王學(xué)兵
(福建汀江源國家級(jí)自然保護(hù)區(qū), 福建 長汀 366300)
福建汀江源自然保護(hù)區(qū)傘花木群落特征研究
王學(xué)兵*
(福建汀江源國家級(jí)自然保護(hù)區(qū), 福建 長汀 366300)
對(duì)分布在福建汀江源自然保護(hù)區(qū)中磺片區(qū)的傘花木群落進(jìn)行調(diào)查,經(jīng)分析結(jié)果表明:區(qū)域內(nèi)傘花木群落共有維管束植物57科88屬107種,在科屬組成上以殼斗科、薔薇科、樟科、山茶科、禾本科、菊科種類為主,種子植物屬的地理成分中熱帶性質(zhì)分布占明顯優(yōu)勢(shì),在林內(nèi)喬木層中種間競(jìng)爭劇烈,傘花木在群落中開始退化,在林緣喬木層傘花木依舊占有統(tǒng)治地位。傘花木群落高位芽植物占優(yōu)勢(shì)(58.88%),群落正朝向穩(wěn)定的中亞熱帶常綠闊葉林方向演替。
傘花木;群落特征;種群結(jié)構(gòu)
傘花木(Eurycorymbuscavaleriei)為無患子科傘花木屬,國家II級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生植物,分布于中國中亞熱帶南部、中部及南亞熱帶,包括臺(tái)灣、福建、江西、湖南、湖北、貴州、云南、廣西、廣東等省。傘花木為第三紀(jì)殘遺于中國的特有單種屬植物,對(duì)研究植物區(qū)系和無患子科的系統(tǒng)發(fā)育有很高的科學(xué)價(jià)值。傘花木在福建分布較廣,常散生于闊葉林林緣、山谷中,但在各地很少形成群落。在福建汀江源自然保護(hù)區(qū),傘花木群落主要分布于中磺片區(qū)海拔400~500 m的紅壤山地,保護(hù)區(qū)成立以來,傘花木群落得以有效保護(hù)。2016年8~9月,筆者對(duì)傘花木天然林群落進(jìn)行了專項(xiàng)調(diào)查,對(duì)其群落結(jié)構(gòu)、組成、演替趨勢(shì)進(jìn)行了研究,為更好地研究本區(qū)生物多樣性和保護(hù)傘花木天然林資源提供了參考。
福建汀江源國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)位于福建省長汀縣境內(nèi),地理坐標(biāo):北緯25°35′12″~26°01′31″,東經(jīng)116°02′02″~116°30′08″,年均溫16.8 ℃,年均降雨量1 750 mm左右,空氣相對(duì)濕度85%以上。傘花木群落主要分布于中磺片區(qū)海拔400~500 m的紅壤山地下坡、夾溝,一般與其他樹種構(gòu)成傘花木+赤楊葉—杜莖山—狗脊蕨群叢。調(diào)查地點(diǎn)位于中磺片區(qū)的上下石角和仙人湖,分布在6個(gè)小班,總面積10 hm2。該山場(chǎng)1991~1992年曾進(jìn)行林木生產(chǎn)作業(yè),因此是一片次生林。
2.1 群落調(diào)查方法
采用樣方法調(diào)查,在6個(gè)樣地中分別設(shè)置樣方,每個(gè)樣方20 m×20 m,共計(jì)2 400 m2。3個(gè)樣方位于中磺片區(qū)名為上下石角的山谷內(nèi),海拔450 m;另3個(gè)樣方位于仙人湖路口林緣,海拔400 m。每個(gè)樣方內(nèi)劃分16個(gè)5 m×5 m的相鄰樣方,測(cè)定每個(gè)小樣方內(nèi)植物種類、個(gè)體總數(shù)、胸徑、高度(藤本長度)、蓋度和生活型。
2.2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法
