浙江凤阳山自然保护区福建柏群落物种多样性
浙江凤阳山自然保护区福建柏群落物种多样性内容摘要：
浙 江 林 学 院 学 报 2006 , 23( 1):41 ～ 45 Journal of Zhejiang Forestry College 文章编号 :1000-5692( 2006)01-0041-05 浙江凤阳山自然保护区福建柏群落物种多样性 1 2 2 3 哀建国 , 梅盛龙 , 刘胜龙 , 丁炳扬 (1.浙江林学院 林业与生物技术学院 , 浙江 临安 311300;2.浙江凤阳山自然保护区 管理处 , 浙江 龙泉 323700; 3 .温 州师范学院 生命与环境科学学院 , 浙江 温州 325027) 摘要 :对浙江省凤阳山自然保护区福建柏 Fokienia hodginsii 群落的不同样地 、 不同层次的物 种丰富度 、 物种多样性指数和群落均匀度进行了分析 。结果表明 :木本植物的物种丰富度 (161 种)和物种多样性指数明显大于草本植物( 14 种), 而群落均匀度两者无显著差异 。 在群 落垂直结构中 , 灌木层的物种丰富度指数 、 物种多样性指数和群落均匀度均大于乔木层 , 但 两者之间差异不显著 。乔木层和灌木层的物种丰富度和物种多样性指数均明显大于草本层 。 而乔木层 、 灌木层与草本层之间的群落均匀度差异不显著 。表 4 参 29 关键词 :植物学 ;福建柏 ;物种多样性 ;物种丰富度 ;群落均匀度 ;凤阳山自然保护区 中图分类号 :Q948. 15 ;S718 文献标识码 :A 福建柏 Fokienia hodginsii 为我国二级重点保护树种 , 树形优美 , 主干通直 , 适应性强 , 材质优良 , [ 1] 既是优美的观赏树种 , 也是我国南方大力推广的优质用材树种 。 目前由于人为破坏严重 , 天然福建 [ 2 , 3] 柏林已被毁殆尽 , 零星大树也很少见 [ 6] 人工林生物量 [ 13] 油抽取物 [ 7 , 8] 、 混交林生态效应 [ 4] 。长期以来科技人员对福建柏在细胞学水平 [ 9] 、 种群变化 [ 14] 和人工林土壤微生物区系分析 [ 10] 、 地理分布 [ 11] 、 产区区划 [ 5] 、 造林试验 [ 3 , 12] 、 木材材性 、 、精 等方面做过研究 , 但是对天然福建柏群落的生物多样性 [ 15] 研究尚未见报道 。浙江省龙泉市风阳山自然保护区保存着较小面积但分布较为集中的福建柏 。作 者应用物种多样性测度方法对凤阳山福建柏群落中的木本植物 、 草本植物及群落垂直结构中的乔木 层 、 灌木层和草本层的物种丰富度 、 物种多样性指数和群落均匀度进行测定 , 为福建柏及以福建柏为 优势的群落的保护与持续利用提供科学依据 。 1 自然条件和植被概况 2 凤阳山自然保护区位于浙江省龙泉市南部 , 面积约 15 171.4 hm , 地处 27° 46′～ 27° 58′ N , 119° 06′ ～ 119° 15′ E , 属武夷山系洞宫山脉中段 。 据保护区管理处所在地凤阳庙(海拔 1 490 m )的观测 , 年均 气温为 12. 3 ℃, 最热月 7 月 , 极端最高气温为 30. 2 ℃, 最冷月 1 月 , 极端最低气温为 -12.5 ℃。年 降水量约 2 400 mm , 降水量集中在 4 ～ 6 月 , 占全年降水量的 80 %。 年日照时数为 1 515. 5 h , 平均相 对湿度 80 %。山体土壤系火成岩母质形成的黄壤 , 土层厚度约为 60 cm , 湿润肥沃 。由于水热条件较 好 , 植物生长茂盛 , 地带性植被为中亚热带常绿阔叶林 , 又因海拔高度的变化 , 在相应的气候垂直分 布带上形成森林植被的垂直带谱系列 。 [ 16] 该福建柏群落的结构 、 外貌等植被状况 , 作者已撰文报道 , 这里不再赘述 。 收稿日期 :2005-06-27;修回日期 :2005-09-13 基金项目 :浙江省生态环境保护专项资金资助项目(2003-17) 作者简介 :哀建国 , 讲师 , 从事植被生态学和植物资源开发利用研究 。 E-mail :aijianguo @yahoo.com.cn 浙 江 林 学 院 学 报 2006 年 2 月 42 2 样地设置和研究方法 2.1 样方设置 研究采用样方法取样 。乔木样方为 20 m ×20 m , 每个样方分成 16 个 5 m ×5 m 的小样方 。 调查记 录每个小样方内乔木的种类 、 数量 、 高度 、 胸径 、 基径和冠幅 ;在相邻的小样方内分别设置 2 m ×2 m 灌木小样方和 1 m ×1 m 草本小样方 , 调查记录灌木和草本的种类 、 数量 、 高度 、 盖度和物候 ;调 查并测定各样方的海拔 、 坡向 、 坡度 、 土层厚度 、 群落外貌及分层和群落郁闭度等 。共设置调查了 2 [ 17 ～ 19] 10 个乔木样方 , 总面积 4 000 m (表 1)。 计算出重要值 , 确定优势种 。 