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林业科学

茫荡山自然保护区针叶林植物种群及其分布特征分析

  • 马征
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  • 茫荡山国家级自然保护区,福建 南平 353000

马征(1975—),女,福建南平人,工程师,从事生态保护工作。

Copy editor: 吴思文

收稿日期: 2024-10-29

  网络出版日期: 2025-02-13

Analysis of plant population and distribution characteristics of coniferous forest in Mangdang Mountain Nature Reserve

  • MA Zheng
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  • Mangdang Mountain National Nature Reserve, Nanping 353000, China

Received date: 2024-10-29

  Online published: 2025-02-13

摘要

为调查茫荡山自然保护区野生植物种群及分布规律,在本底调查的基础上,于2021—2022年对保护区针叶林植物种群进行补充调查,调查群落内各物种的亚层、株数、最大/平均胸径、多度、频度、密度、均匀度和显著度等。结果表明,该区针叶林植物种群是由杉木、马尾松和黄山松为主要树种形成的植物群落组成,其植物种类分别达65、58和36种。针叶林植物种群总体分布均匀程度不一,其中马尾松林群落的植物种群分布较均匀。优势种在群落中的显著度表现为随着海拔高度的增加,优势种在群落中的重要值明显增加,种群分布层次明显。综合来看,该区针叶林植物种群分布层次分明、变化明显,杉木林、马尾松林植物群落种类丰富,黄山松林植物种类相对单一,天然植被生态系统保存较好。本研究为茫荡山自然保护区野生植物资源与开发利用提供参考。

本文引用格式

马征 . 茫荡山自然保护区针叶林植物种群及其分布特征分析[J]. 安徽农学通报, 2025 , 31(3) : 65 -69 . DOI: 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.03.015

Abstract

In order to investigate the wild plant population and distribution law in Mangdang Mountain Nature Reserve, a supplementary survey of coniferous forest plant population in 2021—2022 was conducted on the basis of background survey, and the substrata, plant number, maximum/average diameter at breast height, abundance, frequency, density, evenness and significance of each species in the community were investigated. The results showed that the coniferous forest plant population was mainly composed of plant communities formed by Chinese fir, masson pine and Huangshan pine, with 65, 58 and 36 plant species, respectively. The distribution of plant population in coniferous forest was different, and the distribution of plant population in masson pine forest community was more uniform. The significance of dominant species in the community showed that with the increase of altitude, the importance value of dominant species in the community increased significantly, and the population distribution level was obvious. In summary, the distribution of coniferous forest plant populations in the area had distinct levels and obvious changes. The plant communities in Chinese fir forest and masson pine forest were rich in species, while the plant species in Huangshan pine forest were relatively single, and the natural vegetation ecosystem is well preserved. This study provides a reference for the exploitation and utilization of wild plant resources in Mangdang Mountain Nature Reserve.

茫荡山自然保护区地处武夷山脉向东南延伸的支脉南端、鹫峰山脉西南支脉、戴云山脉北延支脉玳瑁山北坡,该地区具有丰富的杉木种质遗传资源,是重要的杉木母树林基地之一[1]。茫荡山自然保护区生态环境良好,野生动植物资源丰富,海拔1 100 m以上分布着较大面积的天然黄山松林,多为纯林,在山顶的黄山松较为矮小,在山坡与沟谷生长较好。
目前,关于茫荡山自然保护区的研究主要集中于植物资源调查与昆虫多样性研究,曹祖宁等[2]研究发现,研究区野生木本植物资源共有93科269 属 685 种,樟科、壳斗科植物是木本植物的优势科,植物区系分化较大;郭家新[3]调查研究区蜜源植物发现,该区蜜源植物有71科154属205种,针对蜜源植物利用现状,提出增加蜜源植物种群数量等措施;巩匆然[4]研究发现,保护区内爬行动物物种多样性指数高于两栖动物,生态类型较丰富。本试验采用实地调查结合资料查询等方法,调查保护区针叶林植物种群,分析其分布特征,为保护区野生植物资源的开发利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 研究区基本情况

茫荡山自然保护区位于福建南平延平区西北部,118°02′30″~118°13′30″ E,26°36′12″~26°47′51″ N,总面积9 442.3 hm2。该区处在闽江上游的中段以及福建省生态保护与建设布局“三纵一横”的中心点,对闽江流域的水土保持、水源涵养和气候调节起着重要作用[5]

