賴春淵
摘要 ? ?本文在臥龍山布設調查91個典型樣地的基礎上,采用Shannon-Wiener指數、豐富度指數、均勻度指數以及重要值等對景區(qū)內植物群落的喬木層、灌木層和草本層的物種多樣性進行了比較分析。結果表明:森林植物群落組成共有植物22科27屬27種。喬木層植物14種,馬尾松占絕對優(yōu)勢,重要值為46.400%;灌木層植物10種,以檵木、小葉赤楠為主,重要值分別為27.470%和26.205%;草本層主要植物3種,以烏毛蕨、五節(jié)芒為主,重要值分別為28.115%和39.495%。物種豐富度表現為喬木層>灌木層>草本層,Shannon-Wiener指數表現為灌木層>喬木層>草本層,植物群落多樣性指數和均勻度都較低,結構單一,表現出森林景觀效果較差的特點。為此,提出了適合臥龍山風景名勝區(qū)的生物多樣性保護途徑和森林景觀改造提升措施。
關鍵詞 ? ?植物組成;結構特征;森林景觀改造提升;臥龍山;福建長汀
中圖分類號 ? ?S178.54 ? ? ? ?文獻標識碼 ? ?A
文章編號 ? 1007-5739(2020)22-0111-04 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學(資源服務)標識碼(OSID)
植物多樣性包括物種多樣性、遺傳多樣性、生態(tài)環(huán)境多樣性,物種多樣性是生物多樣性的中心,是生境中群落環(huán)境優(yōu)劣的重要標志。為摸清長汀縣臥龍山植物種類多樣性,進一步提升風景名勝區(qū)森林景觀效果,本文在臥龍山布設調查91個典型樣地的基礎上,采用多樣性指數(Shannon-Wiener指數)、豐富度指數(Gleason指數)、均勻度指數(Pielou指數)以及重要值等對景區(qū)內植物群落的喬木層、灌木層和草本層的物種多樣性進行了比較分析,以期為臥龍山風景名勝區(qū)生物多樣性的保護和森林景觀改造提升提供參考。
1 ? ?研究對象與方法
1.1 ? ?調查區(qū)概況
長汀縣是國家歷史文化名城,是典型的山區(qū)縣,林地面積17.87萬hm2,森林覆蓋率達74%,林木蓄積量逾1 000萬m3;地處中亞熱帶季風氣候區(qū),平均氣溫18.3 ℃,年均降水量1 685.6 mm,年均無霜期260 d,四季分明;地處福建省西部,地理坐標東經116°00′45″~116°39′20″,北緯25°18′40″~26°02′05″。臥龍山位于長汀縣城北,北與環(huán)北路交界,南與長汀一中和長汀賓館相連,東臨汀江河,西靠西外河,為長汀縣城中心地帶的“城中山”,自宋以來即為汀州名勝,曾被稱為汀州八景之首,2004年評為福建省級風景名勝區(qū)。研究區(qū)范圍包括汀州鎮(zhèn)汀州村 2018年林業(yè)基本圖001林班01大班010、020、030、801、821、822小班;大同鎮(zhèn)新民村034林班19大班010、011小班;印黃村035林班06大班010、020、801、802小班,土地總面積47.61 hm2,林地面積46.91 hm2,森林覆蓋率為98.5%。以馬尾松林為優(yōu)勢樹種的林分面積46.53 hm2,占土地總面積的97.74%,林分郁閉度0.8以上,樹種結構單一。林地海拔300~400 m,土壤為紅壤,適宜林木生長。
1.2 ? ?調查方法