2.2 物种多样性测定 表 1 不同样地环境资料 群落物种多样性是群落生态组 织水平的独特而可测定的生物学特 性 , 对 反映 群落 的功 能有重 要意 Table 1 The habitat conditions of the plots 样地号 海拔高度/m 面积/m 2 坡度/ (° ) 坡向/ ( °) 郁闭度/ % Q1 1 430 400 36 SW23 95 。 物种多样性测度方法很多 , Q2 1 495 400 40 SW46 90 该文采用物种丰富度指数 、 物种多 样性指数和群落均匀度等 3 类指标 Q3 1 488 400 40 SE50 90 Q4 1 026 400 39 SW25 95 Q5 1 014 400 31 SW31 85 Q6 1 450 400 38 SE28 90 Q7 1 480 400 37 SE30 90 Q8 Q9 1 528 1 220 400 400 48 27 SW49 S 90 95 Q10 1 210 400 24 SE24 85 [ 20] 义 来测度和分析群落物种多样性与群 [ 21 ～ 25] 落特 征的关 系 。 ①物 种丰富 度指数(S ), 即样地 中物种 总数 。 ②物种多样性指 数 。 Simpson 指数 D =N (N -1)/ ∑ni (n i -1); Shannon-Wiener 指 数 H = - ∑ 2 P i lnP i ;种间相遇机率 P IE = [ N/ (N -1) ] (1 -∑P i )。 ③群落均匀度 R =-∑P i lnP i / lnS 。其中 N 为所有物种的总个体数 ;ni 是第 i 种的个体数 ;P i 是第 i 种的个体数 ni 占总个体数 N 的比例 , 即 P i =ni / N ;S 为样地中物种总数 。 3 结果与分析 3.1 生活型与物种多样性 3. 1.1 木本植物物种多 样性 福 表 2 福建柏群落木本植物物种多样性 建柏群落木本植物种类较丰富 , 根 Table 2 The species diversity of the woody plants in the Fokienia hodginsii community 2 据 10 个样方 , 4 000 m 的样地统 样方号 物种总数 计 , 共有木本植物 161 种 , 其中乔 木 110 种 , 灌木 61 种 。 各 样地物 Q1 38 5.585 5 2.428 5 0.821 0 0.667 6 Q2 47 5.492 7 2.553 7 0.818 0 0.663 3 Q3 66 27.343 1 3.635 5 0.963 4 0.867 7 Q4 45 20.632 2 3.270 6 0.951 5 0.859 2 Q5 53 34.382 4 2.984 3 0.971 6 0.751 7 Q6 37 10.107 5 2.718 0 0.901 1 0.752 7 Q7 41 8.969 8 3.624 1 0.695 3 0.975 9 Q8 51 8.177 4 3.140 2 0.877 7 0.798 7 Q9 Q10 72 61 35.705 6 23.854 2 3.831 4 3.433 6 0.972 0 0.959 0 0.895 9 0.835 3 种丰富度 、 多样性指数和群落均匀 度指数见表 2 。由表 2 可以看出样 地间多 样性指 数的 差异较 大 , Q9 样地的物种丰富度和多样性指数最 高 , 其 次 为 Q5 。 这 是因 为 Q9 和 Q5 海拔 相对较低 , 湿热条件比较 好 , 坡度都小 于 30°, 山坡较为平 Simpson 指数 Shannon-Wiener 指数 种间相遇机率 群落均匀度 缓 , 有利于植物的生长繁衍 。Q1 和 Q2 的物种丰富度和多样性指数均较低 。这主要是因为 Q1 和 Q2 相对海拔较高 , 坡陡 , 岩石露头率高 , 土壤发育不良 , 肥力差 。这些不利因素 , 往往形成具强适应力 [ 26] 种群的单优势群落 。 生境条件优越则多样性指数就高 , 这可能是一个普遍的规律 。 10 个样方中 , Simpson 指数平均值为 18.025 0 , Shannon-Wiener 指数平均值为 3. 162 0 , 种间相遇机 率平均值为 0. 893 1 , 群落均匀度平均值为 0. 806 8 。 该群落的多样性指数较高 , 这是由当地温暖湿润 哀建国等 :浙江凤阳山自然保护区福建柏群落物种多样性 第 23 卷 第 1 期 43 的气候 , 发育良好的土壤和较少的人为干扰决定的 。 因此 , 多样性指数与环境的有利或严酷有关 , 有 [ 27] 利的环境多样性指数高 , 严酷的环境多样性指数低 。 3. 1.2 草本植物物种多样性 据 10 个样方统计 , 草本植物共出现 52 种 , 种类较少 。 草本植物的多 样性指数以 Q5 最高 , Q2 次之 , Q6 和 Q10 较低(表 3)。草本植物物种多样性在各样方的变化较无规律 可循 , 与木本植物的变化并不同步 。 因为一些样地如果环境条件相对优越 , 则木本植物的多样性增 大 , 使得群落的郁闭度加大 , 限
