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三亚主要海岸带湿地植物多样性研究

2021-05-24徐金铎尹大翔陈少勇洪文君唐宪

热带林业 2021年1期
关键词:铁炉红树青梅

徐金铎,尹大翔,陈少勇,洪文君,唐宪

三亚市林业科学研究院,海南三亚572000

海岸带湿地生态系统是位于海陆交互界面,受陆海相互作用最为显著的生态系统,包括潮间带盐水沼泽、红树林以及海草床等,是自然界生产力最高的生态系统之一[1]。湿地植物是湿地生态系统的重要组成部分,其植被的结构、物种多样性均能反映湿地生态环境的基本特点,同时也能反映动物栖息地的状况,对衡量湿地生态功能和生态系统稳定性起着非常重要的作用[2-3]。

海南岛是中国南部海岸带的重要生态屏障,其中的湿地生态系统类型多样和物种多样性较为丰富。目前湿地植物多样性研究大多集中在河流湿地、潮汐湿地、湖泊湿地和人工湿地等不同类型湿地[4-15],海南湿地研究主要集中在植物多样性[15]、自然湿地生态服务功能价值评估[16]和湿地保护主要威胁因子[17-18],但尚未见对三亚海岸湿地植物多样性的研究报道。该研究以摸清三亚湿地生态系统中植物多样性物种资源为目的,选择代表性的海岸湿地,分析其不同海岸湿地型物种多样性,以期为三亚市湿地生态系统的恢复、物种多样性保护、湿地资源可持续利用等方面提供科学的理论依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况与调查方法

研究地位于三亚市铁炉港红树林自然保护区(以下简称铁炉港)、亚龙湾青梅港红树林自然保护区(以下简称青梅港)、三亚河红树林自然保护区(以下简称三亚河)、榆林河、白鹭公园、角头巷、藤桥河、西港、红塘湾和西岛入海口(图1),每个地点选取3个样地,每个样地设置3个20m×20m样方,记录样方内所有乔木(DBH>2cm)植物的种名、胸径、树高;记录样方内所有灌木(DBH<2cm)植物的种名、株高和株数;记录样方内所有小苗的种名和株数。

图1 调查样地的位置Fig.1 The Location of The Survey Plots

1.2 重要值计算

(1)乔木层 重要值(IV)=[相对多度(RA)+相对频度(RF)+相对显著度(RD)]/3

(2)灌木层 重要值(IV)=[相对多度(RA)+相对频度(RF)]/2

其中,相对多度(RA)=(某一物种个体数/全部物种个体数)×100%;相对频度(RF)=(某一物种的频度/所有物种的频度和)×100%;相对显著度(RD)=(某个树种的胸高断面积/全部树种的总胸高断面积)×100%[19]。

1.3 多样性计算

(1)Simpson指数(D)=1-∑Pi2

(2)Shannon指数(H’)=-∑Pi lnPi

式中Pi为物种i的个体数占群落中全部个体数的比例[19]。

1.4 均匀度指数

均匀度指数(E)=(H’)/lnS

式中H’为Shannon指数,S为物种数目,即物种丰富度指数[19]。

2 结果与分析

2.1 植物群落物种的组成

调查结果显示,三亚主要海岸湿地共有野生维管束植物38科82属85种(表1)。其中,属于锦葵科、豆科、禾本科和菊科的植物都超过了6种,共有31种,占记录的该湿地植物总物种数的36.5%;有22科为单种科,占总科数的57.9%。

表1 三亚主要海岸湿地物种组成Tab.1 Species Composition of Main Coastal Wetlands in Sanya

在85种植物中,有乔木33种、灌木16种、藤本植物4种、草本植物32种,乔木和草本植物物种数分别占调查中记录的植物总物种数的38.8%和37.6%。根据濒危植物红树名录IUCN,发现海岸湿地濒危物种(含略需关注)17种,占记录的植物总物种数的20%(表2);入侵植物无瓣海桑、龙珠果、鱼藤、假臭草、菟丝子、飞机草和马樱丹7种,占记录的植物总物种数的8.23%。

表2 三亚主要海岸湿地濒危物种及保护级别Tab.2 Endangered Species and Protection Levels of The Main Coastal Wetlands in Sanya

