南岳衡山甜槠林群落分析

第30卷第9期中南林业科技大学学报

V o l .30N o .9

2010年9月J o u r n a l o f C e n t r a l S o u t hU n i v e r s i t y o f F o r e s t r y ＆T e c h n o l o g y S e p .2010

收稿日期:2010-04-19

作者简介:李传霞(1971-),女,重庆人,副教授,硕士,主要从事园林植物方面的研究

南岳衡山甜槠林群落分析

李传霞

(长沙民政职业技术学院,湖南长沙　410004)

摘　要:运用扩散系数(C )、丛生指数(I )、扩散指数(I δ)、聚块性指数(M ＊/X )、C a s s i e R .M .指数(C A )等聚集度指标,对南岳衡山甜槠林群落的类型、结构特征、数量特征进行了分析。结果表明:该处甜槠林群落具有群落面积小、分布较孤立、物种组成较少、层次结构明显、群落中甜槠多呈随机状分布的特点。该结果为保护南岳衡山这类原生性的植物群落提供了科学依据。

关键词:生态学;南岳衡山;甜槠林;种群聚集度;空间分布格局中图分类号:S 718.54+2

文献标志码:A

文章编号:1673—

923X (2010)09—

0034—

04

A n a l y s i s o f C a s t a n o p s i s e y r e i f o r e s t c o m m u n i t y i n

N a n y u e H e n g s h a nMo u n t a i n

L I C h u a n -x i a

(C h a n g s h a S o c i a l Wo r kC o l l e g e ,C h a n g s h a 410004,H u n a n ,C h i n a )

A b s t r a c t :Ad e t a i l e d a n a l y s i s o nt h e c o m m u n i t y t y p e s ,s t r u c t u r e c h a r a c t e r i s t i c s ,a m o u n t f e a t u r e s ,q u a n t i t a t i v e s p a t i a l d i s t r i -b u t i o n p a t t e r n s o f C a s t a n o p s i s e y r e i f o r e s t i nN a n y u e H e n g s h a nM o u n t a i nw a s m o d e t h r o u g h t h e f o l l o w i n g i n d e x s u c h a s d i f f u -s i o n c o e f f i c i e n t (C ),p r o l i f e r a t i o n i n d e x (I ),d i f f u s i o n i n d e x (I δ),c l u m pi n d e x (M ＊/X ),C a s s i e R .M.i n d e x (C A ).T h e r e s u l t s s h o wt h a t t h e C a s t a n o p s i s e y r e i f o r e s t h a d t h e f o l l o w i n g c h a r a c t e r i s t i c s :t h e c o m m u n i t i e s w a s s m a l l e r t h a n o t h e r s i n a r e -a ,d i s t r i b u t e d w i t hi s o l a t i o n ,h a dl e s s s p e c i e s a n d s i m p l e s t r u c t u r e ;a n dt h eC a s t a n o p s i s e y r e i p o p u l a t i o ni n t h e c o m m u n i t i e s s h o w e da r a n d o m d i s t r i b u t i o n .I t a l s o p r o v i d e s a s c i e n t i f i c b a s i s f o r p r o t e c t i n g s u c ho r i g i n a l f o r e s t c o m m u n i t i e s .

K e yw o r d s :e c o l o g y ;N a n y u e H e n g s h a nM o u n t a i n ;C a s t a n o p s i s e y r e i f o r e s t ;p o p u l a t i o na g g r e g a t i o nd e g r e e ;s p a t i a l d i s t r i b u -t i o n p a t t e r n s

甜槠C a s t a n o p s i s e y r e i 林是我国亚热带分布最广的常绿阔叶林类型之一,是我国典型的地带性植被和顶极群落类型,广布于我国长江流域以南(除海南岛及云南外)海拔500～1700m 的中低山中,分布面积大,适应性广,而且稳定性较强,是亚热带常绿阔叶林最具代表性的顶极植物群落,生态效益和经济效益均极显著,有深入的研究价值

[1]

