開放科學(xué)(資源服務(wù))標(biāo)識碼(OSID):
tudy on Community Structure and Plant Diversity of Lonicera gynochlamydea Subsp.Dapanshanensis CHEN Yu,WEISheng-zhong,CAIAn-boetal(Administrationof Zhejiang Dapanshan NationalNatural Reserve,Pan’an,Zhejiang 322300)
AbstractObectie]odertonderstandtestucturalcharacteristicsandplantdiversityoftheoniceragohlamydeaSubspDaps hanensisommuitetodWeivestigateddalydtespiesopositofloistaracteristisomuityructedlat diversitybyquadratsamplingmethodinthreeLgynochlamydeaSubsp.DapanshanensiscommunitiesdistributedintypelocalityPan'an. [Result]Thesultrevealedtatatotalofvasclarplantsspeciesloginto89geneaand56fmlswereecoddintlotsf LgynochlamdeaSubsp.Dpashesiscomunits,ith6specisof54genraad8fmilisinplot174specisof59grad4 familiesinptd34siesofad2ilinlotunaalelattsisseltsd reflexdaretheaindoinantrspecisintheomunityThdameterclasstructureoftreelarshowseveseJsapedistrbutioand smll-diameteridialearcndpdatedllrtialuctureofromuitaditorlb layer,herblayerandinterlayerplant.Thespeciesdiversityandgenusditributiontypesarerich,andthoverallstabilityisstrong. [Conclusion] The results of this study can provide a theoretical basis for the protection and management of L . gynochlamydea Subsp. Dapanshanensis population habitat and its community diversity.
Key WordsL.gynochlamydea Subsp.Dapanshanensis ;Species composition;Plant diversity;Community structure
植物群落是一定范圍內(nèi)植物種群聚類在一起,并與環(huán)境因子共同構(gòu)成的一個有規(guī)律的整體[1]。在群落研究中,調(diào)查分析群落種類組成的數(shù)量特征來度量群落的組成、結(jié)構(gòu)和功能復(fù)雜性,從而直接或間接地體現(xiàn)群落的生境差異、穩(wěn)定程度、演替趨勢等信息[2],進(jìn)而為特色植物的就地保護(hù)和人工促進(jìn)種群恢復(fù)提供理論依據(jù),在樹楓杜鵑(Rhododendronchangii)[3]、雷公山玉竹(Yushania leigongshanensis)[4]、疏花水柏枝(Myricaria laxiflora)[5]、獨腳金(Strigaasiatica)[6]等植物中均已有類似報道。大盤山忍冬(Loniceragynochlamy-deaSubsp.Dapanshanensis)是2021年發(fā)現(xiàn)的忍冬屬植物新亞種,模式標(biāo)本產(chǎn)自浙江大盤山,生于海拔 800~900m 近溝谷的山坡林下亂石灘中,主要分布在浙江大盤山、安徽績溪等地[7],近年又在浙江清涼峰、麗水白云山等地有所發(fā)現(xiàn),但種群數(shù)量稀少。大盤山忍冬與蕊被忍冬( L. gynochlamydea)在小枝、葉等營養(yǎng)器官形態(tài)上相似,但后者雙花的相鄰2萼筒(包括子房)分離在自然遷移過程中演化為前者的合生,使得這兩者成為植物系統(tǒng)發(fā)育生物學(xué)研究的理想材料[7]。此外,大盤山忍冬的合生槳果成熟時形似燈籠,觀賞性高,具備園林開發(fā)應(yīng)用的潛力。筆者以磐安縣境內(nèi)的群落(2處位于國家級自然保護(hù)區(qū)內(nèi),另1處位于人為活動極少的深山中)為研究對象,旨在了解其群落物種組成、結(jié)構(gòu)特征、植物多樣性等,為大盤山忍冬種群生境及其群落多樣性的保護(hù)和管理提供理論依據(jù)。
