沈德才,莫羅堅(jiān),劉頌頌,陳葵仙
(東莞市林業(yè)科學(xué)研究所,廣東東莞 523106)
風(fēng)水林是指種植在路口、村后、庭院、墳?zāi)怪車(chē)鹊闹参锶郝?,反?yīng)了當(dāng)?shù)氐臍v史文化、植物種植、美學(xué)和民俗等[1~2]。風(fēng)水林經(jīng)過(guò)一代又一代的演替,保存至今,樹(shù)種群落結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,具有豐富的生態(tài)價(jià)值和景觀文化價(jià)值[3]。加強(qiáng)對(duì)風(fēng)水林的植被群落、樹(shù)種配置和森林文化等方面的研究,有利于促進(jìn)美麗鄉(xiāng)村的建設(shè)和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實(shí)施[4]。為此,該研究對(duì)東莞清溪楊梅坑風(fēng)水林植被群落特征進(jìn)行分析,為東莞風(fēng)水林群落資源的保護(hù)利用和促進(jìn)其可持續(xù)發(fā)展提供參考依據(jù),也為東莞美麗鄉(xiāng)村和林業(yè)生態(tài)建設(shè)提供參考。
研究區(qū)域位于東莞市清溪鎮(zhèn)重河社區(qū),東莞市銀瓶山森林公園內(nèi)(114°10′34.84″E,22°51′59.48″N),陽(yáng)光充足,屬亞熱帶季風(fēng)氣候,年均氣溫22.1℃,年降雨量1500~2400mm,雨量集中在4~9月,占全年降雨的80%以上,并以臺(tái)風(fēng)雨居多。該風(fēng)水林群落地貌形態(tài)為平地,海拔高約55m,土層較深厚,水濕條件較好。
在風(fēng)水林內(nèi)選擇典型的地段設(shè)置長(zhǎng)、寬均為60 m 的帶狀樣地,劃分為3 個(gè)20m×20m 樣地。在每個(gè)樣地內(nèi)設(shè)置4 個(gè)10m×10m 的小樣方進(jìn)行每木調(diào)查,測(cè)定樣方內(nèi)所有喬木層植物的種類(lèi)、胸徑、樹(shù)高、冠幅和枝下高;在每個(gè)樣方的4 個(gè)角分別設(shè)置1 個(gè)5m×5m 的小樣方,記錄樣方內(nèi)所有維管束植物的株數(shù)、蓋度和高度,包括草本、草質(zhì)藤本、大型木質(zhì)藤本及DBH<3.0cm 的幼樹(shù)和幼苗。
(1)年齡結(jié)構(gòu)分級(jí):根據(jù)年齡結(jié)構(gòu)采用的立木胸徑級(jí)替代的分類(lèi)法[5],把群落內(nèi)喬木分為四個(gè)齡級(jí):Ⅰ級(jí):胸徑<3.0cm;Ⅱ級(jí):3.0cm≤胸徑<7.5cm;Ⅲ級(jí):7.5cm≤胸徑<22.5cm;Ⅳ級(jí):胸徑≥22.5cm。
(2)群落特征指標(biāo)的計(jì)算:重要值=相對(duì)密度+相對(duì)優(yōu)勢(shì)度+相對(duì)頻度;相對(duì)密度=某種的密度/所有種的密度總和×100;相對(duì)優(yōu)勢(shì)度=某種的優(yōu)勢(shì)度/所有種的優(yōu)勢(shì)度總和×100;相對(duì)頻度=某種的頻度/所有種的頻度總和×100[6]。
上述算式中,S為物種數(shù);Pi為種i的個(gè)體數(shù)占所有種的個(gè)體數(shù)的比率;N為全部物種的個(gè)體總數(shù)[7]。
在1200m2的樣方中,楊梅坑風(fēng)水林共記錄維管植物36 科55 屬61 種。其中,裸子植物1 科1 屬1種、蕨類(lèi)植物1 科1 屬1 種、雙子葉植物31 科49 屬55 種、單子葉植物3 科4 屬4 種(表1)??梢?jiàn),雙子葉植物在科、屬、種的分類(lèi)水平上均占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),分別占總數(shù)的86.1%、89.1%和90.2%。
