林文俊劉沁月羅蕭曾欽朦謝健倪必勇陳世品
(1.福建農(nóng)林大學(xué)林學(xué)院,福建福州350002;2.建甌市林業(yè)局,福建建甌353100;3.福州植物園,福建福州350012)
赤皮青岡(Cyclobalanopsis gilva)是殼斗科(Fagaceae)青岡屬(Cyclobalanopsis)常綠大喬木[1],高達(dá) 30m,胸徑可達(dá)1m,主要分布在我國的華東、貴州、臺(tái)灣等地。赤皮青岡俗稱“紅椆”,邊材淡黃褐色,心材赤紅色,紋理直,質(zhì)堅(jiān)重,強(qiáng)韌有彈性,耐撞擊,是優(yōu)良硬用材,具有巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和廣泛的用途。由于長(zhǎng)期人為干擾對(duì)其生境的破壞,赤皮青岡天然起源的種群現(xiàn)存數(shù)量較少,僅保留少量古木大樹零星混生于其它群落中,較少發(fā)現(xiàn)以其為優(yōu)勢(shì)種群的片林存在,已被列為漸危樹種[2]。因此,研究赤皮青岡天然群落的物種多樣性和喬木優(yōu)勢(shì)樹種的生態(tài)位,對(duì)赤皮青岡種質(zhì)資源的保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
研究地位于福建省閩清縣白樟鎮(zhèn)白云村,東經(jīng)118°44′34′,北緯26°14′37′,海拔654 m。屬中亞熱帶季風(fēng)氣候,四季差異明顯。春夏多雨,易發(fā)生洪澇災(zāi)害,秋冬少雨干燥。年降雨量800~1200 mm,年均溫20.5℃,極端最高溫度38℃,極端最低溫度-2.5℃。山地丘陵地形,土壤以磚紅壤、紅壤為主。
在福建省閩清縣白樟鎮(zhèn)白云村的赤皮青岡天然小群落內(nèi)設(shè)置400 m2樣地,劃分為4個(gè)10 m×10 m的樣方進(jìn)行調(diào)查。樣方內(nèi)喬木層(起測(cè)胸徑≥4 cm)進(jìn)行每木調(diào)查,記錄種名、高度、胸徑、冠幅、枝下高等指標(biāo)。樣方內(nèi)灌草層調(diào)查采用隨機(jī)調(diào)查法,在樣方內(nèi)隨機(jī)選擇一個(gè)2 m×2 m的小樣方,小樣方內(nèi)灌木層記錄種名、株數(shù)、地徑、株高,草本層記錄種名、蓋度等。
采用馬克平的方法計(jì)算群落物種數(shù)量和喬木層、灌木層、草本層植物以及物種豐富度指數(shù)R、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)H、Simpson生態(tài)優(yōu)勢(shì)度指數(shù)C和Pielou均勻度指數(shù)J進(jìn)行群落的多樣性分析[3,4]。
生態(tài)位分析[5]:生態(tài)位寬度生態(tài)位相似比例生態(tài)位重疊式中:是物種i利用第j資源占它所利用的全部資源位比例,s是種群數(shù),r是資源位數(shù)表示物種i與物種h利用資源的相似程度表示物種i與物種h的生態(tài)位重疊值。
對(duì)調(diào)查樣地的赤皮青岡小居群調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,得出各層次物種的重要值,并分別列出各層次重要值排前8位的物種(見表1)。
由表1可以看出,喬木層的主要建群種是赤皮青岡(重要值50.67)、油杉(重要值49.74)、猴歡喜(重要值46.28),油杉的相對(duì)多度、相對(duì)頻度都最低,但顯著度最大,其主要原因是該群落中分布的油杉都是大樹。
灌木層中,赤皮青岡的重要值最大,為43.95,且相對(duì)顯著度最高,說明該群落赤皮青岡幼苗幼樹較多,占據(jù)明顯的優(yōu)勢(shì)地位;其次為楊梅葉蚊母樹(重要值34.09)、杜莖山(重要值33.31)、毛冬青(重要值29.60);白花苦燈籠、大葉白紙扇、赤楊葉、杉木等灌木重要值較小,數(shù)量上不占優(yōu)勢(shì)。
表1 赤皮青岡群落各層次主要物種組成及其重要值
草本層物種數(shù)量較少,草本植物以金毛耳草為優(yōu)勢(shì)種,相對(duì)多度為24.000,相對(duì)頻度14.29,重要值為44.13,在草本層占據(jù)優(yōu)勢(shì);但相對(duì)顯著度最高的是玉葉金花,相對(duì)蓋度達(dá)21.93,重要值(38.12)排名第二;其余優(yōu)勢(shì)種為漿果薹草(重要值37.069)、華南毛蕨(重要值30.226)。