1.2 调查方法

于2021—2022年,通过资料查询和实地走访的方法进行调查。参考植物志、植物图鉴、自然保护区科考以及森林资源、中药资源和林木种质资源调查等相关资料,了解该区域野生木本植物整体情况。走访调查当地基层林业部门和村镇,向当地林业站工作人员和茫荡山保护区周边居民了解主要针叶林植物种群在研究区的分布情况,以确定调查样线。
杉木群落主要分布于里村水库周围,布设9个100 m2样地;马尾松群落分布于保护区西北坡里村水库周围,布设8个100 m2样地;海拔1 100~1 200 m处是马尾松和黄山松混生的过渡区,布设黄山松群落8个100 m2样地。调查各样地的乔木层、灌木层、乔幼层和草本层的种类组成、数量和生长状况,并采集植物样品制作标本。

1.3 调查指标

对杉木林、马尾松林和黄山松林进行分析,调查群落内各物种的亚层、株数、最大/平均胸径、多度、频度、密度、均匀度和显著度等,频度是指某一物种在调查区域中出现的次数或比例,涉及的计算[6-7]如式(1)~(6)。
均匀度(%)=-∑[(Pi )ln(Pi )]
多度(%)=(目标物种个体数或生物量/所有物种个体数或生物总和)×100
相对密度(%)=某一种的个体数/全部种的个体总数×100
相对频度(%)=某一种的频度/全部种的频度之和×100
相对重要值(%)=某一种的基面积之和/全部种的基面积之和×100
显著度(%)=(相对频度+相对密度+相对重要值)/3
式(1)中,Pi 为第i个物种数量。
对收集和调查的植物种类信息进行归类整理,为了保证植物种类认定的准确性,特邀请林业分类专家对外业采集制作的植物腊叶标本进行进一步的种类鉴定[8-9]

1.4 数据处理

采用Excel软件对数据进行处理。

2 结果与分析

通过本次对研究区进行本底调查,发现该区域内生物多样性丰富,自然本底原始、生态系统典型、生物种类丰富,有野生维管束植物185科713属1 489种,其中国家Ⅰ级保护野生植物4种,Ⅱ级保护野生植物17种,大型真菌42科159种。研究区针叶林植物种群主要是由杉木、马尾松和黄山松为主要树种形成的植物群落。

2.1 杉木林植物群落

该群落有植物种类65种,其中成年乔木(下同)有8种,优势种(杉木)占乔木总数的71.7%;物种分布均匀度32%,优势种显著度60%。该群落以海拔1 100 m为其分布上限,共调查到乔木106株,平均密度为0.114株/m2,杉木76株,高度6~15 m,胸径6~46 cm,伴生树种有马尾松、甜楮和千年桐等。灌木层高度1~3 m,优势树种有福建酸竹、乌药和小叶乌饭等。草本层高度0.5~1.5 m,主要有芒萁、芒和里白等。该群落还分布有野木瓜、毛花猕猴桃和鸡矢藤等藤本植物。杉木林植物群落在垂直结构上有明显的分层现象,展示了丰富的植物多样性。杉木作为优势种,在维持群落结构方面扮演着关键角色。此外,该群落中存在较小或特有种群,增加了该地区的生态复杂性(表12)。
表1 杉木林植物群落种类及生长状况
植物名称 亚层 株数/株 最大胸径/cm 平均胸径/cm 多度/% 频度/%
杉木 乔木 76 46 14 75 100
马尾松 乔木 9 45 20.5 8 66.6
甜楮 乔木 7 29 20 6 44.4
檫木 乔木 2 18 13 1 11.1
千年桐 乔木 5 10 8 4 33.3
栲树 乔木 5 10 4 11.1
泡桐 乔木 1 12 1 11.1
枫香 乔木 1 12 1 11.1
福建酸竹 灌木 74 31.4 100
乌药 灌木 23 9.7 72.0
檵木 灌木 16 6.5 57.2
盐肤木 灌木 8 3.3 57.2
小叶乌饭 灌木 20 8.4 28.6
隔药柃 灌木 9 3.7 28.6
弯蒴杜鹃 灌木 3 1.2 14.3
赤楠 灌木 8 3.3 43.0
油茶 灌木 2 0.8 14.3
野含笑 灌木 4 1.7 14.3
凤凰润楠 灌木 4 1.7 14.3
老鼠刺 灌木 4 1.7 28.6
刚竹 灌木 4 1.7 14.3
刺毛杜鹃 灌木 2 0.8 14.3
大萼黄瑞木 灌木 9 3.7 14.3
山苍子 灌木 8 3.3 57.2
圆锥绣球 灌木 9 3.7 28.6
大叶冬青 灌木 7 2.8 28.6
黄瑞木 灌木 3 1.2 14.3
荚迷 灌木 5 2.0 14.3
山莓 灌木 3 1.2 14.3
木莓 灌木 2 0.8 14.3
小构树 灌木 2 0.8 14.3
白背叶 灌木 2 0.8 14.3
枇杷叶紫珠 灌木 1 0.4 14.3
甜楮 幼年乔木 4 43.0
青栲 幼年乔木 5 28.6
树参 幼年乔木 1 14.3
榕叶冬青 幼年乔木 1 14.3
黄云 幼年乔木 2 14.3
野漆树 幼年乔木 2 14.3
大果栎 幼年乔木 4 14.3
腋毛泡花树 幼年乔木 4 14.3
福建樱花 幼年乔木 3 14.3
红楠 幼年乔木 4 28.6
忽木 幼年乔木 1 14.3
深山含笑 幼年乔木 1 14.3
柞木 幼年乔木 3 28.6
芒萁 草本 121 57.0
草本 96 100
草本 63 43.0
狗脊蕨 草本 38 43.0
五节芒 草本 70 28.6
里白 草本 70 28.6
黑莎草 草本 25 28.6
淡竹叶 草本 20 28.6
莎草 草本 30 28.6
华中瘤足蕨 草本 5 14.3
四棱野海棠 草本 5 14.3
龙牙草 草本 5 14.3
肥肉草 草本 5 14.3
泽兰 草本 10 14.3
野木瓜 藤本 14.3
毛花猕猴桃 藤本 14.3
鸡矢藤 藤本 14.3
角花乌蔹莓 藤本 14.3
异叶爬山虎 藤本 14.3
表2 3种植物群落的均匀度和优势种显著度单位:%
植物群落 均匀度 优势种显著度
杉木林 32 60
马尾松林 41 67
黄山松林 13 93

