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广东石门台自然保护区森林植被物种多样性

2018-10-12李远球黄林生缪绅裕戴克元曾阳金陶文琴

福建林业科技 2018年3期
关键词:亚热带木荷花树

李远球,黄林生,缪绅裕,戴克元,曾阳金,陶文琴

(1.广东石门台国家级自然保护区管理局,广东 英德 513000;2.广州大学生命科学学院,广东 广州 510006)

广东石门台国家级自然保护区地处亚热带(24°22′29″—24°30′41″ N、113°05′00″—113°30′50″ E),总面积33555 hm2,植物资源丰富,拥有野生高等植物271科998属2471种[1]。尽管不少学者对区内的植被和植物多样性[2-4]、山顶矮林物种分布格局和动态[5-7],以及重要物种种群特征[8-10]等进行过相关研究,但均未分析整体植被优势科、属、种的重要值等特征指标。本文对近年来保护区内设立的15个固定样地植物多样性进行深入研究,以期为了解森林植被优势物种的构成、种群发展趋势提供基础数据。

1 材料与方法

1.1 自然概况

研究地位于北回归线北缘,属亚热带季风气候,光照充足、温暖湿润、雨量充沛。年均气温20.9 ℃,最冷月(1月)平均温11.0 ℃;最热月(7月)平均温28.9 ℃。年均降水量1882.8 mm;年均相对湿度78%;年均日照时间1670.5 h;有效积温7576 ℃,年无霜期319 d。保护区以中山地貌为主,约占总面积的87.76%,最高处(船底顶)海拔1586 m。保护区内的土壤类型多样,主要有赤红壤、山地红壤、山地黄壤、山地草甸土、石灰土等[1]。

1.2 方法

基于以往对区内植被的研究结果,于2015—2016年间,选择数个地点的常绿阔叶林,分别设置 15个30 m×40 m的固定样地(具体位置见表1),每个样地面积1200 m2,合计总面积1.8 hm2。15个样地的海拔从最低的85 m上升到最高的1118 m,二者高差达1033 m。15个样地中包含2个针阔混交林(华南五针松(Pinuskwangtungensis)+疏齿木荷(Schimaremotiserrata)群落、木荷(S.superba)+马尾松(Pinusmassoniana)群落)和13个常绿阔叶林,其中还有1个是石灰岩植被(龙眼(Dimocarpuslongan)+假苹婆(Sterculialanceolata)群落),基本反映了石门台森林植被的主要特征。样地采用每木记帐法调查,个体的起测胸径为2.5 cm[4],包括传统意义上的乔木、灌木、大型的木质藤本植物[11]。各物种的重要值=相对密度+相对频度+相对显著度[12]。物种多样性中,对于种子植物科属的分类,按《中国植物志》在线查询系统中的恩格勒系统[13]划分。

表1 石门台自然保护区固定样地的地理坐标及优势种

2 结果与分析

2.1 森林植被中优势物种组成及其重要值

在石门台1.8 hm2固定样地中,个体胸径≥2.5 cm的物种共211种(表2中仅列出重要值>2.00%的部分种类),隶属于55科117属,其中罗浮柿(Diospyrosmorrisiana)、木荷、疏齿木荷、鼠刺(Iteachinensis)、密花树(Rapaneaneriifolia)、华润楠(Machiluschinensis)的重要值均超过9.80%,这5种植物的重要值之和为93.82%,占所有种的31.27%,是石门台当今森林植被中最具优势的物种。

表2 石门台自然保护区森林植被乔木层优势物种的重要值 %

2.2 森林植被优势科组成及其重要值

根据表2结果,对优势种所隶属的科进行统计,以每个科所有种的重要值之和排序,结果见表3(仅列出重要值之和>2.00%的科)。山茶科(Theaceae,6属18种)重要值63.34%,位居首位(占21.11%);樟科(6属24种)重要值37.52%,排列第2(占12.51%),柿科重要值23.32%排第3(占7.77%),其后有紫金牛科重要值13.11%、虎耳草科重要值13.11%、杜鹃花科重要值11.27%等,这6个科的重要值总和为161.67%,占所有科重要值的53.89%,是石门台森林植被最重要的科级组成。同时由于山茶科、樟科等是亚热带常绿阔叶林最主要的表征科(它们在森林植被中所含的种类也最多),表明石门台森林植被属于较典型的亚热带常绿阔叶林。但常绿阔叶林中的其它表征科,如壳斗科(3属10种,重要值5.33%,占1.78%)、木兰科(重要值3.30%,占1.10%)、金缕梅科(重要值2.58%,占0.86%)在石门台森林植被中虽占一定比例,但排序相对较后,表明石门台植被中的植物区系成分复杂,具有较明显的南亚热带向中亚热带过渡的特征。