1材料與方法
1.1研究區(qū)域概況研究區(qū)域為浙江大盤山國家級自然保護(hù)區(qū)及其外圍區(qū)域,地處浙江省金華市磐安縣境內(nèi),地理坐標(biāo)為 120°28′05′′~120°33′40′′E,28°55′55′′~29°01′58′′N ,屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),年降雨量 1427.8mm ,年均氣溫 15.0°C ,土壤以黃紅壤為主。
1.2樣地設(shè)置與調(diào)查在實地踏查的基礎(chǔ)上,參考《植物群落清查的主要內(nèi)容、方法和技術(shù)規(guī)范》,在大盤山保護(hù)區(qū)及其外圍已知的大盤山忍冬分布區(qū)域設(shè)置3個研究樣地(因雙峰大堺的大盤山忍冬群落地形限制僅設(shè)置 10m×10m 小樣地),記錄每個樣地的基本概況(表1)。將每個樣地分隔成5m×5m 小樣方,逐個調(diào)查每樣方內(nèi)的喬、灌、草、藤植物,記錄喬木層(包含 DBH?1cm 灌木樹種)植物的種名、胸徑、高度、冠幅等,以及灌木、草本、藤本的種類、高度、株數(shù)、蓋度等。
1.3數(shù)據(jù)分析樣地內(nèi)植物鑒定均參照《浙江植物志(新編)》[8]。重要值 Σ=Σ (相對多度 + 相對頻度 + 相對顯著度)/3,其中,相對多度和相對頻度僅計算獨立個體,喬木相對顯著度計算包括分枝和根萌的胸高截面積,灌、草的相對顯著度用蓋度進(jìn)行計算[9] O多樣性指數(shù)計算公式為
表1大盤山忍冬群落樣地概況y
Gleason豐富度指數(shù) R=S/lnA
Shannon-Wiener 物種多樣性指數(shù)
Simpson優(yōu)勢度指數(shù)
Pielou均勻度指數(shù)
Jaccard相似性指數(shù) Sj=c/(a+b-c)
式中: s 為樣地內(nèi)所有物種種類數(shù); A 為樣地面積; Pi 為第 i 個物種個體數(shù)在樣地內(nèi)總個體數(shù)的占比; Ni 為第 i 個物種的個體數(shù); N 為樣地中所有物種的總個體數(shù); a 為群落I的物種種類數(shù): b 為群落Ⅱ的物種種類數(shù): c 為群落I和群落Ⅱ共有的物種種類數(shù)。
2 結(jié)果與分析
2.1群落的物種組成由表2可知,3個大盤山忍冬群落樣地內(nèi)共記錄到維管植物116種,隸屬56科89屬。群落1樣地內(nèi)記錄到38科54屬62種,其中,鱗毛蕨科植物最多,有4屬6種,其次是薔薇科,有3屬4種,單種科有26科,占科總數(shù)的 68.42% 。群落2樣地內(nèi)記錄到40科59屬74種,其中薔薇科植物最多,有6屬7種,其次是鱗毛蕨科(3屬6種)、樟科(2屬6種)忍冬科(4屬6種),單種科有28科,占科總數(shù)的 70% 。群落3樣地內(nèi)記錄到25科31屬34種,其中樟科(2屬)堇菜科(2屬)薔薇科(3屬)均記錄到3種,單種科19科,占科總數(shù)的 76.00% 。
表2大盤山忍冬群落維管植物科、屬、種組成
Table2Composition of family,genusand species of vascularplants in L. gynochlamydea Subsp.Dapanshanensiscommunity
續(xù)表2
2.2重要值由表3可知,大盤山忍冬3個群落樣地內(nèi)的喬、灌、草各層次優(yōu)勢種明顯。杉木(Cunninghamialanceola-ta)是群落1樣地和群落2樣地喬木層的優(yōu)勢種,綠葉甘僵(Linderaneesiana)是這2個樣地灌木層的優(yōu)勢種,但草本層的優(yōu)勢種不同,群落1樣地為九頭獅子草(Peristrophe japoni-ca),群落2樣地為棕鱗耳蕨(Polystichumpolyblepharum)。群落3樣地的喬木層優(yōu)勢種為紫彈樹(Celtisbiondii),灌木層優(yōu)勢種為灰毛泡(RubusIrenaeus),草本層優(yōu)勢種為黑足鱗毛蕨(Dryopterisfuscipes)。大盤山忍冬在3個樣地中的重要值分別為5.23、2.54、10.28,僅在群落3樣地位列灌木層重要值前5的物種。
