文 徐益成 鄧華格 郭騰輝
(1.惠州市國有羅浮山林場,廣東 惠州 516131;2.廣東羅浮山自然保護(hù)區(qū)管理處,廣東 惠州 516133;3.廣州林芳生態(tài)科技有公司,廣東 廣州 510520)
樟科Lauraceae、冬青科Aquifoliaceae、蕓香科Rutaceae為優(yōu)勢科,馬尾松Pinusmassoniana、九節(jié)Psychotria asiatica、鵝掌柴Scheラera heptaphylla為優(yōu)勢種。徑級(jí)分布呈倒“J”型,比較連續(xù),群落結(jié)構(gòu)穩(wěn)定;馬尾松和九節(jié)的空間分布呈較強(qiáng)的聚集性;鵝掌柴的分布較均勻,馬尾松、鵝掌柴,銀柴、九節(jié)空間分布的互補(bǔ)性。
廣東羅浮山省級(jí)自然保護(hù)區(qū)位于廣東省中部,珠江三角洲東北部,博羅縣西北部,與增城、龍門接壤。植被類型豐富,有保存完好的暖針闊葉混交林[1-3]。近些年來,我國持續(xù)建立了覆蓋溫帶、亞熱帶和熱帶地區(qū)的植被類型監(jiān)測樣地,對(duì)各種森林的植被類型進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測,其中,監(jiān)測內(nèi)容包括森林物種的組成、空間分布和森林的結(jié)構(gòu)特征等幾項(xiàng),希望可以能夠深入了解物種的共存機(jī)制,為群落演替提供重要研究素材[4-5]。我國亞熱帶地區(qū)已經(jīng)建設(shè)了長期森林監(jiān)測樣地,大部分屬于闊葉林類型,而針闊混交林類型的樣地非常有限。本文以廣東羅浮山省級(jí)自然保護(hù)區(qū)的針闊葉混交林作為動(dòng)態(tài)監(jiān)測對(duì)象,根據(jù)這一樣地的植物調(diào)查結(jié)果,對(duì)該地區(qū)的群落結(jié)構(gòu)及多樣性特征進(jìn)行了分析,為揭示針闊混交林的應(yīng)變機(jī)制和多樣性維持機(jī)制奠定基礎(chǔ)。
樣地位于自然保護(hù)區(qū)中部,地理坐標(biāo)為東經(jīng)113°58′45.10″,北緯23°16′18.51″,形狀為正方形。地勢由西北向東南逐漸升高,西北低,東南高,坡度適中。平均海拔約157.25米,海拔范圍為120.75米~188.52米。
根據(jù)《CTFS森林監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》[6],用全站儀對(duì)1公頃樣地進(jìn)行定位,劃分為20m×20m的25個(gè)樣方,每個(gè)樣方又細(xì)分為16個(gè)5m×5m的小樣方。
以5m×5m樣地為基本單元,對(duì)胸徑DBH≥1cm的個(gè)體進(jìn)行掛牌刷漆個(gè)體標(biāo)記,記錄種名、DBH、坐標(biāo)和生長狀況。
樣地內(nèi)物種鑒定根據(jù)《中國植物志》和《廣東植物志》進(jìn)行,對(duì)植物區(qū)類型的劃分參考標(biāo)準(zhǔn)為吳征鎰提出的劃分標(biāo)準(zhǔn)[7-8]。本文的數(shù)據(jù)處理在Excel中完成,相關(guān)的數(shù)據(jù)分析和圖表制作使用了軟件R3.1.3。
1公頃樣地內(nèi)共記錄到野生維管植物37科57屬85種,喬木層DBH≥1.0cm的活立木個(gè)體4466個(gè),其中,雙子葉植物最多,占總物種數(shù)的87.06%,蕨類植物次之,占總物種數(shù)的7.06%,裸子植物最少,僅占總物種數(shù)的1.18%。樣地中冬青科、桑科、樟科共包含12屬28種,所含物種數(shù)量與個(gè)體數(shù)最多,物種數(shù)量占總物種數(shù)的35.44%,是構(gòu)成羅浮山1公頃針闊混交林的優(yōu)勢科。
按照所含種數(shù)的多少可以大致將植物屬劃分為多種屬(5種以上)、少種屬(2~4種)和單種屬3個(gè)等級(jí)。其中,單種屬最多,共45個(gè)屬,占總屬數(shù)的56.96%;少種屬次之,共10個(gè),占總屬數(shù)的29.11%,多種屬僅有2個(gè)。
