论文部分内容阅读
摘 要：该研究通过对米槠天然次生林的样地调查，计算其多样性指数，对乔木层物种数量特征、径级分布、高度级分布进行分析，并比较了不同样地间的树种多样性。结果表明：米槠占据顺昌县米槠天然次生林群落优势地位，其径级分布符合一般天然林径级分布规律，其乔木层树种与株数随径级的增加而降低，林分中主要树种分布于中间高度级4～8m，群落物种均匀度指数、多样性指数和生态优势度指数分别为 0.67、1.70和 0.39，天然次生林群落整体处于稳定演替阶段。
关键词：米槠；天然林；重要值；多样性
中图分类号 S79 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）15-0083-3
Abstract：According to the investigation about the natural secondary forest sample of Castanopsiscarlesii（Hemsl）Hay，by evaluating the diversity index，analyzing the quantitative characteristics，the distribution of diameter class and altitude class，and comparing the species diversity of different samples，the results showed that，Castanopsiscarlesii（Hemsl）Hay was the dominant specie，its distribution of diameter class accorded with the regulation of normal natural forest.Along with the increase in diameter class，its species and numbers of the arbor layer decreased.The dominant species distributed in the middle altitude class between 4～8m.Pielou evenness index，diversity index of community and the ecological dominant index were 0.67，1.70 and 0.39，respectively，the most of natural secondary forest communities were at the stable succession stage.
Key words： Castanopsiscarlesii（Hemsl.）Hay；Natural forest；Important value；Diversity
生物多样性在保持生态系统生产力和稳定性等方面起着至关重要的作用，群落结构与物种多样性一直以来都是生态学研究的重要的内容之一，对物种多样性、森林群落结构及其动态变化等研究有助于认识和理解生态群落的功能结构与演替规律，分析林分中各物种动态变化趋势及其形成机制，从而为生物多样性保护提供依据[1，2]。本试验对福建省顺昌县的武坊林场天然林乔木树种的多样性特征进行了研究，旨在为顺昌县天然次生林的植被保护和恢复提供理论依据。
1 样地设置与调查
在顺昌县武坊国有林业采育场的天然米槠林集中分布区内共布局8块样地，面积均为25m×25m，通过相邻格子法在各样地内设置25个5m×5m的小样方，合计共200个。再以小样方为调查单元进行每木检尺，即对样方内存在的所有乔木胸径、树高、冠幅、坐标和株数进行测量统计，同时记录所有植物个体种名、树高、胸径（起测径阶≥5cm）、冠幅、坐标、枝下高和株数。
2 研究方法
乔木层物种多样性分别选用均匀度指数（J）、生态优势度指数（D）、Shannon-Wiener指数（H）和重要值（Iv）[3-5]表示，相关计算公式如下：
均勻度指数：[J=HLn（S）]；
生态优势度指数：[D=1-Ni（Ni-1）N（N-1）]；
Shannon-Wiener指数H=-∑Pi lnPi；
重要值Iv=相对多度+相对频度+相对显著度；
相对多度（%）=（某种植物个体数/同一生活型植物个体总数）×100；
相对频度（%）=（该种频度/所有种的频度之和）×100；
相对显著度（%）=（样方中该种个体胸面积/样方中全部个体胸面积之和）×100。
式中，S—表示样方中的乔木树种数；Ni—第i个树种个体数；N—样方中乔木树种总个体数；Pi—第r种的个体数Ni占总个体数N的比值，即Pi=Ni/N。
3 结果与分析
3.1 乔木层树种数量特征分析 从重要值上看，在武昌国有林业采育场米槠天然林主要的优势种是米槠、木荷、榉木、拟赤杨、青冈栎，它们的重要值都在28以上，尤其是米櫧的重要值更是达到了187；在相对多度、相对优势度、相对显著度的数值上米槠的值也是最大的，其植株的数量基本上占到了全部调查植株的4/5。所以可基本米槠确定是顺昌县武坊国有林业采育场米槠天然林的优势种（表1）。
3.2 乔木层树种径级分布 由表1可知，在武昌国有林业采育场米槠天然林中，乔木数量随着径级的增加而迅速减少，树种丰富度也在相应程度上随之降低。树种出现最多的是在胸径大于5cm和小于10cm的层次中，其中，胸径在30cm以下的植株数占总数的97%，15cm以下的植株数已超过50%，可见，大多数植株仍以小径级的形式存在，可能是由于林分中的大型植株上部接受阳光较多，生长旺盛，但却因此形成拥挤的空间，导致大径级乔木竞争大，数量少；反之，乔木层中下部空间相对较宽敞，存在着诸多小径级树种，为尚未成熟的幼龄与中龄树木，并混合着部分灌木，因而物种数与株数较多。在该米槠天然林区域中，径级分布呈现出明显的金字塔状，随着乔木数量的增加，树种数也在不断增加[6]。 3.3 乔木层树种高度级分布 由表1可知，大多数植株的高度都在20m以下，占总数的99%。其中高度级在4～8m的范围最多，其树种数达到了280株，高度级在12～16m和高度级在16～20m的树种的株数也分别达到了182株和181株。由此可见，顺昌县武坊国有林业采育场内天然林保护处于良好状态，其天然林分未受到遭到大的破毁，呈现中间大两头小的情况，生态活力比较强。