表3大盤山忍冬群落重要值前5位的物種
Table3Top5 species in importancevalue ofL.gynochlamydea Subsp.Dapanshanensis community
2.3屬的分布區(qū)類型參考臧得奎[1對蕨類植物屬的分布區(qū)類型標(biāo)準(zhǔn)和金孝鋒等[對浙江種子植物屬的分布區(qū)類型統(tǒng)計結(jié)果劃分維管植物屬的分布區(qū)類型(表4)。大盤山忍冬群落樣地內(nèi)維管植物的89個屬劃分為12個分布區(qū)類型,泛熱帶分布、北溫帶分布和東亞分布的屬數(shù)是分布最多的3個分布區(qū)類型。熱帶成分(2~7類)的屬在3個群落樣地內(nèi)分別占比 38.00%.37.51%.32.14% ,溫帶成分(8~11類)的 屬在3個群落樣地內(nèi)分別占比 58.00%.58.93%.64.29% 。
表4大盤山忍冬群落維管束植物屬分布區(qū)類型
Table 4The generic areal-types of vascular plants of L. gynochlamydea Subsp. Dapanshanensis community
2.4喬木徑級結(jié)構(gòu)根據(jù) 2cm 為徑級單位統(tǒng)計的3個群落樣地喬木層( DBHgt;1cm )徑級結(jié)構(gòu)(圖1)均呈“反J\"型,大徑級個體數(shù)量均較少,說明群落更新情況較好,處于演替前期,結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定。群落1樣地內(nèi) DBH?1cm 的個體有49個,徑級范圍為 1cm?DBHlt;39cm ,其中, DBHlt;13cm 的個體占總數(shù)的 65.31% 。群落2樣地內(nèi) DBH?1cm 的個體有94個,徑級范圍為 1cm?DBHlt;37cm ,其中, DBHlt;13cm 的個體占總數(shù)的 61.70% 。群落3樣地內(nèi) DBH?1cm 的個體有24個,徑級范圍為 1cm?DBHlt;27cm ,其中, DBHlt; 13cm 的個體占總數(shù)的 79.17% 。
2.5 多樣性
2.5.1群落相似性。根據(jù)Jaccard相似性指數(shù),群落1樣地與群落2樣地內(nèi)相同的植物屬數(shù)36,相同的植物種數(shù)38,二者相同屬和相同種相似系數(shù)分別為0.4675、0.3878。群落1樣地與群落3樣地內(nèi)相同的植物屬數(shù)16,相同的植物種數(shù)12,兩者相同屬和相同種相似系數(shù)分別為0.2388、0.1412。群落2樣地與群落3樣地內(nèi)相同的植物屬數(shù)17,相同的植物種數(shù)14,兩者相同屬和相同種相似系數(shù)分別為0.2329、0.1505 。群落1和群落2距離相近,生境條件更為接近,在屬和種的水平上相似度更高。
圖1大盤山忍冬群落喬木層徑級分布
Fig.1The distribution of tree layer diameter class of L. gynochlamydea Subsp.Dapanshanensis community
2.5.2多樣性指數(shù)。由表5可知,群落2樣地整體的Glea-son指數(shù)、Shannon-Wiener指數(shù)均高于其他群落,而群落3樣地整體的Simpson指數(shù)、Pielou指數(shù)高于群落2樣地,說明群落2樣地內(nèi)的物種種類最為豐富,但分布均勻性略低于群落
3。群落1樣地內(nèi)的喬木層Gleason指數(shù)、Shannon-Wiener指數(shù)、Pielou指數(shù)最低,草本最高,而Simpson指數(shù)與之相反,說明該群落的草本植物種類最為豐富,且分布較為均勻,而喬木的物種集中性較高。群落2樣地內(nèi)灌木層的Gleason指數(shù)在4個層級中最高,草本層的Shannon-Wiener指數(shù)和Pielou均勻度指數(shù)在4個層級中最高,說明該群落的灌木層在種類數(shù)量上更為豐富,而草本層植物的個體數(shù)量較多,更為分散。群落3樣地內(nèi)的喬木層Gleason指數(shù)、Simpson指數(shù)均高于另外3個層級,而灌木層的Shannon-Wiener指數(shù)、Pielou指數(shù)高于另外3個層級,表明該群落的喬木物種最為豐富,且集中性較高,而灌木物種的數(shù)量更具有優(yōu)勢,分布更為均勻。
