江西官山三种栲树群落定位监测的本底特征

王国兵，余泽平，陈 琳，方平福，谭 斐，杨清培



江西官山三种栲树群落定位监测的本底特征

王国兵1，余泽平1，陈 琳1，方平福1，谭 斐1，杨清培2*

（1. 江西官山国家级自然保护区管理局，江西 宜丰 336300；2. 江西农业大学林学院，江西 南昌 330045）

定位监测是森林生态学研究的重要手段，为了配合江西官山森林大型样地监测与研究，增设了米槠（）、苦槠（）和甜槠（）3种栲树群落卫星样地（GS-3，GS-14，GS-20）。主要报道这3个栲树林物种多样性、胸径结构和蓄积量等群落特征。结果表明：(1) 3种群落物种组成丰富，分别有34、33、56种，分别隶属13、14、26科，24、22、34属；(2) 树木的径级分布呈L型，≤5 cm的个体约占70.0%，≥30 cm的大径级个体约占5.0%；(3)活立木蓄积量分别为409.95，334.03，224.05 m3/hm2。这些结果为生态系统功能研究提供参考，为南方生态公益林监测提供了基础数据。

米槠；苦槠；甜槠；蓄积量；径级结构

森林是一个动态生态系统，在多种内外因素的综合作用下，所有森林都会在不同尺度上发生着各式各样的变化，因此要掌握森林变化规律，需要长期定位监测[1]。通过定时、定位、定身份（三定），才能保证研究的可重复性、跟踪性和综合性，从而克服随机抽样的偶然性与不确定性[2, 3]。

亚热带常绿阔叶林是我国典型的森林植被类型之一，在维持生态平衡和林产品供给中发挥着重要作用[4]，因此一直是森林生态学研究的重要对象，并在鼎湖山、古田山、天童山、武夷山等地建立长期监测样地[5-7]。江西官山自然保护区是我国湘鄂赣边境生物多样性的关键区域[8]，分布着大面积的亚热带常绿阔叶林。米槠（）、苦槠（）和甜槠（）不仅是常绿阔叶林的主要成份，而且在局部小生境还形成栲树林群落[8]。

为配合官山常绿阔叶林动态监测样地(GSP)大样地研究，另外还有建立34块卫星样地，其中GS-03、GS-14、 GS-20分别为米槠、苦槠和甜槠监测样地。本文通过研究米槠、苦槠和甜槠林的群落物种多样性及蓄积量特征，为进一步研究亚热带常绿阔叶林群落演替过程、干扰与竞争机制、生物地球化学循环以及生态系统功能等提供植被生态学基础数据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

江西官山自然保护区位于江西省西北部九岭山脉中段(114°29′~14°45′E，28°30′~28°40′N)，海拔200～1 480 m。气候属中亚热带温暖湿润区，年均气温16.2 ℃，年降雨量1 950～2 100 mm（东河站）。常绿阔叶林是这里的典型地带性植被，同时还有大量常绿落叶阔叶混交林、落叶阔叶林、针叶林、针阔混交林、灌丛等植被类型[8]。

1.2 样地设置与调查

2016年，在全面踏查的基础上，选择具有代表性、可行性都较好的米槠、苦槠和甜槠林，设置固定样地测量样地，样地大小20 m×20 m。采用相邻格子法把每块样地分成4个10 m×10 m的样方，对样地内所有胸径≥1.0的木本植物进行挂牌，每木检尺，测定其树高、胸径、冠幅生长[2]。

表1 江西官山3个栲树林卫星样地概况

1.3 数据分析

（1）物种多样性。采用物种丰富度指数(ma)[9]、Shannon-Wiener指数(′)[9]、Pielou均匀度指数()[9]、生态优势度指数（）[10]，分别计算群落物种多样性（表2）。