2.2 马尾松林植物群落

马尾松林植物群落种类及生长状况如表3所示。马尾松林群落植物种类有58种,其中乔木9种,优势种(马尾松)占比79.0%,物种分布均匀度41%,优势种显著度67%(表2)。马尾松分布于茫荡山海拔1 200 m以下山地,以天然林为主,也有大面积的人工林。该地共有马尾松75株,高度10~23 m,胸径12~52 cm,其位于林冠上层,树干高大直立,伴生树有杉木、甜楮、木荷和小叶青冈等。灌木层种类繁多,高度1~3 m,优势种有酸竹、乌药、赤楠和满山红等。草本层高度0.2~2.0 m,优势树种有里白、芒萁、芒和黑莎草等。该地还分布爬山虎、菝葜、东南葡萄和瓜馥木野等藤本植物。综上,马尾松林植物群落是一个以马尾松为主要构成的森林生态系统,具有丰富的植物种类和多层次的植被结构。
表3 马尾松林植物群落种类以及生长状况
植物名称 亚层 株数/株 最大胸径/cm 平均胸径/cm 多度% 频度%
马尾松 乔木 75 52 35 79 100
杉木 乔木 5 23 16 5 50.0
甜楮 乔木 5 26 15 5 50.0
木荷 乔木 3 22 18 3 37.5
小叶青冈 乔木 3 10 10 3 12.5
细柄蕈树 乔木 1 19 1 12.5
柿树 乔木 1 13 1 12.5
山槐 乔木 1 10 1 12.5
薯豆 乔木 1 18 1 12.5
箬竹 灌木 145 36 50.0
酸竹 灌木 72 18 75.0
乌药 灌木 31 7.7 87.5
檵木 灌木 43 10.8 37.5
赤楠 灌木 18 4.5 37.5
隔药柃 灌木 48 4.5 50.0
美丽胡枝子 灌木 8 2 37.5
小叶乌饭 灌木 7 1.8 25.0
黄瑞木 灌木 5 1.3 25.0
黄背乌饭 灌木 3 0.8 25.0
老鼠刺 灌木 1 0.3 12.5
山胡椒 灌木 2 0.5 12.5
小叶赤楠 灌木 9 2.3 12.5
满山白 灌木 12 3 50.0
圆锥绣球 灌木 5 1.3 12.5
大萼黄瑞木 灌木 4 1 25.0
瑞木 灌木 9 2.3 25.0
林氏绣球 灌木 9 2.3 25.0
山苍子 灌木 3 0.8 12.5
小蜡 灌木 1 0.3 12.5
落霜红 灌木 1 0.3 12.5
满山红 灌木 3 0.8 12.5
常绿荚迷 灌木 2 0.5 12.5
弯蒴杜鹃 灌木 2 0.5 12.5
甜楮 幼年乔木 2 25.0
树参 幼年乔木 6 50.0
野柿 幼年乔木 2 12.5
山槐 幼年乔木 3 25.0
漆树 幼年乔木 2 12.5
虎皮楠 幼年乔木 1 12.5
榕叶冬青 幼年乔木 1 12.5
里白 草本 162 62.5
狗脊 草本 25 62.5
苔草 草本 17 37.5
草珊瑚 草本 33 12.5
草本 5 12.5
平颖柳叶箬 草本 3 37.5
五节芒 草本 6 12.5
芒萁 草本 35 25.0
黑莎草 草本 20 12.5
蛇足石松 草本 0.1 12.5
荩草 草本 25 12.5
山莓 草本 0.5 12.5
爬山虎 藤本 37.5
菝葜 藤本 37.5
东南葡萄 藤本 12.5
瓜馥木 藤本 12.5
光叶菝葜 藤本 25.0
鸡矢藤 藤本 12.5