1.2.1 ? ?野外調查方法。按50 m×50 m方格網布設野外調查的樣地點,地理坐標通過林業(yè)地理信息圖讀取。以全面路線踏查為基礎,利用GPS定位、羅盤儀、皮尺、圍徑尺,對景區(qū)樣地點進行典型群落樣地調查,調查樣方統(tǒng)一為100 m2(10 m×10 m)。對喬木層進行每木檢尺,記錄其種名、胸徑、樹高和冠幅;對于灌、草層,在每個樣方西南角設定1個小樣方(2 m×2 m),記錄其種名、高度、蓋度和生長狀況等;每個樣地點記錄植物群落郁閉度[1]。
1.2.2 ? ?數據統(tǒng)計分析。
(1)群落結構特征分析。用于描述群落結構特征的指標包括物種的相對多度(用于灌木、草本植物時指相對蓋度)(RA)、相對頻度(RF)和重要值(IV),其計算公式如下:
RF(%)=某一樹種的頻度/所有樹種的頻度×100;
RA(%)=某一植物種類株數/所有植物種類株數×100;
用于灌木、草本植物時,RA(%)=某一植物種類蓋度/所有植物種類總蓋度×100;
IV(%)=(RA+RF)/2。
(2)物種多樣性分析。用于描述物種多樣性的指標包括物種豐富度(S)、Shannon-Wiener指數(H)、均勻度指數(E),其計算公式如下:
H=-ΣP×lnP;
S=樣方內的物種數;
E=H/lnS。
式中,P為第i種的相對多度。
2 ? ?結果與分析
2.1 ? ?植物種類組成及其特征分析
長汀縣臥龍山風景名勝區(qū)植物種類組成及其特征情況見表1、2??梢钥闯觯P龍山風景名勝區(qū)共有植物22科27屬27種,其中蕨類植物1科1屬1種,裸子植物2科2屬2種,被子植物19科24屬24種??梢?,景區(qū)內被子植物最豐富,其種數占景區(qū)內物種總數的88.9%。
2.2 ? ?植物群落結構特征分析
2.2.1 ? ?喬木層結構特征的定量分析。從表2、3可以看出,長汀縣臥龍山風景名勝區(qū)內喬木層群落物種組成以馬尾松、木荷2個陽性樹種為主,其重要值分別為46.400%和22.220%,超過50%。其中,馬尾松又占絕對優(yōu)勢,91個樣地,89個出現,相對多度53.59%,超過一半;其重要值46.4%,約占一半,接近于其他樹種重要值的總和。
2.2.2 ? ?灌木層結構特征的定量分析。從表2、4可看出,灌木層群落物種組成以小葉赤楠、檵木為主,91個樣地中分別出現41個和42個,相對頻度分別占42.71%和43.75%,合計86.46%;相對蓋度超過10%的有5個灌木樹種,占比超過50%;小葉赤楠、檵木二者的重要值超過50%,大于其他5個樹種之和。
2.2.3 ? ?草本層結構特征的定量分析。草本層植物中有烏毛蕨、鐵芒萁、五節(jié)芒,主要由被子植物和蕨類植物構成。相對頻度烏毛蕨>五節(jié)芒>鐵芒萁,相對蓋度五節(jié)芒>鐵芒萁>烏毛蕨,重要值五節(jié)芒>鐵芒萁>烏毛蕨,其中五節(jié)芒是最具生長優(yōu)勢、分布最廣的物種,相對蓋度(46.43%)和重要值(39.495%)均位居第一。
2.3 ? ?物種多樣性分析
2.3.1 ? 森林植物群落物種多樣性。從表6可以看出,長汀縣臥龍山風景名勝區(qū)森林植物群落物種組成和多樣性指數稍有差異,樣方物種豐富度為4.5,Shannon-Wiener指數為1.731 2,均勻度指數為0.490 9 。所有參數都顯示,群落樣方8、5、9的多樣性較高,但均勻度以群落樣方42、43、70、83較高。