表1 楊梅坑風(fēng)水林群落植物物種組成分析Table 1 Analysis on species composition of Fengshui woods in Yangmeikeng
優(yōu)勢(shì)科為茜草科(Rubiaceae)(5 屬5 種)、桃金娘科(Myrtaceae)(4 屬4 種)、樟科(Lauraceae)(3 屬4 種)、大戟科(Euphorbiaceae)(3 屬3 種),番荔枝科(Annonaceae)、含羞草科(Mimosaceae)、禾本科(Gramineae)、蘿藦科(Asclepiadaceae)、蘇木科(Caesalpiniaceae)、衛(wèi)矛科(Celastraceae)、無(wú)患子科(Sapindaceae)、榆科(Ulmaceae)、蕓香科(Rutaceae)均2 屬2 種,由此可見(jiàn),種在屬內(nèi)的分布,集中于優(yōu)勢(shì)屬的現(xiàn)象不突出,大部分的種分布于僅含1~2 種的屬內(nèi)。
表2 楊梅坑風(fēng)水林群落植物優(yōu)勢(shì)科及其種數(shù)分析Table 2 Analysis of family and number of species of dominant species in Yangmeikeng
參照吳征鎰的中國(guó)種子植物屬分布區(qū)類(lèi)型[8]和陸樹(shù)剛的中國(guó)蕨類(lèi)植物區(qū)系的劃分方案[9],楊梅坑風(fēng)水林植物屬共有10 種地理分布(表3),其中泛熱帶分布類(lèi)型最多,有17 屬,占30.9%;熱帶亞洲(印度-馬來(lái)西亞)分布其次,有13 屬,占23.6%;舊世界熱帶分布和熱帶亞洲至熱帶大洋洲分布類(lèi)型分別占16.4%、14.5%。
表3 楊梅坑風(fēng)水林植物屬的分布區(qū)類(lèi)型Table 3 Genus areal-types of Fengshui woods in Yangmeikeng
3.3.1 喬木層樹(shù)種及其生長(zhǎng)狀況
在面積1200m2樣方中,喬木層共有維管植物12科15 屬15 種,無(wú)患子科、大戟科和樟科均有2 屬2種,其他科各有1 屬1 種,種在科內(nèi)和屬內(nèi)分布較均勻。喬木層樹(shù)種有龍眼(DimocarpusLongan)、肉實(shí)樹(shù)(Sarcospermalaurinum)、小葉榕(Ficusmicrocarpa)、臀 果 木(Pygeumtopengii)、 華 潤(rùn) 楠(Machilus chinensis)、假 蘋(píng) 婆(Sterculialanceolata)、 陰 香(Cinnamomum burmanii) 等15 種,樹(shù)木胸徑在7.2~55.0cm 之間,樹(shù)高在3.0~13.2m 之間。樣方中重要值>10 的樹(shù)種有龍眼、肉實(shí)樹(shù)、假蘋(píng)婆、華潤(rùn)楠和臀果木;龍眼和肉實(shí)樹(shù)株數(shù)較多,其相對(duì)密度、相對(duì)頻度和相對(duì)顯著度較大,反映了這兩個(gè)樹(shù)種在群落中優(yōu)勢(shì)明顯(表4)。
表4 楊梅坑風(fēng)水林喬木層優(yōu)勢(shì)樹(shù)種重要值統(tǒng)計(jì)(IV>10)Table 4 Importance values of main trees in the tree layer(IV>10)
3.3.2 灌木層樹(shù)種及其生長(zhǎng)狀況
