海南七仙岭裂苞省藤的群落特征研究

2019-03-13 03:29何芬陈侯鑫农寿千黄川腾郑伟
园艺与种苗 2019年1期
关键词:样方草本灌木

何芬,陈侯鑫,农寿千,黄川腾,郑伟

(海南省枫木实验林场,海南海口 571100)

在旧世界热带地区,分布着重要的非木质藤本资源,其中代表性的棕榈藤具有很高的经济价值[1],但滥砍滥伐已经导致其野生资源迅速减少,导致其繁殖栖息碎片化,所带来的有关资源保护和资源恢复的问题亟待解决。

目前对棕榈藤的主要研究方向在于种群分布特征以及相关的影响因子[2-3]。杜志瑚等[4]对海南岛棕榈藤进行普查后,确定海南岛为我国棕榈藤中心分布区之一。裂苞省藤(Calamus multispicatus)为棕榈科省藤属藤本植物,为海南岛特有省藤资源,主要分布在海南七仙岭和陵水等热带雨林地区[5-6]。省藤属植物具有较高的经济价值,其藤茎具有结实牢靠、密度中等、雅观大方等特点,被普遍用于制造凳子、床等藤制家具以及各种美术工艺品[7-8]。海南岛的省藤属植物长期以来处于野生状态,由于滥砍滥伐较严重,省藤植物逐渐减少。有关裂苞省藤的专题研究尚未见报道,研究其种群结构显得尤为重要。该文通过群落生态学开展裂苞省藤的群落组成、区系等方面的研究,提供棕榈藤种质资源合理保护和持续利用的科学依据。

1 研究地概况与调查方法

1.1 研究地概况

调查的林地在海南省保亭七仙岭省级地质公园内,位于海南岛中南部、五指山南麓,保亭黎族苗族自治县东北部,109°35′~109°45′E,18°14′~18°44′N,属热带季风气候区。年平均气温23℃左右,最高月平均气温27℃,最低月平均气温18℃,年平均相对湿度95%,年降雨量为1 900 mm。海拔100~1 126 m,土壤类型为砖红壤和赤红壤[9]。

1.2 调查方法

按照该林分地形特点以及树种分布零星的特殊情况,共设置了12个10 m×10 m的样方,面积共为1 200 m2。在每一个10 m×10 m样方中,统计样方内胸径大于2 cm的所有乔木的胸径、树高、种名[10]。同时记录裂苞省藤的萌蘖数和长度;分别再设置1个5 m×5 m的小样方,记录所有灌木(胸径小于2 cm且株高大于50 cm)的种名、株高和株数,用于分析灌木层的植物多样性;在5 m×5 m的小样方里设置1个1 m×1 m的小样方,记录所有株高低于50 cm的草本植物的种名、盖度,以分析草本层的植物多样性。

1.3 数据处理

1.3.1 植物科属的分布区类型。植物科属分布区类型参照吴征镒等人的划分方法[11-12]。

1.3.2 重要值计算。

(1)乔木层

式(1)、(2)、(3)中,相对多度(RA)=(某一物种个体数/全部物种个体数)×100%;相对频度(RF)=(某一物种的频度/所有物种的频度和)×100%;相对显著度(RD)=(某个树种的胸高断面积/全部树种的总胸高断面积)×100%;相对盖度(RC)=(某个物种的盖度/所有物种的总盖度)×100%[13]。

1.3.3 物种多样性和均匀度计算。

式(4)、(5)中Pi(指物种i个体数/群落中所有个体数),S为物种数。

1.3.4 密度计算。

密度=(裂苞省藤个体数/全部物种个体总数)×100%

2 结果与分析

2.1 裂苞省藤的种群密度

在1 200 m2的样方中,裂苞省藤的种群密度为24.11%,每丛高10~170 cm,每丛平均高(87.13±0.22)cm,每丛萌蘖数1~7株,每丛平均萌蘖数(2.88±0.26)株。

2.2 裂苞省藤群落的植物组成与结构特点

在1 200 m2的样方中,以双子叶植物最为丰富,共记录121种,隶属44科91属,其科、属数分别占总科、属数的86.27%和93.81%;单子叶植物6科5属7种,蕨类植物和单子叶植物均较为贫乏(表1)。样方中共记录维管植物129种,隶属51科97个属。

2.3 裂苞省藤群落植物优势科

所调查的裂苞省藤群落共有51科,含5种以上的科有10个,共计42属,分别占植物总科、总属和总种的19.61%、44.21%和52.73%。从科的分布区类型来看,以泛热带分布类型为优势;群落属种数以大戟科(Euphorbiaceae)最为丰富(表 2)。

2.4 裂苞省藤群落植物科和属的分布区类型

2.4.1 科的分布区类型。在裂苞省藤群落中记录的50个种子植物的科中,包含7种地理分布区类型。其中,最丰富类型为泛热带分布,占总科数的76%;其次为热带亚洲分布和旧世界热带分布,均占总科数的6%(表3)。热带分布区有47科 ,非世界分布的科数占总科数的94%。

2.4.2 属的分布区类型。在裂苞省藤群落中记录的96个种子植物属中,有9种分布区类型。其中,热带分布区有86属,占非世界分布属总数的91.67%,以热带亚洲分布类型最丰富(45.83%),其次是泛热带分布类型(21.88%)和旧世界热带分布类型(14.58%)。温带分布区有5属,占非世界分布属总数的5.21%。中国特有属有3个,占非世界分布属总数的3.13%(表4)。