2.3.2 ? ?森林植物群落的喬、灌、草層物種多樣性。從圖1可以看出,物種豐富度、Shannon-Wiener指數、均勻度指數表現分別為喬木層>灌木層>草本層、灌木層>喬木層>草本層、灌木層>草本層>喬木層;此外,景區(qū)內喬木層、灌木層、草本層的Shannon-Wiener指數與均勻度指數均成正相關,且Shannon-Wiener指數、均勻度指數均與豐富度指數成負相關,表明森林植物群落物種多樣性變化趨勢與群落優(yōu)勢種的明顯程度有直接關系[1]。
3 ? ?結論與討論
(1)長汀臥龍山為長汀縣城中心地帶的“城中山”,林分郁閉度0.8以上,景區(qū)森林覆蓋率98.5%。以馬尾松為優(yōu)勢樹種的林分面積占97.74%,樹種結構單一特點特別明顯。開展臥龍山森林景觀植物調查,分析植物組成結構特征、生物多樣性及其森林景觀效果特點,對加大臥龍山風景名勝區(qū)生物多樣性保護力度和精準提升森林景觀質量具有重要的指導意義。
(2)景區(qū)內的森林植物群落共有植物22科27屬27種,其中蕨類植物1科1屬1種、裸子植物2科2屬2種、被子植物19科24屬24種,以被子植物最為豐富,占比88.9%。喬木層植物14種,馬尾松占絕對優(yōu)勢,重要值為46.400%;灌木層植物10種,以檵木、小葉赤楠為主,重要值分別為27.470%和26.205%;草本層主要植物有3種,以烏毛蕨、五節(jié)芒為主,重要值分別為28.115%和39.495%。物種豐富度、Shannon-Wiener指數表現分別為喬木層>灌木層>草本層、灌木層>喬木層>草本層,植物群落多樣性指數和均勻度都較低,結構單一,表現出森林景觀效果較差的特點。
(3)臥龍山風景名勝區(qū)森林景觀類型原為亞熱帶針葉林、針闊葉樹混交林,由于人類的頻繁活動破壞了原有植被,現已演替為天然次生林或人工純林,林分稀疏,林相單一,季相變化消失,觀賞價值變差。為此,提出森林景觀改造提升思路:一是在保護好原有闊葉樹的基礎上,進行森林景觀改造,逐步對馬尾松占優(yōu)勢的林分進行間伐和疏伐,由下層闊葉樹替代更新;二是按照“造林大苗化、樹種多樣化、品種鄉(xiāng)土化、色彩季相化”的要求,采取喬、灌、草(花)相結合,選擇多種闊葉樹、珍貴樹、觀葉、觀形、觀花樹種(品種),補植鄉(xiāng)土常綠、落葉闊葉樹種,如地帶性優(yōu)勢物種樟科植物(香樟、閩楠等)、木蘭科植物(深山含笑、福建含笑等)、金縷梅科植物(楓香樹等),提升景區(qū)內森林生態(tài)景觀效果;三是推進森林長汀、生態(tài)長汀、美麗長汀建設,促進地方經濟、社會、生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展[1]。
(4)近年來,長汀縣城人口劇增,臥龍山景區(qū)作為市民休閑、鍛煉的主要場所,場地和公共設施不能滿足居民休閑游覽的需要,增加了生物多樣性保護難度。為此,在生態(tài)系統(tǒng)、物種和基因3個水平上提出保護途徑。一是開展臥龍山景區(qū)林木種質資源普查,對重點保護植物就地保護,掛牌宣傳;對瀕危物種采取遷地保護,建立遺傳資源種質庫、植物基因庫以及植物園等。二是堅持因地制宜、凸顯特色的原則,堅持以人為本,突出生態(tài)功能,搞好生態(tài)系統(tǒng)維護。通過項目實施改善臥龍山風景名勝區(qū)休閑旅游環(huán)境、提升城市品位,把臥龍山景區(qū)建設成為百姓休閑、娛樂、活動的城市森林氧吧。三是建立臥龍山風景名勝區(qū)生物多樣性保護“林長制”,提高景區(qū)生物多樣性保護管理水平。
4 ? ?參考文獻
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