將喬木樹種分為3個(gè)亞層:樹高≥14m為第一亞層,8 m≤樹高<14 m屬第二亞層,5 m≤樹高<8 m屬第三亞層。統(tǒng)計(jì)喬木、灌木、草本植物的相對(duì)多度、相對(duì)頻度、相對(duì)顯著度以核算重要值,采用重要值作為多樣性指數(shù)的計(jì)算依據(jù)。統(tǒng)計(jì)喬木樹種中樹高0.5 m~5 m的幼樹和樹高<0.5 m的幼苗數(shù)量。
3.1 群落植物組成
由于調(diào)查地段基本位于保護(hù)區(qū)核心區(qū)和緩沖區(qū)范圍內(nèi),保護(hù)措施完善,該傘花木群落植物種類較多,6個(gè)樣地共有維管束植物57科88屬107種,其中蕨類植物11科16屬18種,裸子植物未見,雙子葉植物41科62屬78種,單子葉植物5科10屬11種。雙子葉植物的物種數(shù)在傘花木群落中占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。含有較多種的科為:殼斗科(Fagaceae,2屬7種)、薔薇科(Rosaceae,4屬7種)、山茶科(Theaceae,4屬6種)、樟科(Lauraceae,3屬6種)、禾本科(Poaceae,5屬5種)、菊科(Asteraceae,5屬5種)、蕁麻科(Urticaceae,3屬4種)、鱗毛蕨科(Dryopteridaceae,2屬4種)。
3.2 群落垂直結(jié)構(gòu)
由于在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)傘花木群落在林緣樣地和山谷內(nèi)樣地的垂直結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出明顯差異,因此對(duì)在不同環(huán)境下的樣地進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)。在山谷內(nèi)樣地,傘花木群落林冠郁閉度平均為0.8,3個(gè)樣地喬木層共有樹種23種126株,其中傘花木24株,其他落葉闊葉樹有18株赤楊葉、2株南酸棗、1株野漆樹、1株木油桐、1株多花泡花樹,其余的均為常綠闊葉樹(表1)。按層次分析,喬木第一亞層的覆蓋度55%,赤楊葉7株,最多,重要值占1/3,傘花木6株次之,重要值超過1/4,另有甜櫧3株、日本杜英2株、木荷2株和栲1株,樹高均在14 m以上,最小胸徑28 cm。喬木第二亞層樹高8~13 m,有12種39株,其中傘花木8株、甜櫧7株、赤楊葉5株、鹿角錐4株、栲3株、木荷3株、日本杜英2株、青岡2株、紅楠2株、南酸棗1株、刨花潤楠1株、黃樟1株。喬木第三亞層,樹高5~7 m,胸徑8~16 cm,有23種,66株,甜櫧的重要值70.21%,最高,傘花木10株,重要值為46.4%。第三喬木亞層里,常綠樹種已明顯占優(yōu),甜櫧、木荷、栲、日本杜英和鹿角錐等幾種都是耐陰性比較強(qiáng)植物,且在更新層(≤5 m)里甜櫧和鹿角錐的幼苗幼樹占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。
表1 傘花木天然林群落主要喬木樹種在各層的重要值(山谷內(nèi)樣地)
縱觀這幾個(gè)林內(nèi)樣地,在喬木層,傘花木雖占整個(gè)喬木層重要值(300%)的最高,為62.92,但傘花木的重要值從第一到第三亞層逐步降低,而常綠樹種的重要值迅速升高。第一亞層里,常綠樹種占重要值(300%)的119.35%,第二亞層上升到189.13%,第三亞層達(dá)到215.58%,更新層(≤5 m)下更是常綠樹種占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),落葉樹種在群落內(nèi)已表現(xiàn)出明顯的衰退狀態(tài)。