。南岳

衡山正处于这一植被带上,植被覆盖率达90%以上,主要为针叶林和落叶阔叶林,原生性的常绿阔叶林与落叶阔叶林面积较少,但这部分原生性的群落

保存了大量的物种,保持了森林植被原有的自然景观,研究这些原生性的群落具有重要的意义。本文中的甜槠林,系指以甜槠为优势种及甜槠与其他常绿阔叶树为优势种的群落。

1　研究地概况

南岳衡山位于湖南省中部,地处北纬27°12′～27°19′,东经112°34′～112°45′,最低海拔80m ,最高海拔1289.8m 。研究地属中亚热带季风湿润气

第9期

　李传霞:南岳衡山甜槠林群落分析　候,年均气温为11.3℃,绝对最高气温为32.4℃,绝对最低气温为-15.3℃,大于10℃的活动积温为4500～5000℃,无霜期223.6d ,年均降水量1640.8m m ,雾气达240～250d ,空气相对湿度80%左右。

甜槠林是南岳衡山常绿阔叶林的主要类型,分布于海拔620～1000m 的山地

[2]

。该处母岩系侏

罗纪燕山运动时期侵入的花岗岩,土壤主要为山地

黄壤或黄棕壤,土层厚30～40c m ,腐殖质层厚8～10c m 。常见的优势种有:多脉青冈C y c l o b a l a n o p s i s m u l t i n e r v i s 、长柄水青冈F a g u s l o n g i p e t i o l a t a 、长叶石栎L i t h o c a r p u s h e n r y i 、厚皮香T e r n s t r o e m i ag y m n a n -t h e r a 等。

根据群落乔、灌层的优势种将南岳衡山甜槠林分为7个类型,其基本情况见表1。

表1　南岳衡山甜槠林各样地的自然概况

T a b l e 1　N a t u r a l c o n d i t i o no f l a n ds a mp l e s o f C a s t a n o p s i s e y r e i f o r e s t i nH e n g s h a nMo u n t a i n

样地号面积/m

2位置土壤类型坡度/(°)

郁闭度海拔/m

坡向物种数Q 1800南岳广济寺(侧)黄壤370.9800北向12Q 2800南岳广济寺(后)黄壤350.8810西南向17Q 3800南岳藏经殿(前山)黄棕壤350.81000南向18Q 4800南岳藏经殿(左山)

黄棕壤250.91000北向15Q 51000南岳方广寺黄红壤350.9620东北向21Q 6600南岳衡岳寺旁山黄壤250.7620东北向15Q 7

800

南岳龙池右侧

黄壤

30

0.9

965

东南向

26

2　研究方法

2.1　群落调查方法

采样方法:样地面积800m 2

以上,记载样地内胸径2.5c m 以上乔木的种类、株数、胸径、高度、冠幅和生长状况等;每个乔木样地四角,离边线1m 处取5m×5m 样方,调查灌木种类、最高、平均高、地径、总盖度、分种盖度、生长状况等;在灌木样方内取1m×1m 小样方,调查草本种类、高度、盖度、分布状况和乔木的幼苗、幼树。记载整个样方内层外植物种类、高(长)、生长状况。同时记录样方及周围的其它环境因子。2.2　重要值分析

重要值=相对多度+相对显著度+相对频度。2.3　种群聚集度指标

用于测量群落中各种群的空间格局,即种群在水平空间上的配置状况,种群聚集度指标主要有:扩散系数(C )、聚集度指标即丛生指数(I )、扩散指数(I δ)、聚块性指数(M ＊

/X )、C a s s i eR .M .指数(C A )[2]

。

(1)扩散系数(C )

C =S 2

/X 。

式中:S 2

为种群多度方差;X 为种群多度平均值(以

下同)。C>1,则为聚集分布;C <1,则为均匀分布;C ≈1,则为随机分布。

(2)丛生指数(I )I =S 2

/X-1。

I >0,则为聚集分布;I <0,则为均匀分布;I ≈0,则为随机分布。

(3)扩散指数(I δ

)I δ=n

∑n

i =1

X

2

i -N [N (N-1)]。

式中:∑n

i =1

X 2

i

为每个小样方的种群个体数的平方和;n 为小样方总数;N 为全部样方内总株数。I δ>1,则为聚集分布;I δ<1,则为均匀分布;I δ≈1,则为随机分布。扩散指数的随机分布偏离度用F 检验法进行显著性检验。