表1 羅浮山1公頃針闊混交林維管束植物區(qū)系組成統(tǒng)計(jì)
根據(jù)吳征鎰的區(qū)系劃分方法,一公頃樣地內(nèi)一共有37顆種子植物,共劃分為九個(gè)分部類型。其中,樣地木本植物的分布以熱帶和亞熱帶地區(qū)為主,占種子植物總數(shù)的71.43%,與分布在泛熱帶和熱帶亞洲的成分密切相關(guān)(占42.63%)。
表2 羅浮山1公頃針闊混交林樣地科的分布區(qū)類型統(tǒng)計(jì)
1公頃樣地共記錄到DBH≥1cm的維管束植物79種,隸屬于37科57屬,灌木層植物有34科47屬55種。物種豐富度、群落優(yōu)勢度、香農(nóng)-維納指數(shù)、辛普森指數(shù)和Pielou均勻度指數(shù)均表現(xiàn)為喬木層>灌木層。
表3 羅浮山1公頃針闊混交林樣地植物物種多樣性指數(shù)表
2.3.1 樣地的植株胸徑分布
樣地中所有植株個(gè)體的徑級(jí)分布呈明顯的倒“J”形,植株胸徑小于5cm居多,占78.18%。胸徑大于20cm的個(gè)體數(shù)有82個(gè),僅占總個(gè)體數(shù)的1.26%,群落更新良好。
2.3.2 樣地的優(yōu)勢物種
從樹種重要值IV來看,喬木層重要值大于2的有11種,占總種數(shù)(79種)的13.92%,其多度和頻度分別占總多度和頻度的81.62%和39.42%。其中,馬尾松、九節(jié)、鵝掌柴重要值排前三,為樣地的優(yōu)勢樹種。
表4 羅浮山1公頃針闊混交林樣地不同垂直結(jié)構(gòu)層主要的物種及相關(guān)信息
2.3.3 優(yōu)勢種的空間分布格局
喬木層中、小直徑個(gè)體(DBH為1~5 cm),幾乎遍布樣地,表現(xiàn)出一定的聚集分布特征。小直徑個(gè)體數(shù)量多集中在海拔130米-170米。
各層優(yōu)勢種的大部分呈現(xiàn)出聚集分布,不同種不同徑級(jí)的空間分布明顯不同。馬尾松大徑個(gè)體與鵝掌楸在點(diǎn)分布格局上互補(bǔ)。
在1公頃樣地中共記錄到維管束植物37科57屬85種,記錄到喬木層DBH≥1.0cm的立木4466株。群落冠層優(yōu)勢種為馬尾松,優(yōu)勢科為冬青、蕓香科和樟科。樣地木本植物以熱帶和亞熱帶植物區(qū)系為主。
通過建立亞熱帶地區(qū)或相似臨朐的長期監(jiān)測樣地,可以對(duì)這幾種植物區(qū)的類型進(jìn)行比較,進(jìn)而發(fā)現(xiàn):廣東鼎湖山和湖南八公山在屬地的層次上,其亞熱帶闊林樣地的植物區(qū)系組成十分相似[9-10],主要以熱帶為主。與其相似的溫帶樣地相比,其中,科和總的數(shù)量優(yōu)勢非常明顯。這一結(jié)果可能與溫度、海拔和梯度等因素有關(guān),導(dǎo)致優(yōu)勢科和優(yōu)勢種的數(shù)量差異非常大[11]。
樣地中所有植株個(gè)體的徑級(jí)分布呈明顯的倒“J”形,幼樹儲(chǔ)備豐富,更新良好,群落正處于演替的初期階段。大部分樹種呈集群分布,主要林層樹種的種群聚集程度往往隨著徑級(jí)的增加而降低,這可能是密度限制的體現(xiàn)。
優(yōu)勢種馬尾松大徑級(jí)個(gè)體占了絕大部分,有部分中徑級(jí)個(gè)體,小徑級(jí)個(gè)體較少。說明樣地內(nèi)馬尾松大部分已經(jīng)進(jìn)入中齡林階段,個(gè)體的生長和特性已經(jīng)較為成熟和穩(wěn)定。
馬尾松多分布在西南坡和南坡,屬于陰坡。九節(jié)中徑級(jí)和大徑級(jí)數(shù)量少且分散,多分布在東北角。銀柴的中徑級(jí)多分布在西南地區(qū),與九節(jié)的中徑級(jí)表現(xiàn)出空間互補(bǔ)性。
豐度較小的物種競爭力和適應(yīng)性較弱,適宜生境相對(duì)狹窄,在樣地中呈現(xiàn)分散分布,說明植物種群的空間分布格局受其生境的影響,與其自身的生物學(xué)特性密切相關(guān)[5]。