续上表

2.2 海岸湿地群落的重要值

2.2.1 乔木层

调查结果显示,每个调查点的乔木层树种种类和重要值存在一定差异(表3)。青梅港乔木层的物种数最多,有13种;铁炉港乔木层物种数7种,大兵村和榆林河物种数5种,其它调查点的物种数在2种~4种之间。

表3 各海岸湿地群落乔木层物种的重要值Tab.3 Important Values of Tree Layer Species in Coastal Wetland Communities

铁炉港群落正红树的相对多度较高,相对显著度较低,反映正红树株数多,但缺大径材植株;红榄李的相对频度和相对显著度较高,反映了红榄李出现的频度高,且具有大径材植株。青梅港群落苦楝的相对显著度较高,具有大径材植株;拉贡木、榄李、无瓣海桑和角果木的重要值在5~8之间。角头巷和西港群落以木麻黄、大叶相思为主,大兵村群落以台湾相思为主。榆林河、三亚河和白鹭公园群落以正红树、木果楝、白骨壤等红树树种为主,且这些红树树种的重要值均较高。藤桥群落以椰子树为主。

2.2.2 灌木层

调查结果显示,大部分调查点无灌木层树种分布(表4)。在铁炉港群落中灌木层以正红树和榄李为主;青梅港群落角果木的重要值较大,为58.01;大兵村群落以台湾相思(Acacia confusa)和鹊肾(Streblus asper)的重要值较大。

表4 各海岸湿地群落灌木层物种的重要值Tab.4 Important Values of Tree Shrub Species in Coastal Wetland Communities

2.2.3 草本层

调查结果显示,大部分调查点无草本植物分布(表5)。青梅港群落草本层出现角果木幼苗,具有较高的相对频度,表明该群落角果木幼苗较多。西港群落草本层有草海桐(Scaevola taccada)、海马齿(Sesuvium portulacastrum)、马鞍藤(Ipomoea pescaprae)和马樱丹(Lantana camara)等物种;红塘群落草本层有仙人掌(Opuntia dillenii)、灰毛豆(Tephrosia purpurea)和蔓荆(Vitex trifolia);藤桥群落草本层地毯草(Axonopus compressus)、马樱丹、含羞草(Mimosa pudica)和空心泡(Rubus rosifolius)等。

表5 各海岸湿地群落草本层物种的重要值Tab.5 Important Values of Tree Herb Species in Coastal Wetland Communities

2.3 群落物种多样性

群落物种多样性结果显示,10个调查点的丰富度指数、Simpson指数、Shannon指数和均匀度指数存在较大差异。青梅港群落的丰富度指数最高,为12;铁炉港群落次之,西港群落丰富度指数最低。群落Simpson指数以角头巷和西港群落最高,铁炉港群落最低;群落Shannon指数以铁炉港、青梅港、榆林河和白鹭公园群落较高,均匀度指数以白鹭公园、铁炉港、榆林河、红塘和大兵村群落较高(表6)。

表6 湿地群落物种多样性比较Tab.6 Comparison of Wetland Plant Community Diversity Index

3 结论与讨论

郝文芳等[13]研究表明植物群落的物种组成是反映群落结构变化的重要指示因子。该研究结果显示,三亚主要海岸湿地共记录野生维管束植物38科82属85种,以锦葵科、豆科、禾本科和菊科为主优势科,以乔木和草本型树种为主,占调查中记录的植物总物种数的76.4%,符合一般湿地的植物构成规律。10个调查点群落的优势种群主要由红树植物和人工林植物组成,均以乔木层占优势。三亚主要海岸湿地的大科物种集中现象较为明显,也有非常丰富的单种科,充分反映了三亚海岸湿地植物具有热带植物组成的多样性与复杂性。

李江等[12]和万媛媛等[11]研究表明湿地植物物种多样性作为群落的重要衡量指标之一,也可反映出湿地植物群落结构的复杂性和群落的稳定性物种多样性。该研究结果显示,10个调查点的物种多样性差异较大,青梅港、铁炉港和白鹭公园群落的物种多样性较高,榆林河、红塘和大兵村群落的物种多样性次之,角头巷和西港群落最低。

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