樣方調(diào)查結(jié)果顯示,灌木層植物種類(lèi)豐富,共記錄31 科48 屬52 種。其中,茜草科的屬數(shù)和種數(shù)最多,5屬5 種;桃金娘科和樟科次之,分別記錄4 屬4 種和3屬4 種;其余科均記錄1~2 屬數(shù)。灌木層樹(shù)種以九節(jié)(Psychotria rubra)、羅傘樹(shù)(Ardisiaquinquegona)、牛眼馬錢(qián)(Strychnosangustiflora)、腰骨藤(Ichnocarpusfrutescens)等耐陰植物和假蘋(píng)婆、蒲桃、銀柴、肉實(shí)樹(shù)幼樹(shù)占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),山小桔(Glycosmisparviflora)、青江藤(Euonymus nitidus)、龍船花(Ixorachinensis)、衛(wèi)矛(Euonymus nitidus)、雞血藤(Spatholobussuberectus)、白木香(Aquilaria sinensis)幼苗等較為常見(jiàn)。灌木層樹(shù)種高度為1~3m,重要值大于3 的有假蘋(píng)婆、蒲桃、羅傘樹(shù)、牛眼馬錢(qián)、穗花軸櫚(Licualafordiana)、肉實(shí)樹(shù)、九節(jié)和腰骨藤,其余樹(shù)種重要值均在3 以下(表5)。
表5 灌木層優(yōu)勢(shì)樹(shù)種重要值統(tǒng)計(jì)(IV>3)Table 5 Importance values of main trees in the shrub layer(IV>3)
3.3.3 草本層樹(shù)種及其生長(zhǎng)狀
在調(diào)查樣地中,共記錄草本植物9 科10 屬10種,禾本科有2 屬2 種。重要值大于2 的草本植物有假蔞(Piper sarmentosum)、蔓生莠竹(Microstegiumvagans)、土麥冬(Liriopespicata)等,假蔞占均對(duì)優(yōu)勢(shì),重要值為55.42;蔓生莠竹(Microstegiumvagans)次之,為23.10;蜈蚣草(Pterisvittata)、腰骨藤(Ichnocarpusfrutescens)和降真香(Acronychiapedunculata)、等樹(shù)種重要值均在2 以下(表6)。
表6 草本層優(yōu)勢(shì)樹(shù)種重要值統(tǒng)計(jì)(IV>2)Table 6 Importance values of main trees in the herb layer(IV>2)
3.3.4 層間植物樹(shù)種及其生長(zhǎng)狀
該風(fēng)水林群落的層間植物主要以藤本植物為主,主要有華南云實(shí)(Caesalpinia crista)、買(mǎi)麻藤、牛眼馬錢(qián)、青江藤(Celastrushindsii)和羽葉金合歡(Acacia pennata),附生植物較少。
對(duì)楊梅坑風(fēng)水林群落及優(yōu)勢(shì)樹(shù)種年齡結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,結(jié)果顯示(表7),整個(gè)群落以Ⅰ齡級(jí)個(gè)體最為豐富,Ⅱ齡級(jí)個(gè)體較少,群落為增長(zhǎng)種群。假蘋(píng)婆、龍眼、肉實(shí)樹(shù)、臀果木、華潤(rùn)楠種群Ⅰ齡級(jí)個(gè)體數(shù)量都大于或等于Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ齡級(jí)個(gè)體數(shù)量之和;小葉榕為單株分布。
表7 群落及主要優(yōu)勢(shì)樹(shù)種年齡結(jié)構(gòu)Table 7 Populations of community and main trees
對(duì)楊梅坑風(fēng)水林物種多樣性指數(shù)、豐富度指數(shù)及均勻度指數(shù)進(jìn)行分析,結(jié)果顯示(表8),群落的Shannon-Wiener 指數(shù)為4.66,Pielou 指數(shù)為0.79和Margalef 指數(shù)為7.53。該群落風(fēng)水林的多樣性指數(shù)和豐富度指數(shù)表現(xiàn)為:灌木層>喬木層>草本層;均勻度指數(shù)表現(xiàn)為喬木層(0.86)>灌木層(0.81)>草本層(0.51)。該風(fēng)水林人為干擾較少,喬木層、灌木層和草木層的物種保存度較高。