物種多樣性是測(cè)定群落結(jié)構(gòu)的水平指標(biāo),從多個(gè)指數(shù)的共同分析可以較好地反映群落的結(jié)構(gòu)[6]。由表2可得:①該群落中喬木層的物種數(shù)最多;②物種豐富度指數(shù)喬木層>灌木層>草本層,但喬木層和灌木層相差不大;③喬木層多樣性指數(shù)(3.65)最高,說明喬木層中物種較其他層次豐富多樣,結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜;④生態(tài)優(yōu)勢(shì)度指數(shù)灌木層(0.922)最高,說明該群落中灌木層優(yōu)勢(shì)物種優(yōu)勢(shì)最大,但優(yōu)勢(shì)程度并不十分明顯;⑤均勻度指數(shù)喬木層>灌木層>草本層,均勻度越高,表示群落中各物種的個(gè)體分布越均勻。在該群落中,喬木層多樣性指數(shù)高,物種分布也較為均勻,這表明該群落中赤皮青岡雖作為優(yōu)勢(shì)樹種,但其地位不夠突出,其他主要喬木樹種在群落中也占據(jù)一定優(yōu)勢(shì)。
表2 群落物種多樣性
將喬木層重要值排前8位的優(yōu)勢(shì)種進(jìn)行生態(tài)位特征分析。生態(tài)位寬度反映了植物種群對(duì)環(huán)境資源的利用能力[7]。由表3可得:在該群落中赤皮青岡的生態(tài)位寬度最大,為0.81,說明赤皮青岡在該群落中對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力較強(qiáng);其次是猴歡喜(0.79)和楊梅葉蚊母樹(0.73)。8種喬木層優(yōu)勢(shì)樹種的生態(tài)位寬度B(sw)按大小順序排列為:赤皮青岡>猴歡喜>楊梅葉蚊母樹>樹參>黑殼楠>木油桐>山黃皮>栲樹。
生態(tài)位相似比例表明了種間利用環(huán)境資源的相似程度。對(duì)群落中優(yōu)勢(shì)樹種生態(tài)位相似比例分析可得:生態(tài)位相似比例最高的是赤皮青岡-猴歡喜(0.86)和楊梅葉蚊母樹-樹參(0.86),生態(tài)位相似比例較低的有赤皮青岡-山黃皮(0.29)、猴歡喜-山黃皮(0.28)。山黃皮與其它多個(gè)樹種的生態(tài)位相似度較低,其次是栲樹,并且山黃皮和栲樹的生態(tài)位寬度較窄,說明這兩個(gè)物種極有可能在群落演替過程中被逐漸替代。
表3 群落中喬木層優(yōu)勢(shì)樹種生態(tài)位寬度和相似比例
生態(tài)位重疊則反映了兩個(gè)物種間在生態(tài)因子利用上的相似性。由群落中優(yōu)勢(shì)樹種生態(tài)位重疊度分析可得:生態(tài)位相似比例較高的種對(duì),其生態(tài)位重疊也較高,如赤皮青岡-猴歡喜(0.74)、楊梅葉蚊母樹-樹參(0.92)等,說明二者對(duì)空間資源的利用相近(見表4)。相對(duì)于生態(tài)位寬度較窄的樹種,猴歡喜-黑殼楠、樹參-山黃的樹種間生態(tài)位重疊值也很大,說明這幾個(gè)樹種間的生態(tài)習(xí)性更接近。
表4 群落中優(yōu)勢(shì)樹種生態(tài)位重疊
赤皮青岡天然小居群中喬木層物種有24種,主要樹種如赤皮青岡、油杉、猴歡喜等;灌木層物種有19種,如赤皮青岡、楊梅葉蚊母樹、杜莖山等;草本層物種11種,如金毛耳草、玉葉金花、漿果薹草等。
赤皮青岡在群落的喬木層和灌木層中的重要值均最高,且生態(tài)位寬度也最高,說明赤皮青岡在群落中具有一定的優(yōu)勢(shì)地位。群落中主要喬木樹種間生態(tài)位相似比例較高(均高于50%),反映了種間對(duì)環(huán)境資源的競(jìng)爭(zhēng)較為激烈,這也導(dǎo)致赤皮青岡在群落中優(yōu)勢(shì)地位不夠明顯。主群落中8個(gè)樹種的生態(tài)位重疊度均值為0.586,有43%的樹種達(dá)到均值水平,說明群落中主要喬木樹種對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性具有一致性。
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