表3 石门台自然保护区森林植被优势科及其重要值

2.3 森林植被优势属组成及其重要值

根据表2结果对优势种所隶属的植物属进行统计,以每个属所有种的重要值之和排序,结果见表4(仅列出重要值之和>2.00%的属)。重要值>10.00%的植物属分别是木荷属(Schima)、柿属(Diospyros)、润楠属(Machilus)、柃木属(Eurya)、鼠刺属(Itea)、密花树属(Rapanea),它们的重要值之和(112.46%)占全部117属的40.82%。

表4 石门台自然保护区森林植被优势属及其重要值

3 结论与讨论

石门台自然保护区1.8 hm2固定样地(约24°26′N)中所出现的维管植物55科117属211种的数量(起测胸径2.5 cm),折算为1.0 hm2样地约为31科65属和117种,其属数和种数均大于广东南雄青嶂山常绿阔叶林1.0 hm2固定样地中(起测胸径1.0 cm)的38科58属74种[12],因此可推断石门台的植物多样性比位置相对偏北的南雄青嶂山(约25°03′N)更为丰富。

以往研究表明,石门台自然保护区的森林植被以热带、亚热带的代表性科属为主,优势科包括壳斗科、山茶科、樟科、杜英科、木兰科等[4]。本研究结果显示,山茶科、樟科的优势最明显,而壳斗科的优势并不明显。这种差异可能与取样不同有关,但本文的固定样地取样面积更大、取样区域代表性较好,更能真实反映出森林植被的特征。

在石门台以北的南岭[14]、以东的梅州[15]、以南的广州从化[16-17]等地森林群落中,罗浮柿均可成为乔木层优势种或建群种,它在本区的重要值最大,表明其生态适应性强或本研究地石门台是其分布较中心的位置。木荷在亚热带常绿阔叶林中常可作为建群种之一,但在郁闭度相对较大的林下鲜有小苗,表明它是喜光树种[18],南雄青嶂山的木荷种群已处于早衰阶段,进一步演替可能被耐荫的红锥等所取代[12]。疏齿木荷在南岭海拔的山地常绿阔叶林中成为建群种[19],本研究中疏齿木荷重要值位居第3,体现其生态适应性较强。除了疏齿木荷和密花树外,石门台的木荷、鼠刺、罗浮柿和华润楠等种类的优势地位,与其南部的广州天然次生林乔木层主要树种[17]和南部深圳[20]相同,与其东部惠州白盆珠的鼠刺也作为乔木层优势种[21]一致。石门台山顶矮林中集群分布的聚集强度由高到低依次为密花树、疏齿木荷、木荷、红锥(Castanopsishystrix)等[5],密花树主要生长于林缘、路旁等灌木丛中[22],在典型的亚热带常绿阔叶林中,密花树并不是建群种,本研究中密花树的重要值排第5位,也体现出其一定的优势。作为石门台植被优势种之一,华润楠同样在广州从化[16]、梅州[15]等地作为优势种出现在乔木层中。

石门台自然保护区森林植被的物种多样性丰富,其相同面积的物种科、属和种类数量远高于位置略偏北的南雄青嶂山自然保护区。研究结果表明,石门台森林植被优势科为山茶科、樟科、柿科、紫金牛科、虎耳草科和杜鹃花科等,与典型的中亚热带最具优势代表科壳斗科、山茶科、樟科、木兰科和金缕梅科相比有一定差异,既体现出亚热带的特征,同时具有其较为独特的性质。石门台植被的优势属中的木荷属、润楠属、柃木属和密花树属等所在的植物科与优势科一致,但柿属、鼠刺属所在的柿科和鼠刺科并非该地区的最优势科。优势种中的罗浮柿、木荷、疏齿木荷、鼠刺、密花树、华润楠等,在广东范围内的各地植被中均较常见,体现了亚热带常绿阔叶林植物种类组成的较好代表性。

*:野外工作得到本保护区前进管理站孔明、横石塘管理站黄明柱、云岭管理站许明科、沙口管理站肖金海等多位同志的大力协助,特致谢意!

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