(4)聚块性指数(M ＊

/X )

M ＊

/X =

∑n

i =1

X 2

i ∑n

i =1

X i -1

X 。

式中:M ＊

为群落平均拥挤度;∑n i =1

X 2

i 为每个小样方的种群个体数的平方和;∑n

i =1

X i

为每个小样方的种群个体数的和。M ＊

/X >1,为聚集分布;M ＊

/X <1,

35

中南林业科技大学学报第30卷

则为均匀分布;M＊/X≈1,则为随机分布。

(5)C a s s i e R.M.指数(C A)

C A=S2-X/X2。

C A>0,则为聚集分布;C A<0,则为均匀分布;

C A≈0,则为随机分布。

3　结果与分析

3.1　甜槠林类型

(1)样地号Q1(甜槠—鹿角杜鹃林)

本样地岩石裸露率30%,系庙宇后森林,很少人、畜活动。样地内有乔木3种,18株,其中甜槠15株,重要值252.9,占绝对优势,其他种有小叶青冈C y c l o b a l a n o p s i s g r a c i l i s、薯豆E l a e o c a r p u s j a p o n i c u s。灌木层盖度50%,以鹿角杜鹃为优势,盖度40%,其他种有云和新木姜N e o l i t s e aa u r a t av a r.p a r a c i c u l a-t a、尖叶山茶C a m e l l i ac u s p i d a t a、珠砂根A r d i s i ac r e-n a t a、香粉叶L i n d e r a p u l c h e r r i m a v a r.a t t e n u a t a、冬青I l e x c h i n e n s i s等。草本层盖度10%,有淡竹叶L o-p h a t h e r u m g r a c i l e、狗脊蕨W o o d w a r d i aj a p o n i c a等。藤本有常春藤H e d e r an e p a l e n s i s v a r.s i n e n s i s,较少。林下有甜槠、日本杜英的幼树。从群落立木分级统计和林下幼树来分析,该群落为稳定性类型。

(2)样地号Q2(甜槠、长柄水青冈—鹿角杜鹃林)

本样地岩石裸露率20%。样地内有乔木8种, 24株,甜槠重要值158.2,长柄水青冈重要值56.3,其他种有薯豆、野漆树T o x i c o d e n d r o ns u c c e d a n e u m、阔叶槭A c e r a m p l u m、雷公鹅耳枥C a r p i n u s v i m i n e a、枫香L i q u i d a m b a r f o r m o s a n a、冬青等。灌木层盖度40%,以鹿角杜鹃、薄叶山矾S y m p l o c o s a n o m a l a为多,其他有尖叶山茶、珠砂根等。草本层盖度20%,有金星蕨P a r a t h e l y t e r i s g l a n d u l i g e r a、狗脊蕨、苔草C a r e x s p p.等。林下有甜槠、薯豆幼苗和幼树。从种的分析来看,该群落为稳定性类型。

(3)样地号Q3(甜槠、长叶石栎—鹿角杜鹃林)

本样地岩石裸露率20%。样地内有乔木8种, 34株,甜槠重要值173.9,长叶石栎重要值50.6,其他种有四照花D e n d r o b e n t h a m i a j a p o n i c a v a r.c h i n e n-s i s、雷公鹅耳枥、锐齿槲栎Q u e r c u sa l i e n a v a r.a c u t e s e r r a t a、亮叶水青冈F a g u s l u c i d a、多脉青冈、浙江柿D i o s p y r o s g l a u c i f o l i a等。灌木层盖度50%,以鹿角杜鹃为多,盖度40%,其他灌木有云和新木姜、尖叶山茶、珠砂根、百两金A r d i s i ac r i s p a、箭竹S i n a-r u n d i n a r i a n i t i d a等。草本层盖度40%,主要有铁灯兔儿风A i n s l i a e a m a c r o c l i n i d i o i d e s、蟹甲草P a r a s e n e c i o r u b e s c e n s、求米草O p l i s m e n u s u n d u l a t i f o l i u s等。林下有甜槠、长叶石栎、多脉青冈的幼苗和幼树。该群落为稳定性类型。