在樣地林緣,傘花木群落林冠郁閉度平均為0.7,3個(gè)樣地喬木層共有樹種26種136株,其中傘花木26株,其他落葉闊葉樹有13株赤楊葉,11株楓香,11株南酸棗,8株杭州榆,5株山烏桕,2株梅,1株野漆,1株木油桐,1株貴州榿葉樹,1株毛八角楓,其他有8株毛竹,其余為常綠闊葉樹(表2)。按層次分析,喬木第一亞層的覆蓋度60%,傘花木10株,最多,重要值占104.33%,赤楊葉4株,重要值40.52%,另有楓香4株、甜櫧3株、南酸棗4株、木荷2株、杭州榆3株、鹿角錐和山烏桕各1株,最小胸徑26 cm。喬木第二亞層,有16種40株,其中傘花木7株、甜櫧3株、赤楊葉3株、楓香2株、南酸棗2株、杭州榆2株、鹿角錐2株、栲2株、木荷2株、山烏桕2株、青岡、黃樟、黑殼楠、日本杜英和梅各1株,毛竹8株也集中在本層。喬木第三亞層,胸徑8~16 cm,有25種,64株,傘花木的重要值34.49,最高,其次為青岡,重要值為24.84。在三個(gè)喬木亞層里,傘花木均有絕對(duì)優(yōu)勢(shì),占整個(gè)喬木層重要值(300%)的69.74%,傘花木的組成比較完整,且在更新層里幼苗幼樹很多,落葉闊葉樹種仍在喬木層中占據(jù)優(yōu)勢(shì),說明群落在還處于次生林演化的早期。
表2 傘花木天然林群落主要喬木樹種在各層的重要值(林緣樣地)
高度5 m以下的灌木層,覆蓋度30%,以上層林木的幼樹為主,在喬木層中未見的毛錐、羅浮錐也在本層出現(xiàn),真正的灌木種類共計(jì)13科17屬23種。耐陰蔽的種類以杜莖山為最多,其次是草珊瑚、百齒衛(wèi)矛、葉底紅等;陽性灌木有檵木、柳葉毛蕊茶、楤木、枇杷葉紫珠、空心泡、高粱泡等。
草本植物分布不均勻,在林緣樣地內(nèi)成片狀分布,多為喜光種類,覆蓋度可達(dá)40%,主要有里白(Diplopterygiumglaucum)、奇數(shù)鱗毛蕨(Dryopterissieboldii)、節(jié)節(jié)草(Equisetumramosissimum)、狗脊(Woodwardiajaponica)、五節(jié)芒(Miscanthusfloridulus)等;在山谷內(nèi)樣地呈零散分布,多為耐陰種類,覆蓋度不到20%,主要有麥冬(Ophiopogonjaponicus)、虎耳草(Saxifragastolonifera)、冷水花(Pileanotata)、腎葉天胡荽(Hydrocotylewilfordii)、日本蛇根草(Ophiorrhizajaponica)等。6個(gè)樣地總計(jì)25科40屬44種,其中蕨類11科16屬18種,在透光的地方節(jié)節(jié)草和里白成大片生長并覆蓋地面。
藤本植物有9科9屬9種,大多集中在林緣樣地內(nèi),山谷內(nèi)樣地僅有零星見到,主要有小果菝葜(Smilaxdavidiana)、瓜馥木(Fissistigmaoldhamii)、野木瓜(Stauntoniachinensis)、絡(luò)石(Trachelospermumaxillare)、單葉鐵線蓮(Clematishenryi)、雀梅藤(Sageretiathea)等。
3.3 群落種子植物屬的地理成分
根據(jù)吳征鎰《中國種子植物屬的分布區(qū)類型》[1]一文中擬定的劃分標(biāo)準(zhǔn),將傘花木天然林群落種子植物屬按分布區(qū)類型進(jìn)行統(tǒng)計(jì),結(jié)果表明:傘花木天然林群落種子植物的72個(gè)屬具有13個(gè)分布區(qū)類型,熱帶性質(zhì)(分布型2~7)的有42屬,占總屬數(shù)的58.33%,以泛熱帶分布型和熱帶亞洲分布型為主;溫帶性質(zhì)(分布型8~15)的有23屬(世界分布除外),占總屬數(shù)的31.94%,以北溫帶分布、東亞和北美間斷分布型屬較多(表4)。傘花木群落種子植物屬的地理成分中熱帶性質(zhì)分布占明顯優(yōu)勢(shì),反映出調(diào)查區(qū)植物地理成分的中亞熱帶地帶特點(diǎn)。
