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白狼山国家级自然保护区天然侧柏林群落物种多样性研究

2022-04-13褚永磊

绿色科技 2022年6期
关键词:荆条群落植被

褚永磊

(辽宁省林业调查规划监测院,辽宁 沈阳 110122)

1 研究区概况

2 调查内容与方法

2.1 调查内容

保护区的天然侧柏林主要分布在柏山核心区及其缓冲区,分布面积达951.3 hm2,约有侧柏70 万株。按照《中国植被》(1980)的分类系统和《辽宁植被区划》,将保护区植物群落按灌木层优势种的有无或种类不同,分为6 个群丛组[2]。分别为荆条-侧柏林、小叶白腊树(胸径小于5 cm)-侧柏林、多花胡枝子-侧柏林、蚂蚱腿子-侧柏林、毛榛子-侧柏林和禾草-侧柏林[3]。

在天然侧柏林主要分布区内,并有代表性的群丛组处设置30 块样地。样地面积400 m2,规格为20 m×20 m,同时在样地4 个外角分别设置1 个样方用于调查灌木,规格为2 m×2 m,再设置1 个样方用于调查草本,规格为1 m×1 m[4]。

2.2 统计和分析方法

采用α多样性指数法对各植被类型群落总体多样性进行分析。分析指标和公式如下。

2.2.1 Margalef物种丰富度指数

Dma=(S-1)/1nN

(1)

式(1)中,S表示物种数,N表示所有个体数。

2.2.2 Simpson优势度指数(辛普森指数)

(2)

式(2)中,pi表示第i种物种的个体数Ni占所有个体总数N的比例,即pi=Ni/N。

好逑汤其实是荷叶笋尖樱桃斑鸠汤,本来就细嫩的斑鸠肉,得荷叶之清、笋尖之鲜、樱桃之甜,虽然荷叶是苦的,配入清汤未必味美。但其取自《诗经》“关关雎鸠,在河之洲,窈窕淑女,君子好逑”的意思,倒是很有江南菜附庸风雅的味道。

2.2.3 Shannon-Wiener变化度指数(香农-威纳指数)

H′=-Σpi1npi

(3)

式(3)中,pi表示第i种物种的个体数Ni占所有个体总数N的比例,即pi=Ni/N。

2.2.4 Pielou物种均匀度指数

Jsw=(-Σpi1npi)/1nS

(4)

式(4)中,S表示物种数,N表示所有个体数,pi表示第i种的个体数Ni占所有个体总数N的比例,即pi=Ni/N。

3 结果与分析

3.1 样地调查结果统计

30块样通过样地调查结果汇总,按照上述公式计算。得出6个植被类型的群落总体α多样性指数,如表1。

3.2 物种多样性分析

依表1制作柱状图,见图1~4。

表1 6个植被类型的群落总体α多样性指数

图1 总体物种丰富度指数(Dma)比较

由图1可以看出,“多花胡枝子-侧柏林”植被类型丰富度指数(Dma)最高,“禾草-侧柏林”植被类型是第二,“蚂蚱腿子-侧柏林”植被类型丰富度指数(Dma)最低。结合表1分析,“多花胡枝子-侧柏林”植被类型不仅灌木层种类多,而且草本层种类也很多。“蚂蚱腿子-侧柏林”植被类型与“多花胡枝子-侧柏林”植被类型正好相反,灌木层种类少,而且草本层种类也很少。“禾草-侧柏林”植被类型群落结构不完整,虽然没有灌木层或者灌木层灌木极少,但是林下草本层植物丰富,种类繁多,所以丰富度指数(Dma)高。通过物种丰富度指数(Dma)上分析,“多花胡枝子-侧柏林”植被类型和“禾草-侧柏林”植被类型森林物种种数为最多,多样性较高。

图2显示,“荆条-侧柏林”植被类型优势度指数(D)值最高,而“多花胡枝子-侧柏林”植被类型和“毛榛子-侧柏林”植被类型仅次于“荆条-侧柏林”植被类型,相差不算大。说明这几种植被类型种数多,各种个体分配均匀,多样性高。而“禾草-侧柏林”植被类型优势度指数(D)值最低,说明这种植被类型各种个体分配不均匀,多样性较低。