(4)样地号Q4(甜槠、多脉青冈—鹿角杜鹃林)

本样地岩石裸露率10%。样地内有乔木7种, 40株,甜槠20株,重要值160;多脉青冈18株,重要值49.1,其他种有雷公鹅耳枥、锐齿槲栎、香冬青I l e x s u a v e o l e n s、长叶石栎等。灌木层盖度60%,以鹿角杜鹃为优势,盖度50%,其他种有云和新木姜、尖叶山茶、细齿叶柃E u r y an i t i d a等。草本层盖度20%,有铁丁兔耳风、狗脊蕨、黑足鳞毛蕨D r y o p t e r i s f u s c i p e s等。藤本有络石T r a c h e l o s p e r m u m j a s m i-n o i d e s,较少。林下有甜槠、多脉青冈、雷公鹅耳枥、香冬青等乔木种的幼树。从立木分级统计和林下幼树来分析,该群落为稳定性类型。

(5)样地号Q5(甜槠、长柄水青冈、厚皮香—鹿角杜鹃林)

本样地腐殖层厚15c m,岩石裸露率30%。样地内有乔木15种,49株,优势种甜槠12株,重要值93.6,长柄水青冈重要值48.3,厚皮香重要值35.8,其他种重要值较小,有香冬青、蓝果树N y s s as i n e n-s i s、薯豆等。灌木层盖度40%,有鹿角杜鹃、云和新木姜、珠砂根等。草本稀少,盖度10%,有淡竹叶、苔草等。林下更新层有甜槠、厚皮香、日本杜英、长柄水青冈的幼苗和幼树。该群落为稳定性类型。

(6)样地号Q6(甜槠、厚皮香—细叶短柱茶林)

本样地腐殖层厚8c m,岩石裸露率10%。样地内有乔木5种,43株,其中甜槠26株,重要值182.7,厚皮香14株,重要值87.4,其他种有长柄水青冈、山槐A l b i z i ak a l k o r a、红楠M a c h i l u s t h u n b e r g i i 等。灌木层盖度50%,优势种为细叶短柱茶C a m e l-l i a m i c r o p h y l l a,盖度30%,其他灌木有乌饭树V a c-c i n i u m b r a c t e a t u m、云和新木姜、鹿角杜鹃、紫金牛等。草本稀少,盖度10%,有楼梯草E l a t o s t e m ai n-

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第9期　李传霞:南岳衡山甜槠林群落分析　

v o l u c r a t u m、苔草等。藤本有爬山虎P a r t h e n o c i s s u s t r-i c u s p i d a t a。林下有甜槠和厚皮香幼苗、幼树。从立木分级统计和林下幼树、幼苗统计分析,该群落为较稳定的类型。

(7)样地号Q7(长叶石栎、多脉青冈、甜槠—叶山茶林)

样地内有乔木15种,29株,优势种长叶石栎重要值86,多脉青冈重要值42,甜槠重要值37.1,其他伴生种有樱桃C e r a s u s s e r r u l a t a、厚皮香、长柄水青冈等。灌木层盖度40%,以尖叶山茶、云和新木姜为多,其他有黄丹木姜子L i t s e a e l o n g a t a、薄叶山矾、花竹P h y l l o s t a c h y s n i d u l a r i a、紫金牛等。草本稀少,盖度10%,有求米草、苔草等。林下更新层乔木优势种的幼苗、幼树较多,为稳定性群落。

