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林业科学

南昆山自然保护区常绿阔叶林物种组成与群落结构

  • 景美清 1 ,
  • 钟文超 2 ,
  • 朱文辉 2
展开
  • 1广东省科学院生态环境与土壤研究所,广东 广州 510650
  • 2广东龙门南昆山省级自然保护区管理处,广东 惠州 516878

景美清(1986—),女,内蒙古呼和浩特人,硕士,工程师,从事生态环境工程研究。

Copy editor: 吴思文

收稿日期: 2024-08-30

  网络出版日期: 2024-12-12

Species composition and community structure of evergreen broad-leaved forest in Nankunshan Nature Reserve

  • JING Meiqing 1 ,
  • ZHONG Wenchao 2 ,
  • ZHU Wenhui 2
Expand
  • 1Institute of Eco-environmental and Soil Sciences, Guangdong Academy of Sciences, Guangzhou 510650, China
  • 2Guangdong Longmen Nankunshan Provincial Nature Reserve Management Office, Huizhou 516878, China

Received date: 2024-08-30

  Online published: 2024-12-12

摘要

为探索南昆山自然保护区森林群落的物种组成和结构,利用样方调查法调查样地内胸径≥1 cm的木本植物,分析其群落树种组成、树种多度分布格局和径级结构。结果表明,样地内胸径≥1 cm的木本植物共有2 576株,隶属35科60属98种,樟科、壳斗科和茜草科等6个优势科共有22属53种,华润楠、鸭公树和硬壳柯是优势树种;样地内稀有种16种,偶见种37种;树木径级遵从倒“J”形分布。表明该群落结构总体稳定,树木生长健康,样地没有明显的断层现象,群落总体上更新良好。研究结果为了解研究区森林生态系统和保护其生物多样性提供参考。

本文引用格式

景美清 , 钟文超 , 朱文辉 . 南昆山自然保护区常绿阔叶林物种组成与群落结构[J]. 安徽农学通报, 2024 , 30(23) : 46 -49 . DOI: 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2024.23.010

Abstract

To explore the characteristics of forest community species composition and structure in the Nankunshan Nature Reserve, the sample plot survey method was used to investigate all woody plants with a breast height diameter ≥ 1 cm in the sample plot, and their community tree species composition, distribution pattern of tree species abundance and diameter class structure were analyzed. The results showed that there were a total of 2 576 woody plants with a breast height diameter of ≥ 1 cm in the sample plot, belonging to 35 families, 60 genera and 98 species. There were 22 genera and 53 species in 6 dominant families including Lauraceae, Fagaceae and Rubiaceae. Machilus chinensis, Neolitsea chui and Lithocarpus hancei were the dominant tree species; There were 16 rare species and 37 occasional species in the sample plot; Tree diameter class followed an inverted“J” shape distribution. This indicated that the overall structure of the community was stable, the growth status of trees was healthy, there were no obvious faults in the plot, and the community was generally well updated. The research results provided references for understanding the forest ecosystem and protecting its biodiversity in the study area.

森林生态系统在物种多样性保护方面发挥重要的作用,相关学者对不同类型的森林群落种群结构与物种组成进行了大量研究,得到了较为丰富的研究结果。赵亮等[1]研究表明,秦岭北麓典型栓皮栎天然次生林物种较为丰富,群落结构稳定,群落物种分布与环境因子有明显的相关性;何春梅等[2]在陕西皇冠山省级自然保护区内建立25 hm2森林动态监测样地,发现秦岭暖温性落叶阔叶林物种组成丰富,群落结构稳定,更新良好;陈晓熹等[3]研究发现,翁源青云山自然保护区种群径级呈现出明显的倒“J”形分布,有丰富的小径级植株。南昆山自然保护区位于龙门、从化和增城三县(市)交界处,属森林生态类型保护区,保存了大片较为完整的南亚热带山地常绿阔叶林,野生动植物资源十分丰富。目前,南昆山自然保护区常绿阔叶林物种组成与群落结构研究有待进一步深入,本研究以研究区7个20 m×20 m的森林动态监测样地为对象,分析其群落树种组成、树种多度分布格局和径级结构,为了解研究区森林生态系统和保护其生物多样性提供参考。

1 材料与方法

1.1 研究区基本情况

南昆山自然保护区(23°36′58″~23°43′14″N,113°48′35″~113°55′00″E),属南亚热带季风气候类型,年平均气温20.8 ℃,降水量充足,年平均降水量2 163 mm,地带性土壤为赤红壤,海拔500 m以上的森林土壤以黄壤为主[4-5]

1.2 调查项目与方法

在研究区较为典型的100 m×100 m常绿阔叶林的固定样地设置7个20 m×20 m的样方,以此固定样方为立木调查单元。对样地内胸径≥1 cm的乔木层、灌木层以及木质藤本层立木进行调查,逐一鉴别并记录林木所属科、属、种名以及胸径、属数、种数和个体数,测定其多度、相对优势度、相对多度和相对频度等指标。