2.3 黄山松林植物群落

黄山松林植物群落种类及生长状况如表4所示。黄山松林群落植物种类有36种,其中乔木有2种,优势种(黄山松)占比98.3%,物种分布均匀度13%,优势种显著度93%(表2)。该地调查到黄山松共169株,平均密度0.21株/m2,高度5~13 m,胸径10~26 cm,伴生树种为马尾松。灌木层高度0.3~0.6 m,优势种有满山红、钝齿南烛和映山红等。草本层较发达,高度0.3~0.6 m,优势种有无芒耳稃草、芒萁和芒等。综上,黄山松林植物群落是一个以黄山松为主要构成的森林生态系统,黄山松密度较高,植物种类相对单一。这种群落结构可能导致生态系统的稳定性和抗干扰能力较弱,物种多样性缺乏可能会限制其适应环境变化。
表4 黄山松林植物群落种类及生长状况
植物名称 亚层 株数/株 最大/平均胸径/cm 多度/% 频度/%
黄山松 乔木 169 34/16 98.3 100
马尾松 乔木 3 20/14 1.7 13
满山红 灌木 248 31.3 100
钝齿南烛 灌木 149 18.9 80
石斑木 灌木 43 5.4 20
映山红 灌木 39 4.9 40
小叶乌饭 灌木 20 2.5 40
福建酸竹 灌木 39 4.9 30
满山白 灌木 38 4.8 30
大萼黄瑞木 灌木 36 4.6 80
翅柃 灌木 23 2.9 40
马缨花 灌木 21 2.6 10
长叶冻绿 灌木 19 2.4 50
圆锥绣球 灌木 2 0.3 10
落霜红 灌木 13 1.6 20
米饭花 灌木 3 0.4 10
黄瑞木 灌木 2 0.3 10
隔药柃 灌木 9 1.1 10
荚迷 灌木 1 0.1 10
山矾 灌木 3 0.4 10
小果南烛 灌木 76 9.6 90
羊树 灌木 2 0.3 10
黄山松 幼年乔木 62 70
小叶青冈 幼年乔木 7 10
甜楮 幼年乔木 5 10
厚皮香 幼年乔木 3 10
乌冈栎 幼年乔木 4 10
树参 幼年乔木 3 10
无芒耳稃草 草本 128 80

类头状花序

藨草

草本 124 90
芒萁 草本 126 60
草本 90 30
狗脊 草本 25 20
小二仙草 草本 0.2 20
地耳草 草本 0.4 20
石子藤石松 草本 0.2 20

3 结论与讨论

研究区针叶林植物种群主要由杉木、马尾松和黄山松植物群落组成,其植物群落种类丰富,分别达65、58和36种。总体种群分布均匀程度不一,其中马尾松林群落的植物种群分布较均匀。各植物群落优势种以黄山松显著度最高,以马尾松次之,杉木最低。优势种在群落里的显著度表现为随着海拔高度的增加,重要度明显增加,种群分布层次分明。本次调查发现,杉木林植物群落分布有数百株桫椤群、长序榆和银粉蔷薇极小种群,表明保护效果逐步显现,森林植物种类和数量呈上升趋势。
研究区针叶林植物种群分布层次分明、变化明显。杉木分布在海拔1 100 m以下,马尾松分布于海拔1 200 m以下山地,海拔1 100 m以上的山体分布着较大面积的天然黄山松林。海拔越高,乔木层分布的植物种类越少;灌木层分布种类基本相同,但优势种的数量优势越明显。杉木林、马尾松林发现有藤本层,而黄山松林藤本层消失。杉木在杉木林植物群落中优势种显著度较高,是该群落的建群种。朱嘉宁等[10]研究发现,茫荡山天然林中杉木的重要值最大,是群落的建群种,本调查结果与此基本一致。本次调查仅限于主要针叶林植物种群,其他类型森林植物种群分布特征有待进一步调查研究。综上,茫荡山自然保护区针叶林植物种群分布层次分明、变化明显,杉木林、马尾松林植物群落种类丰富,黄山松林植物种类相对单一,该地天然植被生态系统保存较好,发挥着保持水土、涵养水源、调节气候和改善地区环境等作用,为野生生物培养驯化提供了优质种质资源。
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