表2 群落物种多样性各项指标

（2）林分蓄积量。蓄积量是林分中所有活立木的材积之和，即：

V为第株或≥5.0 cm的分枝，通过查《江西省材积表》中赣西北地区阔叶树一元材积表而得；为包括≥5.0cm分枝在内的个体数；为样地面积（m2）；10 000为转换系数。

所有计算统计过程，由Excel 2016和Matlab 2014a完成。

2 结果分析

2.1 物种组成与群落相似性

3个卫星样地区系组成（表1）。GS-20样地在科、属、种3个层次的数量都要高于样地GS-03 和GS-14。从物种水平看，样地GS-03 和GS-14较为相似，相似系数达0.57，而GS-03与GS-20，GS-14与GS-20之间相似度较低，分别只有0.32和0.29。这可能与生境有较大关系，因为米储和苦槠分布海拔都较低，土壤相对肥沃湿润，而甜槠分布海拔较高，相对较贫瘠干旱。

表3 3个卫星样地植物区系组成比较

表4 3个卫星样地群落相似性

2.2 物种多样性

3个卫星样地物种多样性各参数(表5)。从群落层次看，3个样地的灌木层密度明显比乔木层大1倍，但种间个体数分配格局不同，灌木层物种丰富度指数和多样性指数并不都比乔木层大。样地GS-03、GS-14灌木层物种丰富度指数和多样性指数都比乔木层小，而只有GS-20灌木层比乔木层大。从群落之间的比较也可看出，GS-20物种丰富度指数和多样性指数都比GS-03、GS-14高，因为GS-20物种生态优势度较低，而均匀度较高。

表5 3个卫星样地各物种多样性参数比较

乔木层包括≥5.0 cm的个体，灌木层包括＜5.0 cm的个体

2.3 径级结构

径级分布是植物群落稳定性和生长发育现状的重要指标。3个卫星样地径级分布都呈“L”型(图1)，但≤5 cm的个体数量居多，约占70.0%；DBH≥30 cm的大径级个体在GS-03、GS-03、GS-20分别为6株、5株和3株，不到5.0 %。

图1 3个卫星样地径级分布

从3个卫星样地所有树木胸径的一般统计学特征看出（表6）。平均胸径排序为GS-14＞GS-03＞GS-20。GS-14胸径变异最大，其方差（11.62）、极差（84.40）、峰度（24.31）、偏度（4.30）和变异系数（176.75）都体现了这一点。另外，样地GS-14内最大胸径为85.4 cm，而GS-03、GS-20只有38.8 cm和40.4 cm。

2.4 蓄积量

蓄积量是树木高生长和直径生长的综合结果，是森林经营与保护的成效最终反映。图2展现了3个卫星样地蓄积量（图2）。样地GS-14蓄积量是大（16.40 m3），GS-03次之(13.36 m3)，GS-14最低，仅为8.96 m3，分别折合409.95 m3/hm2，334.03 m3/hm2和224.05 m3/hm2。

表6 3个卫星样地树木胸径一般统计学特征

3 讨论与结论

亚热带常绿阔叶林是我国典型的森林植被类型之一，在维持生态平衡和林产品供给中发挥着重要作用[4]。然而森林生态系统是一个动态系统，它会在不同尺度上发生着各式各样地变化，欲要掌握森林变化格局，必需长期定位监测[3]。

壳斗科是我国亚热带常绿阔叶林的主要类群[4]，壳斗科中的米槠、苦槠和甜槠是江西常绿阔叶林中的常见优势种，它们对群落的结构塑造和群落环境的形成有明显的控制作用，既是群落基本骨架，又决定了群落外貌[11]。为配合官山常绿阔叶林动态监测样地(GSP)大样地研究，2016年还建立34块卫星样地，其中3块为米槠、苦槠和甜槠监测样地，重点关注群落物种组成、群落结构和生态服务功能的动态变化及驱动因子。