1.2.1 树种组成指标测定

参考文献[67],计算相对多度、相对优势度、相对频度和重要值,计算如式(1)~(4)。
相对多度(%)=某个物种的个体数/全部物种的个体数×100
相对优势度(%)=某个物种的胸径之和/所有物种胸径之和×100
相对频度(%)=某个物种在所有样方内出现的次数/所有物种出现的总次数×100
重要值(%)=(相对多度+相对优势度+相对频度)/3

1.2.2 种群径级划分

采用胸径(Diameter at breast height,DBH)作为径级结构的划分标准,以分析研究区木本植物的年龄结构特征。将样地内所有木本植物的DBH划分为3个径级:1 cm≤DBH<6 cm的为小径木;6 cm≤DBH<20 cm的为中径木;DBH≥20 cm的为大径木。统计各径级在群落个体数中所占比例,分析个体径级的分布形态[8]

1.3 数据处理

采用Excel软件对调查数据进行分析处理。

2 结果与分析

2.1 物种组成

对研究区森林监测固定样地的调查结果进行统计分析,DBH≥1 cm的活立木共有2 576株,隶属35科60属98种(表1)。样地乔木层中优势科(5种及以上)包括樟科(Lauraceae)、壳斗科(Fagaceae)、茜草科(Rubiaceae)、木兰科(Magnoliaceae)、山茶科(Theaceae)和冬青科(Aquifoliaceae),共有22属53种,占总种数的54.08%。其中樟科所含种数最多,达19种;其次为壳斗科,所含种数达11种;含有1~3种的树种有29科,占总科数的82.86%。表明该群落树种组成较为分散,优势科较为明显。
表1 样地林木科属种组成(DBH≥1 cm)
科名 属数 种数 个体数
樟科Lauraceae 6 19 642
壳斗科Fagaceae 3 11 333
虎皮楠科Daphniphyllaceae 1 2 197
茜草科Rubiaceae 6 6 190
柿科Ebenaceae 1 1 182
木兰科Magnoliaceae 3 7 165
金缕梅科Hamamelidaceae 2 2 155
山茶科Theaceae 3 5 151
胡桃科Juglandaceae 1 2 88
桑科Moraceae 1 1 64
山龙眼科Proteaceae 1 2 59
杜英科Elaeocarpaceae 1 3 52
蔷薇科Rosaceae 1 1 48
紫金牛科Myrsinaceae 1 1 45
安息香科Styracaceae 2 2 30
冬青科Aquifoliaceae 1 5 30
鼠刺科Iteaceae 1 1 27
杜鹃花科Ericaceae 1 1 20
五列木科Pentaphylacaceae 3 3 19
蕈树科Altingiaceae 1 1 14
山矾科Symplocaceae 1 2 10
豆科Fabaceae 2 2 8
藤黄科Clusiaceae 2 3 7
野牡丹科Melastomataceae 1 1 7
大戟科Euphorbiaceae 3 3 4
泡桐科Paulowniaceae 1 1 4
芸香科Rutaceae 1 1 4
红树科Rhizophoraceae 1 1 3
清风藤科Sabiaceae 1 1 3
五加科Araliaceae 2 2 3
杨梅科Myricaceae 1 1 3
桃金娘科Myrtaceae 1 1 2
大麻科Cannabaceae 1 1 3
夹竹桃科Apocynaceae 1 1 2
柳叶菜科Onagraceae 1 1 2
表2可知,样地内重要值≥1%的树种共有26种,其重要值之和为80.29%,相对优势度之和为89.02%,相对多度之和为79.39%。群落中重要值最高的是华润楠(Machilus chinensis),为11.36%,有较突出的优势;位列2~10的物种分别为罗浮柿(Diospyros morrisiana)6.62%、鸭公树(Neolitsea chui)5.20%、硬壳柯(Lithocarpus hancei)5.04%、虎皮楠(Daphniphyllum oldhamii)4.88%、少叶黄杞(Engelhardia roxburghiana)4.43%、鹿角锥(Castanopsis lamontii)4.38%、甜槠(Castanopsis eyrei)3.39%、野含笑(Michelia skinneriana)3.24%和狗骨柴(Diplospora dubia)3.15%,其重要值均大于3%,重要值之和超过50%,因此将其视为典型代表种。结合科属占比优势得出,华润楠、鸭公树和硬壳柯是研究区常绿阔叶林的优势树种[9]
表2 样地林木树种组成(重要值≥1%)
种名 多度/株 相对优势度/% 相对多度/% 相对频度/% 重要值/%
华润楠Machilus chinensis 188 21.59 7.30 5.19 11.36
罗浮柿Diospyros morrisiana 182 6.79 7.07 6.01 6.62
鸭公树Neolitsea chui 198 2.32 7.69 5.60 5.20
硬壳柯Lithocarpus hancei 66 10.62 2.56 1.95 5.04
虎皮楠Daphniphyllum oldhamii 186 2.13 7.22 5.28 4.88
少叶黄杞Engelhardia roxburghiana 75 7.71 2.91 2.68 4.43
鹿角锥Castanopsis lamontii 43 9.05 1.67 2.44 4.38
甜槠Castanopsis eyrei 82 3.82 3.18 3.17 3.39
野含笑Michelia skinneriana 98 2.52 3.80 3.41 3.24
狗骨柴Diplospora dubia 118 0.57 4.58 4.30 3.15
檵木Loropetalum chinense 93 1.72 3.61 3.33 2.88
蚊母树Distylium racemosum 62 2.10 2.41 2.76 2.42
木莲Manglietia fordiana 45 3.35 1.75 1.62 2.24
钓樟Lindera reflexa 61 2.60 2.37 1.70 2.22
紫玉盘柯Lithocarpus uvariifolius 76 0.88 2.95 2.52 2.11
变叶榕Ficus variolosa 64 0.74 2.48 2.92 2.05
尖叶毛柃Eurya acuminatissima 85 0.22 3.30 2.19 1.90
绒毛润楠Machilus velutina 56 0.72 2.17 2.60 1.83
石楠Photinia serratifolia 48 1.40 1.86 1.87 1.71
短序润楠Machilus breviflora 38 1.87 1.48 1.79 1.71
密花树Myrsine seguinii 45 0.86 1.75 2.11 1.57
大叶青冈Quercus jenseniana 16 3.18 0.62 0.41 1.40
网脉山龙眼Helicia reticulata 31 0.57 1.20 1.95 1.24
长叶木姜子Litsea elongata 34 0.76 1.32 1.54 1.21
拟赤杨Alniphyllum fortunei 27 0.65 1.05 1.62 1.11
山龙眼Helicia formosana 28 0.28 1.09 1.62 1.00