表3 傘花木群落種子植物屬的分布區(qū)類型
3.4 群落植物生活型譜
植物群落的生活型譜是群落的重要外貌特征。傘花木天然林群落中高位芽植物占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),占58.88%,其次為隱芽植物、地面芽植物,地上芽植物較少(表4)。在高位芽植物中又以中高芽植物的數(shù)量最多,其次為小高芽植物,大高芽植物僅有杭州榆一種,體現(xiàn)了亞熱帶常綠闊葉林的基本特點(diǎn),但與相近緯度的其他常綠闊葉林群落比較則有一定差異,主要表現(xiàn)為群落中隱芽植物和地面芽植物種類占比較高,顯示出明顯的次生林特征(表5)。
表4 傘花木群落生活型譜
表5 傘花木天然林群落生活型譜與其他亞熱帶植物群落比較
福建汀江源保護(hù)區(qū)傘花木天然林次生林群落2 400 m2的樣地中共有維管束植物57科88屬107種,傘花木天然林群落種子植物的72屬具有13個(gè)分布區(qū)類型,熱帶性質(zhì)有42屬,占總屬數(shù)的58.33%,居于優(yōu)勢(shì)地位。
從生活型看,群落的喬木樹種多,喬木樹種占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),層次復(fù)雜,灌木、草本均有相當(dāng)數(shù)量的種群,藤本(層外植物)種類較少;群落高位芽植物占優(yōu)勢(shì),而地上芽植物和一年生植物數(shù)量較少。
傘花木群落喬木層種間競(jìng)爭十分激烈,在林分內(nèi)常綠闊葉樹種已占據(jù)優(yōu)勢(shì),以傘花木為代表的落葉闊葉樹種正逐步被擠出林冠層,更新層內(nèi)小苗小樹已經(jīng)難以存活,但還留存一定數(shù)量的大樹,可以選取部分優(yōu)良種質(zhì)作為采種母樹加以保護(hù)。在林分外圍,傘花木依然在喬木層和更新層中有一定優(yōu)勢(shì),群落還處于演化的早期階段,可以采取一定的人為干預(yù)措施,壓制群落內(nèi)其他常綠闊葉樹種的發(fā)展,穩(wěn)定群落結(jié)構(gòu),為傘花木種群的發(fā)展創(chuàng)造良好的條件。
[1] 吳征鎰.中國種子植物屬的分布區(qū)類型 [J].云南植物研究,1991,13(增刊IV):1-139.
[2] 鐘益鑫.福建汀江源自然保護(hù)區(qū)福建柏天然林植物群落特征 [J].林業(yè)勘察設(shè)計(jì),2015(2):82-87
[3] 顏源涑.福建君子峰自然保護(hù)區(qū)長柄水青岡群落植物生活型譜研究 [J].亞熱帶植物科學(xué),2016,45(3):267-270
[4] 林鵬,丘喜昭.福建三明瓦坑的赤枝栲林 [J].植物生態(tài)學(xué)與地植物學(xué)學(xué)報(bào),1986,10(4):241-253.
[5] 毛瑋卿,朱祥福,林寶珠,等.九連山傘花木群落結(jié)構(gòu)特征分析 [J].江西林業(yè)科技,2009(2):6-10
[6] 林鵬,丘喜昭.福建南靖縣和溪的亞熱帶雨林 [J].植物生態(tài)學(xué)學(xué)報(bào),1987,11(3):161-170.
王學(xué)兵(1972-),男,福建長汀人,工程師,主要從事自然保護(hù)區(qū)研究、管理工作,(E-mail)ctwangxb@163.com。
S7
A
1004-2180(2017)02-0052-05