可以得到,遂昌县天然次生阔叶林中青冈、木荷、甜槠、柯、枫香树等种群为群落优势树种。

[1] 陈子林,张志祥,刘鹏,等.浙江六十田常绿阔叶林主要乔木种生态位研究[J].中南林业科技大学学报,2005(1):1-8.

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[6] 曹铁如,祁承经,喻勋林.湖南八大山亮叶水青冈群落物种多样性的研究[J].生物多样性,2001,9(1):51-55.

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[9] 遂昌县林业局.遂昌县林业志[M].北京:方志出版社,2007.

Properties of Secondary Broad-leaved Forest in Suichang

LI Da-biao
(Suichang Forestry Bureau of Zhejiang, Suichang 323300, China)

Investigations were conducted by continuous grid quadrates on secondary broad-leaved forests in Suichang, Zhejiang province.Properties of their species diversity were analyzed by Shannon-wiener and Mclntoch diversity index, Margalet richness index, Simpson dominant and evenness index.The result demonstrated that Cyclobalanopsis glauca, Schima superba, Castanopsis eyrei, Lithocarpus glaber, Liquidambar formosana were dominant tree species at communities.There were 42 common broad-leaved tree species during natural recovery of secondary forest.Species diversities decreased with elevation.

natural secondary forest; community property; Suichang

S718.54

A

1001-3776(2014)06-0029-05

2014-07-10;

2014-10-13

李大标(1973-),男,浙江遂昌人,工程师,从事森林资源保护工作。

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