表5大盤山忍冬群落各層次多樣性指數(shù)
Table 5 Diversity index of different layers of L. gynochlamydea Subsp.Dapanshanensis community
3討論
種類組成是植物群落最基本的特征之一,是群落研究的基礎(chǔ)[12]。大盤山忍冬主要分布于杉木、紫彈樹、山、臭椿等為主要優(yōu)勢種的群落灌木層中。灌木層的多樣性因距離的差異而有較大的變化,同在王莊的2個樣地灌木層物種組成相近,而距離較遠(yuǎn)的雙峰大樣地則物種組成差異較大。草本層在不同樣地內(nèi)表現(xiàn)出較大差異,主要為九頭獅子草、棕鱗耳蕨、黑足鱗毛蕨、牛膝、求米草、紫背堇菜等一年生或多年生地上部分枯死越冬的草本植物。3個群落的物種組成從屬的水平來看,地理成分較為復(fù)雜,熱帶成分比例低于溫帶成分,這與浙江地處中亞熱帶北緣的地理條件相契合[]
該研究中3個大盤山忍冬群落的成層性明顯,在垂直方向上分為喬木層、灌木層、草本層以及層間植物。喬木層的徑級結(jié)構(gòu)均呈“反J\"型,總體更新狀況良好。大盤山保護(hù)區(qū)王莊的2個群落樣地均位于退耕還林時期栽植的杉木人工林中,且造林后人為活動較少,因此形成了以杉木為建群種的群落;而保護(hù)區(qū)外圍的雙峰大群落樣地則位于杉木人工林的上緣,因此形成了以紫彈樹為主要優(yōu)勢種的群落。在雙峰大樣地中,大盤山忍冬在灌木層的重要值為10.28,僅次于灰毛泡和毛八角楓,這可能與該地的郁閉度較低,有較好的光環(huán)境相關(guān)。在同科植物七子花(Heptacodiummico-nioides)的野外調(diào)查中也發(fā)現(xiàn),過度的郁閉環(huán)境導(dǎo)致其小苗的缺失[13]。筆者研究發(fā)現(xiàn),3個群落內(nèi) 1cm?DBHlt;13cm 的個體占比均超過了 60% ,小徑級個體儲備豐富,群落內(nèi)喬木層表現(xiàn)為不斷增長的演替趨勢,導(dǎo)致郁閉度的不斷提高,后續(xù)演替進(jìn)程是否會影響大盤山忍冬的有效光環(huán)境,進(jìn)而是否對其生長造成不利影響還值得持續(xù)觀察和研究。
群落2樣地的Gleason指數(shù)、Shannon-Wiener指數(shù)高于其他樣地,與樣地內(nèi)的物種組成結(jié)果一致,表現(xiàn)為更豐富的物種多樣性。3個群落樣地喬木層的Simpson指數(shù)均較高,而Shannon-Wiener指數(shù)、Pielou指數(shù)均偏低,表現(xiàn)為喬木層的集中性較高,多樣性和均勻度較低,這與喬木層重要值分析的結(jié)果一致。該研究還發(fā)現(xiàn),群落3樣地與群落1、群落2樣地屬和種的Jaccard相似性指數(shù)明顯低于群落1與群落2樣地,這可能是樣地之間的距離差異導(dǎo)致[14-15],也可能受到樣地面積不同的影響[12]
4結(jié)論
該研究結(jié)果顯示,磐安縣境內(nèi)3個大盤山忍冬群落樣地內(nèi)共記錄到維管植物116種,隸屬56科89屬,樣地內(nèi)以杉木、臭椿、紫彈樹、山等為群落的主要優(yōu)勢樹種;群落喬木層徑級結(jié)構(gòu)呈“反J”型,小徑級個體儲備豐富;群落物種多樣性和屬的分布區(qū)類型豐富,群落整體有較強的穩(wěn)定性。大盤山忍冬在各群落中重要值均較低,后續(xù)應(yīng)加強監(jiān)測種群的變化情況,必要時人為調(diào)節(jié)其生境。
參考文獻(xiàn)
[1]葉萬輝.物種多樣性與植物群落的維持機制[J].生物多樣性,2000,8(1) :17-24.
[2]錢迎倩,馬克平.生物多樣性研究的原理與方法[M].北京:中國科學(xué)技術(shù)出版社,1994.
[3]楊陽,馬立輝,王海洋.瀕危植物樹楓杜鵑(Rhododendronchangii)種群結(jié)構(gòu)及伴生群落特征[J].生態(tài)學(xué)雜志,2019,38(5):1352-1362.
[4]葉榮歡,古定豪,余德會,等.雷公山玉山竹群落特征和物種多樣性研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2024,52(17):114-118,137.