表1 七仙岭裂苞省藤群落的科属种构成

表2 裂苞省藤群落的优势科及其种数

表3 裂苞省藤群落种子植物科的分布区类型

表4 裂苞省藤群落种子植物属的分布区类型

2.5 裂苞省藤群落植物优势属

在95个属中,具3种以上植物的属有7个,共27种,分别占调查记录到的植物属、种的7.37%和20.93%。其中,野桐属(Mallotus)、柿属(Diospyros)和山矾属(Symplocos)种数较为丰富(表5)。

表5 裂苞省藤群落植物优势属

2.6 裂苞省藤群落优势种

2.6.1 乔木层重要值。在3个样方乔木层中,共记录了90个树种,隶属于32科49属。其中,样方I有48种,样方II有51种,样方III有37种。3个样方中均出现的树种有琼榄(Gonocaryum lobbianum)、山苦茶(Mallotus oblongifolius)、海南苹婆(Sterculia hainanensis)、海南菜豆树(Radermachera hainanensis)、锈毛野桐(Mallotusanomalus)、刺桑(Streblusilicifolius)、青梅(Vatica mangachapoi)、海南大风子(Hydnocarpus hainanensis)、牛奶果(Baccaurea ramiflora)(表 6)。

表6 裂苞省藤群落乔木层出现在3个以上样方树种的相对重要值比较

2.6.2 灌木层重要值。在调查样地中,共记录灌木层树种34种,隶属15科22属。重要值大于14的有10种,其重要值之和占灌木层重要值的49.10%。重要值排在前5位的依次为山苦茶(Mallotus oblongifolius)、轴花木(Erismanthus sinensis)、弯管花(Chassalia curviflora)、钩枝藤(Ancistrocladus tectorius)、海南赪桐(Clerodendrum hainanense),其重要值占灌木层重要值的35.16%(表7)。

表7 裂苞省藤群落灌木层重要值

2.6.3 草本层重要值。在调查样地中,共记录草本层树种41种,隶属27科22属。重要值大于20的有12种,其重要值之和占草本层重要值的54.09%。重要值排在前5位的依次为裂苞省藤(Calamus multispicatus)、细梗络石(Trachelospermum gracilipes)、假苹婆(Sterculia lanceolata)、金塔火焰花(Phlogacanthus pyramidalis)和海南赪桐(Clerodendrum hainanense),其重要值占草本层重要值的31.71%(表8)。样地中裂苞省藤幼苗较多,反映该物种能在群落中自然萌发和生长。

2.7 裂苞省藤群落各层次多样性指数

物种多样性分析结果表明(表9),裂苞省藤群落的乔木层物种丰富度最大,物种数为37~51种之间;不同层次的Shannon-Wienner指数的变化趋势为:乔木层>草本层>灌木层;不同层次的均匀性指数的变化趋势均表现为:灌木层>草本层>乔木层。

表8 裂苞省藤群落草本层重要值

表9 裂苞省藤群落不同层次物种多样性比较

3 讨论与结论

本研究结果显示,保亭七仙岭森林公园裂苞省藤群落物种丰富,在1 200 m2样方中共记录维管植物129种,隶属51科97属。该群落植物科以泛热带分布类型最为丰富;植物属以热带亚洲分布类型最为丰富;大戟科、梧桐科和番荔枝樟科为优势科;优势属有野桐属、柿属和山矾属。物种丰富度以乔木层最高,Shannon-Wienner指数植物表现为:乔木层>草本层>灌木层,均匀性指数表现为:灌木层>草本层>乔木层。这与陈玉凯等[14]研究海南油杉群落的优势科相似,均以热带分布类型为主。

本研究群落中裂苞省藤的重要值较大,密度为24.11%。与陈瑞国等[15]研究海南岛甘什岭自然保护区的棕榈藤相比,重要值从大到小依次为杖藤(Calamus rhabdocladus)>大白藤(Calamus faberii)>黄藤(Daemonorops margaritae)>白藤(Calamus tetradactylus)>小钩叶藤(Plectocomia microstachys),反映该物种在保亭七仙岭群落中具有较高的资源利用能力。调查发现裂苞省藤幼苗多,且生长于郁闭度高的林下层,反映了裂苞省藤在林下层占优势,对该生境资源具有较高适应和利用能力,这与藤种自身的繁殖方式或采用种子滚动和动物搬运等方式扩大了水平空间分布广度有关[16]。陈瑞国等研究揭示棕榈藤多生长于湿润、光照较强的林隙中,具有高繁殖率和低存活率的特性。该藤种在群落中具有较高的优势度和密度,且分布均匀,表明该藤种在群落处于初生阶段,具较强的自然更生能力,这可能与土壤基质等原因有关,具体有待进一步研究。

基因资源的收集和保存是生物多样性研究的物质基础。资源所在国在建立棕榈藤物种原地保护、国家森林公园和森林保护区的基础上,也需要推进物种异地保护的相关研究工作。针对藤条紧缺的现状,除大力发展人工藤林外,还需对天然藤林进行可持续经营。首先,发展裂苞省藤的强萌蘖特性,采用分株移植的繁殖方法,同时亦开展种子繁殖试验等。其次,在裂苞省藤天然更新资源保护和恢复过程中,针对不同种类和生长阶段采取相应措施,有利于该藤种资源保存。

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