3.2　甜槠种群空间分布格局分析

计算甜槠种群各个聚集度指标(见表2)。从表2可以看出:扩散指数(Iδ)、聚块性指数(M＊/X)、C a s s i e R.M.指数(C A)的判断结果基本一致,而扩散系数(C)、丛生指数(I)判断结果与前三者略有偏差。分析其原因在于7个甜槠林群落样地中物种组成都较少,且乔木层的乔木株数少。扩散指数(Iδ)、聚块性指数(M＊/X)与C a s s i e R.M.指数(C A)是判定群落中种群水平分布格局的重要指数,相比之下扩散系数(C)、丛生指数(I)(注:扩散系数(C)与丛生指数(I)实为同一个指数)更具片面性,其判断依据更不准确。所以,文中以扩散指数(Iδ)、聚块性指数(M＊/X)、C a s s i eR.M.指数(C A)的判断结果为主。综合各项指数计算的结果,可以判定甜槠在群落中呈随机状分布。7号样地面积大,且以长叶石栎、多脉青冈为优势种的群落,乔木层中的甜槠只有3株,用以上公式计算判断的结果不能反映客观事实。

表2　甜槠种群的空间分布格局

T a b l e2　S p a t i a l d i s t r i b u t i o np a t t e r n s o f C a s t a n o p s i s e y r e i p o p u l a t i o n s

样地号扩散系数(C)丛生指数(I)扩散指数(Iδ)聚块性指数(M＊/X)C a s s i e R.M.指数(C A)结果Q

1

1.530.530.610.570.28随机分布

Q

2

1.200.200.360.320.16随机分布

Q

3

1.600.600.720.680.24随机分布

Q

4

0.80-0.200.670.64-0.02随机分布

Q

5

6.335.330.760.694.44随机分布

Q

6

1.690.690.790.760.21随机分布

Q

7

10.339.332.671.7824.89聚集分布

3.3　甜槠林特征分析

根据上述群落描述,南岳衡山甜槠林与湖南省其它地区甜槠林比较,具有如下特点:

(1)群落组成种类较少:7个样地的平均乔木种类在8种左右,最多15种,而邻近的炎陵桃源洞自然保护区的甜槠林乔木层种类为30种[2];《湖南植被》中记载27个甜槠林样地,平均每个样地乔木层在20种以上[4],比南岳的高出1倍多。原因可能是南岳甜槠林面积较小(0.5～3h m2),形成孤岛状,虽然人为干扰较少,但终究没有一个大面积的森林生态环境,故种类较少。

(2)甜槠林中的甜槠多呈随机状分布,对林层中的其它物种无明显的排斥或亲和。这可能也是该处的甜槠宜与多脉青冈、长柄水青冈、长叶石栎、厚皮香等其它常绿树种形成共优势种的原因。在这7个样地中,5号、7号样地甜槠的优势地位不明显,其它常绿树种较多。

(3)乔木层中落叶成分较高:据5800m2样地面积的统计,共有维管植物56种,其中乔木28种,占总种数的50%。乔木中落叶种17种,占乔木的60.7%,常绿11种,占39.3%。亚热带地区常绿阔叶林乔木组成中,落叶成分很少。南岳衡山甜槠林乔木中,落叶成分多的的原因是甜槠林主要分布在海拔800～1000m之间,衡山是一座孤山,冬季有冰冻,气候较为凉湿,许多常绿阔叶树种不适应这类环境,能适应这类环境的常绿阔叶树种生长较慢,而一些落叶树种对该类环境适应性强,生长速度较快,能与常绿树共存,所以乔木层中有一定比例的落叶成分。

(下转至第45页)

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[本文编校:吴　毅]

　(上接第37页)

(4)灌木层组成较简单,优势种较明显:调查的7个类型中,灌木层成分3～6种,有6个类型的灌木层以鹿角杜鹃为优势,其他出现率高的种有尖叶山茶、细叶短柱茶、云和新木姜等。

(5)草本稀少:草本层盖度在10%～20%之间,优势种不明显。主要原因是甜槠林为相对稳定性群落,郁闭度较高,林地高度荫蔽,故草本较少。

4　保护意见

衡山地区为丘陵地貌,交通方便,开发较早,人为活动频繁,地带性森林基本破坏。现存甜槠林是靠庙宇而保存的,确为凤毛麟角,一定要严加保护。

(1)严禁人、畜进入林内,禁止挖取林中草药。

(2)划定森林发展区,促进植被演替,形成大面积森林生态环境。

(3)人工促进扩大甜槠林面积。

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[本文编校:谢荣秀]

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