表8 楊梅坑風(fēng)水林植物多樣性Table 8 Species diversity of Fengshui woods in Yangmeikeng
楊梅坑風(fēng)水林共記錄維管植物61 種,隸屬36科55 屬。該風(fēng)水林群落植物屬的分布區(qū)類(lèi)型以泛熱帶亞熱帶最多,以茜草科、桃金娘科、樟科、大戟科為優(yōu)勢(shì)科。
楊梅坑風(fēng)水林植物群落經(jīng)過(guò)多年的植物演替,形成了優(yōu)良穩(wěn)定的喬、灌、草復(fù)合立體的鄉(xiāng)土闊葉樹(shù)種群落體系。該研究對(duì)其群落結(jié)構(gòu)、組成、年齡結(jié)構(gòu)和植物多樣性結(jié)果顯示,喬木層優(yōu)勢(shì)種為龍眼、肉實(shí)樹(shù)、假蘋(píng)婆、華潤(rùn)楠和臀果木;灌木層優(yōu)勢(shì)種為假蘋(píng)婆、蒲桃、羅傘樹(shù)、牛眼馬錢(qián)和穗花軸櫚;草木層優(yōu)勢(shì)種為假蔞、蔓生莠竹、土麥冬和弓果黍;層間以藤本為主。整個(gè)風(fēng)水林群落年齡結(jié)構(gòu)為增長(zhǎng)種群,年幼個(gè)體數(shù)量較多,各個(gè)優(yōu)勢(shì)樹(shù)種具有極大年幼個(gè)體百分比,但出現(xiàn)某個(gè)齡級(jí)缺失的現(xiàn)象,表明該風(fēng)水林可能受到外界因素影響,今后仍需加強(qiáng)保護(hù)。
該研究結(jié)果表明,楊梅坑風(fēng)水林群落的多樣性指數(shù)和豐富度指數(shù)表現(xiàn)為:灌木層>喬木層>草本層;均勻度指數(shù)表現(xiàn)為喬木層(0.86)>灌木層(0.81)>草本層(0.51)。該風(fēng)水林群落物種多樣性與珠三角其他風(fēng)水林群落相比,略低于廣州蓮塘村風(fēng)水林群落(4.68)[10],高于深圳小梅沙村風(fēng)水林群落(2.63)[11];與東莞其他風(fēng)水林群落相比,高于東莞雞翅嶺村風(fēng)水林(4.09)、東莞金橘村風(fēng)水林(3.92)、東莞大沙村風(fēng)水林(3.64)[12]和東莞碧湖風(fēng)水林(3.89)[13]。在調(diào)查過(guò)程中發(fā)現(xiàn),該風(fēng)水林邊緣區(qū)易受人類(lèi)干擾,物種豐富度較高,可能是由于群落中物種擴(kuò)散、種子傳播頻繁和水熱條件較好??傮w來(lái)看,整個(gè)風(fēng)水林群落物種多樣性也處于較高水平。
隨著華南地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加速,在城市景觀中呈島嶼狀分布的風(fēng)水林也正在遭受生境喪失和破碎化的威脅[14]。目前,風(fēng)水林的保護(hù)僅靠周邊居民的保護(hù),具有高度的分散使其處于極度脆弱的保護(hù)地位。該研究調(diào)查雖尚未發(fā)現(xiàn)該風(fēng)水林具有珍稀瀕危植物,但分布著較大的鄉(xiāng)土野生樹(shù)種個(gè)體和具有較為穩(wěn)定的群落結(jié)構(gòu),對(duì)東莞市的低效林改造、退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)過(guò)程中樹(shù)種選擇等均有較好的借鑒意義。在全市開(kāi)展林業(yè)生態(tài)工程和“美麗鄉(xiāng)村”建設(shè)過(guò)程中,模仿風(fēng)水林仿其森林群落的組成和結(jié)構(gòu),是營(yíng)造多樹(shù)種、多色彩、多層次、多效益的東莞城市森林有效的途徑。