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本次研究以福建省内沙县罗卜岩自然保护区(以下简称罗卜岩)、明溪君子峰自然保护区沙洲坑(以下简称沙洲坑)、政和凤头村(以下简称凤头村)、泰宁世界自然遗产地沁洋川(以下简称沁洋川)等4个闽楠原生群落为研究对象,在每个群落各设置4块10m×10m的样方进行每木调查,并在各样地取3块20m×20m样方进行种群调查,运用植物群落学和生态学的原理和方法对植物区系成分、物种多样性、空间分布格局、以及生态位的各生态指标进行测定,揭示了福建省4处成片闽楠原生群落的主要生态特征的共同点和差异,分析了造成这些差异的因素所在,为各保护区提供了珍稀森林生态系统的本底数据,也为其他地区退化闽楠群落的恢复或营造闽楠林等提供了理论依据。研究结果如下:
1.对闽楠群落植物区系成分统计表明,罗卜岩的样地内有维管束植物53科92属121种,沙洲坑的样地内有维管束植物63科94属118种;凤头村样地内有维管束植物30科54属67种;沁洋川的样地内有维管束植物57科95属121种。有樟科、壳斗科、茜草科和山茶科是各闽楠群落的共同表征科。在属水平上,以冬青属、栲属、润楠属、樟属、山茶属占主要位置。各闽楠群落中植物的主要科属组成与亚热带常绿阔叶林群落组成特点相一致。
从科的地理分布型角度来看,各闽楠群落均以热带分布型的科数最多;从属的地理分布型角度来看,各闽楠群落均以泛热带分布型的属数最多。从科和属的地理分布型共同来看,闽楠群落中的植物成分与所处的亚热带地理位置和自然环境相一致。
2.在闽楠群落样地中,群落整体丰富度指数Gleason指数为沙洲坑闽楠群落最大值;多样性指数Simpson指数、Shannon-Wiener指数、均匀度指数Pielou则均为凤头村闽楠群落最大值。在乔木层水平上,各多样性指数的变化趋势几乎均为凤头村闽楠群落最大值,沙洲坑闽楠群落则为最小值。在灌木层水平上,丰富度指数Gleason数值为沙洲坑闽楠群落最大,沁洋川闽楠群落最小;其他3个指数均为凤头村闽楠群落样地最大,沁洋川闽楠群落最小值。在草本层水平上,丰富度Gleason数值为沙洲坑闽楠群落最大,Simpson和Shannon-Wiener指数数值均为罗卜岩闽楠群落最大;Pielou均匀指数数值为凤头村闽楠群落最大。
3.对4个地区闽楠群落样地在抽样单元为5m×5m,5m×10m,10m×10m的尺度下分析空间分布格局,发现罗卜岩、凤头村、沁洋川闽楠种群均为聚集分布,沙洲坑闽楠种群呈均匀分布。
对不同立木级在不同抽样单位面积尺度上分布格局的分析,发现罗卜岩样地中闽楠种群的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ三种立木级的分布格局几乎均为聚集分布;沙洲坑样地中闽楠种群的Ⅳ、Ⅴ两种立木级在不同抽样单位面积尺度的分布格局均为聚集分布;凤头村闽楠种群的Ⅰ立木级在不同的抽样单元面积下,均为聚集分布,其Ⅳ/Ⅴ立木级随着抽样单元面积增大,从均匀分布向聚集分布转变;沁洋川闽楠种群的Ⅱ、Ⅲ立木级在不同的抽样单位面积下,均呈聚集分布,Ⅳ立木级则随着抽样单位面积的增大,由聚集分布向均匀分布过渡。总体来看,闽楠种群随着立木级的增大,其空间分布格局的聚集程度变低。
4.在乔木层中,闽楠种群在罗卜岩、沙洲坑、凤头村、沁洋川等4个地区的闽楠群落中生态位宽度在各群落中几乎均居第一,闽楠种群作为群落重要的建群种对资源综合利用的能力非常大。罗卜岩、凤头村样地乔木层主要树种的生态位跨度小但宽度值较高,说明在这两个样地乔木层中,对资源利用的能力较大的乔木层树种比较多。在沙洲坑和沁洋川的闽楠群落乔木层主要树种的生态位跨度大且宽度最小值相对偏小,说明沙洲坑、沁洋川闽楠群落中,乔木层主要树种对资源的利用能力相对差异较大,某些树种生态位宽度相对很窄。在4个地区闽楠群落乔木层中,生态位重叠超过0.6的种群对数百分比较大的样地为罗卜岩(53.58%)和凤头村(64.28%),表明这两个地区闽楠群落存在对同一资源利用能力相似的树种较多,种间利用性竞争可能较为激烈。各样地的闽楠群落中,闽楠与其他树种重叠程度都相对较高,重叠指数均大于0.5。
在灌木层水平上,凤头村闽楠群落中树种生态位宽度范围偏高(Bsw0.23~0.36、BL0.55~0.94);相反,沁洋川闽楠群落中,灌木层主要种群的生态位宽度范围偏小(Bsw0.11~0.24、BL0.35~0.52)。在灌木层中,闽楠(胸围<8cm)不属于主要的树种,仅在凤头村闽楠群落中占据一定的生态位。4个样地闽楠群落中灌木层主要树种间生态位重叠值百分比最高分别出现在0.60~0.79(30.30%)、0.60~0.79(30.30%)、0.80~0.99(34.85%)、0.01~0.19(28.79),表明凤头村闽楠群落灌木层各树种间利用性竞争可能非常激烈,而沁洋川闽楠群落灌木层中利用性竞争相对较弱。