中国中亚热带东部常绿阔叶林主要类型的群落多样性特征

中国中亚热带东部常绿阔叶林主要类型的群落多样性特征内容摘要：

植物生态学报 1998， 22（4）303～311 Acta Phytoecologica Sinica 中国中亚热带东部常绿阔叶林主要 类型的群落多样性特征 贺金生 陈伟烈 ⒇ 李凌浩 （ 中国科学院植物研究所，北京 100093） 摘 要 本文通过10个地区61个样地资料分析，研究了中亚热带东部常绿阔叶林群落多样性特征及 其随纬度、海拔梯度的变化。 结果表明，中亚热带东部常绿阔叶林群落丰富度为49±17种（ 样地面积 400m2） ，各层次的多样性表现为灌木层（ 包括幼树与幼苗） ＞乔木层＞草本层。常绿阔叶林各类型间的差 异远比落叶阔叶林与多样性较低的常绿阔叶林之间的差异大。 各层次中变化幅度从大到小的顺序为：草 本层＞乔木层＞灌木层。 在所研究地区常绿阔叶林的群落多样性没有表现出明显的随纬度梯度和海拔 梯度的变化规律。 关键词 多样性 群落 常绿阔叶林 亚热带 COMMUNITY DIVERSITY OF THE MAIN TYPES OF THE EVERGREEN BROAD┐ LEAVED FOREST IN THE EASTERN PART OF THE MIDDLE SUBTROPICAL CHINA He Jinsheng，Chen Weilie and Li Linghao （ I nstitute of Botany ，Chinese A cademy of Sciences，Beij ing 1 0 0 0 9 3） Abstract Community diversity and its patterns along latitude and altitude w ere studied based 1plot samples of evergreen broadleaved forests from 1 0areas in the eastern part of the on 6 9±1 7species， middle subtropical China．T he results show ed that community richness w as 4 w ith a diversity order of the shrub layer（ including tree seedlings and saplings） ＞tree layer＞ herb layer．T he difference in species richness and in diversity betw een different evergreen broadleaved forests is far greater than that betw een temperate deciduous forests and speciespoor evergreen forests．Diversity variation among the communities w as higher in herb layer than in tree layer，and in turn than in shrub layer．T here w as little change in community di- versity along latitude and altitude in the research area of the eastern subtropical China． Key words Diversity，Community，Evergreen broad-leaved forest ，Subtropics 常绿阔叶林是亚热带湿润地区的地带性植被类型（ 吴征镒， 1980；Ovington，1983） 。 在我国亚热带有充分的发育，在世界植被中占有重要位置（ 吴征镒， 1980；宋永昌， 1984； ⒇ 本文于1 997 -02 -17收稿， 1997 -10 -23收到修改稿。 中国科学院8. 5重点项目 K S85 -107和8. 5国家科技攻关项目85 -16 -06资助。 304 植 物 生 态 学 报 22 卷 Chang，1983） 。 由于我国亚热带地区开发历史悠久、人口密集，原始（ old-grow th） 植被类 型分布已非常有限。因此，选择有代表性的典型地段进行群落物种多样性研究对了解该地 区环境与生物多样性的关系及生物多样性的潜力有着重要意义。 几十年对我国中亚热带东部地区常绿阔叶林的研究，在区系成分、物种组成、外貌结 构、演替、生态系统的结构和功能等方面已经积累了大量的资料（ 宋永昌等， 1982，1995； 周秀佳， 1984；周纪伦， 1965；Song，1988） ，但对该区常绿阔叶林群落物种多样性的研究 还未见报道。 作者在野外调查的基础上，参考前人工作，对中亚热带东部地区常绿阔叶林 群落的物种多样性进行了研究，探讨了（1） 中亚热带东部常绿阔叶林群落物种多样性的 一般特征；（2） 常绿阔叶林各类型间多样性的差异；（3） 中亚热带东部常绿阔叶林物种多 样性的空间水平梯度格局。 