图2 总体物种优势度指数(D)比较

H′为变化度指数,受群落物种数量和物种均匀程度的双重影响。对于物种数一定的群落,各物种间个体数量分布均匀时,多样性最高;对于物种个体数量分布越均匀的群落,物种数越多,多样性越高。图3所示,其变化规律与图2基本一致,“荆条-侧柏林”植被类型的H′值最高,同时与“多花胡枝子-侧柏林”“毛榛子-侧柏林”这两个植被类型的H′值差异不大。说明这些植被类型下的物种个体数分布均匀,且物种数多。“禾草-侧柏林”的H′值最低,说明该植被类型下的物种个体数分布不均匀,多样性程度低。

图3 总体物种变化度指数(H′)比较

从图4可以看出,“荆条-侧柏林”植被类型的Jsm值最高,仅仅与“蚂蚱腿子-侧柏林”植被类型的Jsm值相差很小。“禾草-侧柏林”植被类型的Jsm值依然是最低的。

图4 不同植被类型总体物种均匀度指数(Jsm)比较

3.3 与其它区域物种多样性的对比分析

在天然侧柏林核心区域,山西吕梁山侧柏林共调查得到39个物种,山西阳城37个样方共调查得到60个种[5],山西霍山天然侧柏林物种多样性较为丰富,共有维管束植物82种,其中蕨类植物1科1属1种,裸子植物2科2属3种,被子植物30科64属78种[6]。

南界的云南德钦,物种更为丰富,共调查得到84个物种[7],而在西北界的阴山,虽然群丛组类型单一,但群丛类型丰富,立地类型也包括了沟谷和山坡,所以物种组成最为丰富,共记录维管植物96种。

青龙山保护区天然侧柏林乔木层仅有侧柏1种,即为侧柏纯林;灌木层以小叶白蜡为优势,伴生有蚂蚱腿子、荆条、多花胡枝子、花木蓝等,合计13个物种(包含侧柏、大果榆、山杏等乔木种幼苗);草本层优势种为披针叶薹草和丛生隐子草,伴生白叶委陵菜、卷柏、中华卷柏,合计9个物种。即该保护区天然侧柏林物种总数为21个。

白狼山国家级自然保护区天然侧柏林30个样方共调查得到63个种,物种多样性较为丰富,其中乔木层9种,灌木层以为荆条优势,伴生有小叶白蜡、蚂蚱腿子、多花胡枝子、花木蓝等,合计17个物种(其中不包含侧柏、大果榆、山杏等乔木种幼苗)。草本层优势种为低薹草和丛生隐子草,伴生白叶委陵菜、野古草、白羊草等,合计37个物种。

4 结论与建议

通过综合分析,可以看出“荆条-侧柏林”植被类型是分布最广泛的植被类型,个体分配均匀,数量多,但是物种种类一般。从总体上看,该植被类型的多样性较高。“多花胡枝子-侧柏林”植被类型下的物种种类丰富,物种数多,分配较均匀,该植被类型的多样性较高。“禾草-侧柏林”植被类型分布较少,只有草本层物种种类较丰富,但是个体分配很不均匀,该植被类型的多样性低[8]。从总体上看,“荆条-侧柏林”“小叶白腊树-侧柏林”“多花胡枝子-侧柏林”和“毛榛子-侧柏林”这4种植被类型的多样性相对较高,“蚂蚱腿子-侧柏林”植被类型的多样性较低,“禾草-侧柏林”植被类型物种多样性则是很低[9]。

辽西地区,尤其是山区的阳坡,石灰岩母质,土层较薄或裸岩外露,一般以荆条灌丛自然生长较多。辽西大部分地区人工侧柏林群落结构比较单一,生长缓慢,多样性较差。通过研究表明,可以利用人工促进,选择栽植侧柏等本地乡土树种,与原有植被合理搭配,逐渐演替形成以侧柏为优势种的乔木林,灌木及草本层接近天然侧柏林群落结构,实现自然修复,达到侧柏顶级群落。减少其他人为干扰,促进植被演替进程。而加快由灌草丛到灌树丛的植被演替,是遏制当地自然植被逆向演替的有效措施[10]。

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