其他

总计

531 10.98 20.61 27.42 19.71
2 576 100 100 100 100

2.2 树种多度分布格局

参考《中国植被》[9],将群落中物种个体数≤1株/hm2的种定义为稀有种,个体数介于1~10株/hm2的种定义为偶见种,个体数>100株/hm2的种定义为常见种。结果显示,调查样地共分布5个常见种,分别为鸭公树(198株)、华润楠(188株)、虎皮楠(186株)、罗浮柿(182株)和狗骨柴(118株),其个体数之和占样地个体总数的33.85%。其中鸭公树个体数占样地个体总数的7.69%,狗骨柴个体数占样地个体总数的4.58%。样地内稀有种16种、偶见种37种,说明该样地存在少数物种占较大优势的情况。

2.3 径级结构

径级结构是森林结构的重要指标之一,反映了林分中不同胸径林木的数量分布。DBH≥1 cm的树木径级结构分布如表3所示,不同径级的个体数差异较大,样地内大径木占总株数的7.30%,中径木占总株数的45.92%,小径木占总株数的46.78%。由图1可知,随着径级的不断升高,样地内个体数呈逐渐减少的趋势,即倒“J”形分布。说明该样地内小径木和中径木分布较为均匀,没有明显的断层现象,群落总体更新良好。
表3 样地树木径级分布
DBH/cm 数量/株 等级 各等级株数 各等级比例/%
[1,6) 1 205 小径木 1 205 46.78
[6,10) 674 中径木 1 183 45.92
[10,11) 343
[15,20) 166
[20,25) 56 大径木 188 7.30
[25,30) 44
≥30 88
图1 样地木本植物径级分布

3 结论与讨论

本研究系统调查了研究区的一处典型常绿阔叶林的物种组成、树种多度分布格局和径级分布。结果表明,胸径≥1 cm的木本植物共2 576株,隶属35科60属98种,樟科所含种数最多,其次为壳斗科。杨晓丽等[10]研究发现,研究区样地内优势科主要有樟科、壳斗科和冬青科等,本研究结果与此一致。华润楠、鸭公树和硬壳柯为该森林群落的优势树种,其中鸭公树、华润楠等5个常见种个体数之和占样地树种个体总数的33.85%;群落林木径级遵从倒“J”形分布,不同径级的个体数差异较大,表明群落处于正常生长演替状态[11]。钱海潮等[12]研究发现,国家公园自然保护地常绿阔叶林的物种多样性最高,各林型的径级分布总体呈现明显的倒“J”形。
综上,研究区常绿阔叶林DBH≥1 cm的木本植物共有2 576株,隶属35科60属98种,样地内优势科主要有樟科、壳斗科等,其中华润楠、鸭公树和硬壳柯是研究区常绿阔叶林的优势树种,样地没有明显的断层现象,群落总体更新良好。后续有必要加强对自然保护区域森林群落的长期监测,以进一步明确森林群落的结构和林分组成,为自然保护区的管理、保护和生态环境建设提供参考。
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