1 研究地区自然概况 我国亚热带地区分为东、西两部分，东部亚热带又可分为北亚热带、中亚热带和南亚 热带。 中亚热带是常绿阔叶林的典型分布区，其分布范围约位于北纬24° ～32° ，东经99° ～ 123° 之间。 本文所涉及的中亚热带东部地区在中国植被区划上属于亚热带常绿阔叶林区 域、东部（ 湿润） 常绿阔叶林亚区域、中亚热带常绿阔叶林地带（ 吴征镒， 1980） 。 本区在地貌结构上以低山丘陵为主，山岭连绵、丘陵广布。 全区1月平均气温5～ 10℃， 7月平均气温绝大部分地区都在29℃以下。 年均气温16～20℃，无霜期260～330 天，≥10℃积温5000 6500℃。 年降水量平均在1000～1900mm 之间，因受梅雨锋系和台 风的影响，年内降水有两个高峰，一个在5～6月，另一个在8～9月。 本区地带性土壤是红壤、黄壤和黄棕壤。 红壤、黄壤分布在700～800m 以下的山地， 黄棕壤主要分布在800m 以上地区。 2 研究方法 2.1 样地调查 野外调查采用典型取样法，取样面积400～600m2。 每个乔木样地设置4或6个10m ×10m 的小样方， 4或6个10m×10m 的灌木样方， 4或6个10m×10m 的草本样方。 2.2 资料收集 收集有关本地区已经发表的具有乔木层、灌木层、草本层的完整样方资料，建立数据库。 2.3 资料分析 分别计算乔木层、灌木层及草本层的重要值。 计算公式为： 乔木层重要值 IV ＝（ 相对密度＋相对频度＋相对显著度） ／3 灌木层和草本层的重要值 IV ＝（ 相对盖度＋相对频度） ／2 群落物种多样性指数本文选用应用较广泛的3种测度方法： （1） 丰富度（ S） ，指样地内所有物种数目。 （2） Simpson 指数：D＝N （ N －1） ／ ∑N i （ N i －1） i＝1 n n （3） Shannon-Wiener 指数：H′ ＝－∑P i lnP i i＝1 4期 贺金生等：中国中亚热带东部常绿阔叶林主要类型的群落多样性特征 305 式中 P i 为种 i 的相对重要值； N i 为种 i 的重要值；N 为种 i 所在样方的各个种的重 要值之和； n 为所计算的样方中物种数目。 由于各层次间物种个体的某些数量特征是不等价的，群落总的多样性不能简单地把 群落乔木层、灌木层和草本层的多样性指数相加得到。 因此，本文在计算群落总的物种多 样性时，采用丰富度 S。 丰富度是足以反映群落多样性的指数，Whittaker （1977） ，Gentry （1988） 等也认为丰富度是非常好的多样性测定指标。在计算群落各层次的多样性时，为了 便于对比，除用丰富度 S 外，还用了 Simpson 指数和 Shannon-Wiener 指数。 3 结果 3.1 我国中亚热带东部常绿阔叶林群落物种多样性的特征 根据收集到的资料（ 表1） ，中亚热带东部主要有17种常绿阔叶林类型，如表2。 它们 分布的海拔范围在60～1300m。 表3为这17种类型各层次的生物多样性指数。 从群落总 丰富度来看，中亚热带东部常绿阔叶林在400m2 的样地内有物种49±17个。最少为15个 物种，最大为98个物种（ 包括藤本植物） 。 表 1 中亚热带东部常绿阔叶林的取样地点 T able l 福建龙栖山 福建武夷山 安徽黄山 浙江天童山 浙江泰顺乌岩岭 浙江杭州 浙江昌化 浙江龙泉 上海金山 Localities of the research plots in the eastern subtropical China 北纬 L atitude（ N ） 26° 23′ ～26° 43′ 27° 51′ 30° 08′ 29° 48′ 27° 30′ 30° 20′ 30° 02′ 27° 50′ 30° 20′ 东经 L ongitude（ E） 117° 11′ ～117° 21 117° 41′ 118° 09′ 资料来源 Reference 作者调查 作者调者 周纪纶， 1965 121° 47′ 宋永昌等， 1995 120° 10′ 1988 Song， 119° 40′ 118° 58′ 119° 8′ 121° 10′ 宋永昌等， 1982 1988 Song， 1988 Song， 周秀佳， 1984 若按层次来看，乔木层、灌木层、草本层分别有物种15. 0±6. 90个， 26. 1±10. 42和 7. 9±4. 97。 根据显著性检验，灌木层（ 包括乔木幼树、幼苗） ＞乔木层＞草本层（ 表4） 。 D 和 H′ 都有这样的趋势。 若除去灌木层中乔木幼树、幼苗，则各层次的生物多样性指数表现 出乔木层＞灌木层＞草本层的趋势。 图1为乔木层、灌木层、草本层 H′ ， 集中在1. 6～ D 的频数分布。 可以看出，乔木层 H′ 2. 6； 集中在2. 5～3. 0； 集中在1. 0 D 集中在5～10；灌木层 H′ D 集中在10～20；草本层 H′ ～2. 0； D 集中在5。 从各层次的变异系数看， 6种指数都表现出草本层＞乔木层＞灌木层。 3.2 各类型间物种多样性的差异 比 较不同群落类型间生物多样性的差异是很困难的，原因之一是群落中各个个体是 306 植 物 生 态 学 22 卷 报 表 2 中亚热带东部常绿阔叶林的主要类型与分布 T able2 T he main ty