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摘 要 通过对人工相思林群落和天然季风常绿阔叶林群落的样地调查,分析比较了两者群落植物组成、植物多样性的差异性。结果显示,天然季风常绿阔叶林群落在植物多样性和群落稳定性上优于人工相思林群落,通过自然演替人工相思林群落可向更优的天然季风常绿阔叶林群落演替,有利于提高植物多样性。
关键词 植物多样性;人工相思林;季风常绿阔叶林;群落特征
中图分类号:S718.5 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.23.060
我国土壤侵蚀面积超出全国国土面积的1/3,我国南亚热带地区由于以赤红壤等酸性土壤为主,土壤侵蚀现象十分常見。开展植被恢复是应对土壤侵蚀、恢复退化土地生态的核心。人工相思林是以含羞草科(Mimosaceae)相思属(Acacia)树种相思为建群种形成的植被群落,由于相思树种生长迅速、生物量大、固氮能力强,在我国南方地区退化土地生态恢复上得到广泛应用[1-2]。
季风常绿阔叶林是我国南亚热带地区的代表性植被类型,其群落组成植物种类丰富,一般在1 000 m2面积中有维管束植物80~110种,组成以樟科、壳斗科、山茶科、桃金娘科、大戟科、含羞草科、蝶形花科、苏木科、桑科、梧桐科、芸香科、五加科、山矾科及冬青科等为主。林中木质藤本植物较多,附生的维管束植物也较为常见。季风常绿阔叶林是南亚热带地区天然形成的地带性植被,对生物多样性的保存发展具有重要意义,也是理想状态下,南亚热带地区各植被群落演替的最终形态。
1 研究地区与方法
1.1 研究区域概况
人工相思林样地位于广东省东莞市大岭山区域,属南亚热带季风气候,年均温21.7 ℃,年降水量2 090 mm,年相对湿度78%,土壤为赤红壤。该区域自21世纪初大面积采用马占相思(Acacia mangium)等对土地生态退化区开展恢复,形成面积较大、群落结构较稳定的人工相思林[3-4]。
季风常绿阔叶林样地位于广东省惠州市惠东县古田省级自然保护区内,该区域与大岭山区域处于同一纬度带,属南亚热带季风气候,年均温21.7 ℃,年降水量1 805 mm,年相对湿度77%,土壤为赤红壤。该区域自20世纪80年代以来即采取良好的保护措施,未受到人为活动的干扰,是天然的季风常绿阔叶林分布区域。
1.2 研究方法
参考方精云等的调查方法[5],于2018年9月随机在人工相思林和季风常绿阔叶林分布区域设置20 m×20 m的调查样地。其中,人工相思林共设置样地13个,样地平均海拔208 m;季风常绿阔叶林设置样地25个,样地平均海拔348 m。
详细记录经纬度、坡度、坡向、坡位、海拔、闭郁度及土壤等环境因子的基本信息,采用每棵胸径大于2.0 cm乔木树种均测量记录的调查方法,对样地内乔木层的植物种的树种名称、树高、胸径、枝下高等进行测量记录,同时在样地对角线上设置2个5 m×5 m的灌草植物调查样地,详细记录灌木层中物种的种类、株数、盖度、高度、地径及草本层中物种的种类、数量、盖度、高度等相关指标。
1.3 数据分析方法
1.3.1 植物种类
根据《中国植物志》《广东植物志》《东莞植物志》等文献鉴定[6-8]。其中,蕨类植物按秦仁昌系统统计;裸子植物按郑万钧系统统计;被子植物按哈钦松(Hutchison)系统统计。
1.3.2 物种丰富度
物种丰富度用调查样地内所包含的物种数目(S)和Margalef物种丰富度指数(Dma)测度:
2 结果与分析
2.1 植物物种组成对比