图2 3个卫星样地蓄积量

统计分析发现，江西官山3种栲树林群落间区系组成优势科主要还是壳斗科、山茶科和樟科，这与其他常绿阔叶林组成林相一致[4]，3种群落物种组成丰富，分别有34、33、56种，分别隶属13、14、26科24、22、34属，但GS-20样地在科、属、种3个层次的数量都要高于样地GS-03和GS-14。从物种组成，样地GS-03和GS-14较为相似，相似系数达0.57，而它们与GS-20之间相似度较低，分别只有0.32和0.29(表3)。这可能与生境有较大关系，因为米储和苦槠分布海拔都较低，土壤相对肥沃湿润，而甜槠分布海拔较高，相对较贫瘠干旱[12-14]。

从群落层次看，3个样地都是灌木层密度明显比乔木层大1倍，物种丰富度指数和多样性指数并不都灌木层比乔木层大。同样，GS-20物种丰富度指数和多样性指数都比GS-03、GS-14高，就其原因是物种多样性指数由物种数和种间个体数量分配格局共同决定，一般物种越多、个体数分配越均匀、生态优势度越小，多样性指数就越大[10]。

径级分布是植物群落稳定性和生长发育现状的重要指标。3个样地径级分布都呈“L”型(图1)，≤5 cm的个体数量居多，约占70.0%，≥30 cm的大径级个体约占5.0 %。说明3个样地都比较年轻，更新良好。蓄积量是树木高生长和直径生长的综合结果，是森林经营与保护的成效终极反映。3个卫星样地蓄积量分别为409.95，334.03，224.05 m3/hm2（图2），说明官山保护区森林质量明显高于福建省顺昌天然阔叶林的185.7~295.1 m3/hm2[15]，低于建瓯万木林省级自然保护区阔叶林的429.7~590.7 m3/hm2[16]。

当然，本文只是这些长期监测样地的物种多样性和蓄积量的本底情况，那么今后物种多样性会发生如何变化？种间关系会出现如何消长？以及在全球变化背景下，不同类型森林的响应性变化又如何？这些问题还需要进一步研究。

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Background of Three Monitoring Castanoposis Forests in Jiangxi Guanshan Nature Reserve

WANG Guo-bing1, YU Ze-ping1, CHEN Lin1, FANG Ping-fu1, TANG Fei1, YANG Qing-pei2*

(1. Administration of Jiangxi Guanshan National Nature Reserve, Yifeng, Jiangxi 336000, China; 2. School of Forestry, Jiangxi Agricultural University, Nanchang 330045, China)

Location monitoring is an important means for forest ecology research. Three satellite plots of(GS-03),(GS-14) and(GS-20) were established to further enrich the research of Guanshan broad-leaved forest monitoring plots. The community characteristics such as species diversity, DBH structure and stock volume of these three plots were reported in this paper. The results were shown as follows: (1) these three plots were species-rich forests, including 34, 33 and 56 species, which belonged to 13, 14, and 26 families, and 24, 22 and 34 genus, respectively; (2) the trees diameter distribution was L-type, the number of individuals (≤5 cm) was proportioning about 70.0 %, and the of>30 cm was less than 5.0%; (3) stocking volumes of three plots were 409.95, 334.03, 224.05 m3/hm2, respectively. These results provided references for further research of forest ecosystems and established a basis for long-term monitoring of ecological forests in South China.

;;; stocking volume; DBH class

S718.54+2

A

2095-3704（2018）04-0317-05

10.3969/j.issn.2095-3704.2018.04.67

2018-03-02

2018-10-12

全国生物多样性野外监测示范基地修缮项目、中央财政林业国家级自然保护区补助资金项目和国家自然科学基金(31460077)

王国兵（1966—），男，高级工程师，主要从事自然保护区管理与生态保护工作，wgb988@163.com；

杨清培，教授，主要从事森林生态学教学与研究，qingpeiyang@126.com。

王国兵, 余泽平, 陈琳, 等. 江西官山三种栲树群落定位监测的本底特征[J]. 生物灾害科学, 2018, 41(4): 317-321.