通过样地调查和数据统计,人工相思林共记录维管束植物87种,隶属于48科76属,其中木本植物46种、草本植物29种、藤本植物12种。样地中木本植物按物种多度排序,靠前的分别为马占相思、桃金娘(Rhodomyrtus tomentosa)、石斑木(Rhaphiolepis indica)、九节(Psychotria rubra)、鸭脚木(Schefflera octophylla)和山苍子(Litsea cubeba)。样地中木本植物按物种出现频度排序,靠前的分别为马占相思、桃金娘、石斑木、九节和山苍子。草本植物中,以禾本科、菊科、茜草科、野牡丹科和蕨类植物为主。没有发现珍稀濒危或重点保护的野生植物物种。
季风常绿阔叶林中,共记录维管束植物134种,隶属于59科113属,其中,木本植物37科54属76种,草本植物50种,藤本植物8种。样地中木本植物按物种多度排序,靠前的分别为九节、木荷(Schima superba)、华润楠(Machilus chinensis)、鸭脚木、罗浮柿(Diospyros morrisiana)和红鳞蒲桃(Syzygium hancei),样地中木本植物出现频度排序也基本一致;草本植物以蕨类植物、禾本科、莎草科、百合科、菊科植物为主。记录有金毛狗(Cibotium barometz)、樟树(Cinnamomum bodinieri)、土沉香(Aquilaria sinensis)共3种国家二级重点保护野生植物。
2.2 植物多样性对比
物种多样性指数是将物种数、个体数、分布特性等信息结合起来的一个统计量,能定量反映群落或生境中物种的丰富度、变化程度或均匀度。通过对样地数据统计(不含草本层),人工相思林样地共统计木本植物674株,季风常绿阔叶林样地共统计木本植物4 267株,根据公式计算,两者的植物多样性指数如表1所示。
1)从物种丰富度指标和物种多样性指标看,人工相思林和季风常绿阔叶林在植物多样性上均十分丰富,但明显前者的物种丰富度劣于后者,可见在人工相思林向地带性植被季风常绿阔叶林的演替过程中,其物种多样性将得到提高。
2)从群落优势度看,两者较为接近,但季风常绿阔叶林也要优于人工相思林,也体现出季风常绿阔叶林植被群落较人工相思林群落更为稳定,有利于植物多样性的保护。
3)从均匀度指数看,两者群落在木本植物的分布上存在一定的差异,相对而言人工相思林群落林下木本植物均匀度差异性更大,体现出演替更新较为强烈,而季风常绿阔叶林植被相对较为稳定。
3 结论与讨论
通过对人工相思林、季风常绿阔叶林植物物种多样性分析,结果表明两者林下植物多样性均十分丰富,其物种构成存在一定的差异性,主要体现在建群种、优势种的木本植物上,同时在灌木层种也有一定的同质性,如九节、桃金娘等阳生性植物都有较多生长。在植物多样性方面,人工相思林在丰富度、优势度、多样性方面均较季风常绿阔叶林差,群落更新更为强烈,这与人工相思林在有效保护后向季风常绿阔叶林演替的现状一致,该演替现象有利于提高生物多样性和群落的稳定性。
参考文献:
[1] 杨振意,薛晔,薛立,等.不同密度大叶相思人工林林下植物和土壤特性[J].水土保持通报,2013,33(3):154-158.
[2] 纪德彬.大叶相思林对侵蚀劣地的治理优势与效益分析[J].绿色科技,2019(13):178-179.
[3] 麦智翔.东莞大岭山森林公园南部区域植物多样性与植被恢复研究[D].广州:仲恺农业工程学院,2017.
[4] 古文强.广东东莞市森林公园开发建设中的几个问题及其对策的探讨[J].林业与环境科学,2009,25(1):88-92.
[5] 方精云,王襄平,沈泽昊,等.植物群落清查的主要内容、方法和技术规范[J].生物多样性,2009,17(6):533-548.
[6] 中国科学院《中国植物志》编辑委员会.中国植物志[M].北京:科学出版社,1993:1-18.
[7] 陈封怀.广东植物志[M].广州:广东科技出版社,1987:1-9.
[8] 邢福武.东莞植物志[M].武汉:华中科技大学出版社,2010:1-481.
(责任编辑:赵中正)
关键词 植物多样性;人工相思林;季风常绿阔叶林;群落特征
中图分类号:S718.5 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.23.060
我国土壤侵蚀面积超出全国国土面积的1/3,我国南亚热带地区由于以赤红壤等酸性土壤为主,土壤侵蚀现象十分常見。开展植被恢复是应对土壤侵蚀、恢复退化土地生态的核心。人工相思林是以含羞草科(Mimosaceae)相思属(Acacia)树种相思为建群种形成的植被群落,由于相思树种生长迅速、生物量大、固氮能力强,在我国南方地区退化土地生态恢复上得到广泛应用[1-2]。
季风常绿阔叶林是我国南亚热带地区的代表性植被类型,其群落组成植物种类丰富,一般在1 000 m2面积中有维管束植物80~110种,组成以樟科、壳斗科、山茶科、桃金娘科、大戟科、含羞草科、蝶形花科、苏木科、桑科、梧桐科、芸香科、五加科、山矾科及冬青科等为主。林中木质藤本植物较多,附生的维管束植物也较为常见。季风常绿阔叶林是南亚热带地区天然形成的地带性植被,对生物多样性的保存发展具有重要意义,也是理想状态下,南亚热带地区各植被群落演替的最终形态。
1 研究地区与方法
1.1 研究区域概况
人工相思林样地位于广东省东莞市大岭山区域,属南亚热带季风气候,年均温21.7 ℃,年降水量2 090 mm,年相对湿度78%,土壤为赤红壤。该区域自21世纪初大面积采用马占相思(Acacia mangium)等对土地生态退化区开展恢复,形成面积较大、群落结构较稳定的人工相思林[3-4]。
季风常绿阔叶林样地位于广东省惠州市惠东县古田省级自然保护区内,该区域与大岭山区域处于同一纬度带,属南亚热带季风气候,年均温21.7 ℃,年降水量1 805 mm,年相对湿度77%,土壤为赤红壤。该区域自20世纪80年代以来即采取良好的保护措施,未受到人为活动的干扰,是天然的季风常绿阔叶林分布区域。
1.2 研究方法
参考方精云等的调查方法[5],于2018年9月随机在人工相思林和季风常绿阔叶林分布区域设置20 m×20 m的调查样地。其中,人工相思林共设置样地13个,样地平均海拔208 m;季风常绿阔叶林设置样地25个,样地平均海拔348 m。
详细记录经纬度、坡度、坡向、坡位、海拔、闭郁度及土壤等环境因子的基本信息,采用每棵胸径大于2.0 cm乔木树种均测量记录的调查方法,对样地内乔木层的植物种的树种名称、树高、胸径、枝下高等进行测量记录,同时在样地对角线上设置2个5 m×5 m的灌草植物调查样地,详细记录灌木层中物种的种类、株数、盖度、高度、地径及草本层中物种的种类、数量、盖度、高度等相关指标。
1.3 数据分析方法
1.3.1 植物种类
根据《中国植物志》《广东植物志》《东莞植物志》等文献鉴定[6-8]。其中,蕨类植物按秦仁昌系统统计;裸子植物按郑万钧系统统计;被子植物按哈钦松(Hutchison)系统统计。
1.3.2 物种丰富度
物种丰富度用调查样地内所包含的物种数目(S)和Margalef物种丰富度指数(Dma)测度:
2 结果与分析
2.1 植物物种组成对比
通过样地调查和数据统计,人工相思林共记录维管束植物87种,隶属于48科76属,其中木本植物46种、草本植物29种、藤本植物12种。样地中木本植物按物种多度排序,靠前的分别为马占相思、桃金娘(Rhodomyrtus tomentosa)、石斑木(Rhaphiolepis indica)、九节(Psychotria rubra)、鸭脚木(Schefflera octophylla)和山苍子(Litsea cubeba)。样地中木本植物按物种出现频度排序,靠前的分别为马占相思、桃金娘、石斑木、九节和山苍子。草本植物中,以禾本科、菊科、茜草科、野牡丹科和蕨类植物为主。没有发现珍稀濒危或重点保护的野生植物物种。
季风常绿阔叶林中,共记录维管束植物134种,隶属于59科113属,其中,木本植物37科54属76种,草本植物50种,藤本植物8种。样地中木本植物按物种多度排序,靠前的分别为九节、木荷(Schima superba)、华润楠(Machilus chinensis)、鸭脚木、罗浮柿(Diospyros morrisiana)和红鳞蒲桃(Syzygium hancei),样地中木本植物出现频度排序也基本一致;草本植物以蕨类植物、禾本科、莎草科、百合科、菊科植物为主。记录有金毛狗(Cibotium barometz)、樟树(Cinnamomum bodinieri)、土沉香(Aquilaria sinensis)共3种国家二级重点保护野生植物。
2.2 植物多样性对比
物种多样性指数是将物种数、个体数、分布特性等信息结合起来的一个统计量,能定量反映群落或生境中物种的丰富度、变化程度或均匀度。通过对样地数据统计(不含草本层),人工相思林样地共统计木本植物674株,季风常绿阔叶林样地共统计木本植物4 267株,根据公式计算,两者的植物多样性指数如表1所示。
1)从物种丰富度指标和物种多样性指标看,人工相思林和季风常绿阔叶林在植物多样性上均十分丰富,但明显前者的物种丰富度劣于后者,可见在人工相思林向地带性植被季风常绿阔叶林的演替过程中,其物种多样性将得到提高。
2)从群落优势度看,两者较为接近,但季风常绿阔叶林也要优于人工相思林,也体现出季风常绿阔叶林植被群落较人工相思林群落更为稳定,有利于植物多样性的保护。
3)从均匀度指数看,两者群落在木本植物的分布上存在一定的差异,相对而言人工相思林群落林下木本植物均匀度差异性更大,体现出演替更新较为强烈,而季风常绿阔叶林植被相对较为稳定。
3 结论与讨论
通过对人工相思林、季风常绿阔叶林植物物种多样性分析,结果表明两者林下植物多样性均十分丰富,其物种构成存在一定的差异性,主要体现在建群种、优势种的木本植物上,同时在灌木层种也有一定的同质性,如九节、桃金娘等阳生性植物都有较多生长。在植物多样性方面,人工相思林在丰富度、优势度、多样性方面均较季风常绿阔叶林差,群落更新更为强烈,这与人工相思林在有效保护后向季风常绿阔叶林演替的现状一致,该演替现象有利于提高生物多样性和群落的稳定性。
参考文献:
[1] 杨振意,薛晔,薛立,等.不同密度大叶相思人工林林下植物和土壤特性[J].水土保持通报,2013,33(3):154-158.
[2] 纪德彬.大叶相思林对侵蚀劣地的治理优势与效益分析[J].绿色科技,2019(13):178-179.
[3] 麦智翔.东莞大岭山森林公园南部区域植物多样性与植被恢复研究[D].广州:仲恺农业工程学院,2017.
[4] 古文强.广东东莞市森林公园开发建设中的几个问题及其对策的探讨[J].林业与环境科学,2009,25(1):88-92.
[5] 方精云,王襄平,沈泽昊,等.植物群落清查的主要内容、方法和技术规范[J].生物多样性,2009,17(6):533-548.
[6] 中国科学院《中国植物志》编辑委员会.中国植物志[M].北京:科学出版社,1993:1-18.
[7] 陈封怀.广东植物志[M].广州:广东科技出版社,1987:1-9.
[8] 邢福武.东莞植物志[M].武汉:华中科技大学出版社,2010:1-481.
(责任编辑:赵中正)