3.4 样地树种多样性比较 群落组成和结构上的多样性是认识群落组织水平和功能状态的基础。对8块样方乔木树种多样性数量指标进行计算，结果如表4。由表4可知，各物种多样性指数平均值为1.70，说明物种变化较明显，其中样方5的多样性指数最低（1.23），样方7指数最高（1.96）；各物种均匀度指数分布在0.48～0.84，样方1、3、4、7的均匀度指数均高于平均值（0.67），分别为0.75、0.84、0.72、0.76；另外，各物种生态优势度指数在平均值0.39左右浮动，样方3的生态优势度最低，为0.24，样方5优势度最高，达0.62，其中样方2、5、6、8的优势度高于平均值，分别为0.43、0.62、0.49、0.41。从表4还可以看出，样方5的多样性指数、均匀度指数与生态优势度指数变化最为典型，分别为1.23、0.48、0.62，前面二者的数值均为样方中最低值，后者为生态优势度中的最高值。综合8个乔木样方的数量指标可以表明，多样性指数与均匀度指数变化一致，而树种生态优势度指数与其呈负相关关系，即多样性指数、均匀度指数越低，生态优势度指数越高[7]，说明群落整体处于稳定演替阶段，优势建群种米槠对于群落演替起着重要的影响。
4 讨论与建议
米槠群落是我国亚热带地区特有的相对稳定的常绿阔叶林群落，由本次研究结果表明，在顺昌县武坊国有林业采育场米槠天然林中，米槠是其群落建群与优势种，与一般的天然次生林结构类似，米槠天然林中的乔木树种数随着径级的增加而迅速减少，树种丰富度也在相应程度上随之降低。在其高度级分布中，树种丰富度随着高度级变化呈现出先升后降的趋势，其最高值出现在4～8m的高度级中，不同样地的树种多样性分析进一步表明米槠天然林的多样性指数和均匀度指数变化具有一致性，而多样性指数与均匀度指数越低，其生态优势度指数越高[6]，以上结果表明顺昌县武坊国有林业采育场米槠天然林群落处于较稳定状态，其优势树种米槠在群落中起着重要的作用。
通过对顺昌县米槠天然林的研究表明，顺昌县米槠林正处于演替的稳定发展阶段，林下有广泛的幼苗和幼树分布，天然更新能力较强。因此，有必要对其林分采取强有力的保护措施与抚育措施，不以取材为目的，通过合理疏伐调整林分密度，改善卫生状况，使林木具有良好的生长空间，能够充分吸收阳光、水分与养分等，同时，保护好林下的米储幼苗、幼树，改善其生长环境以便米槠林的生长与发展，对林分实现永续利用有着重要意义。
参考文献
[1]张思玉.桫椤群落内主要乔木种群的种间联结性[J].应用与环境生物学报，2001，7（4）：335-339.
[2]江明喜，黄汉东，胡理乐.后河自然保護区常绿落叶阔叶混交林群落学特征研究[J].武汉植物学研究，2002，20（5）：353-358.
[3]诸葛刚，哀建国，徐炯安，等.大荫山米槠林的群落物种多样性研究[J].西部林业科学，2008，02：34-39.
[4]郝耀锋，樊丙玉，吴開华，等.叶山林场次生阔叶林乔木树种多样性及种间关联分析[J].安徽农业大学学报，2012，06：915-919.
[5]巩合德，杨国平，鲁志云，等.哀牢山常绿阔叶林树种多样性及空间分布格局[J].生物多样性，2011，02：143-150.
[6]巩合德，杨国平，鲁志云，等.哀牢山常绿阔叶林树种多样性及空间分布格局[J].生物多样性，2011，02：143-150.
[7]郭忠玲，马元丹，郑金萍，等.长白山落叶阔叶混交林的物种多样性、种群空间分布格局及种间关联性研究[J].应用生态学报，2004（11） .
（责编：张宏民）
关键词：米槠；天然林；重要值；多样性
中图分类号 S79 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）15-0083-3
Abstract：According to the investigation about the natural secondary forest sample of Castanopsiscarlesii（Hemsl）Hay，by evaluating the diversity index，analyzing the quantitative characteristics，the distribution of diameter class and altitude class，and comparing the species diversity of different samples，the results showed that，Castanopsiscarlesii（Hemsl）Hay was the dominant specie，its distribution of diameter class accorded with the regulation of normal natural forest.Along with the increase in diameter class，its species and numbers of the arbor layer decreased.The dominant species distributed in the middle altitude class between 4～8m.Pielou evenness index，diversity index of community and the ecological dominant index were 0.67，1.70 and 0.39，respectively，the most of natural secondary forest communities were at the stable succession stage.
Key words： Castanopsiscarlesii（Hemsl.）Hay；Natural forest；Important value；Diversity
生物多样性在保持生态系统生产力和稳定性等方面起着至关重要的作用，群落结构与物种多样性一直以来都是生态学研究的重要的内容之一，对物种多样性、森林群落结构及其动态变化等研究有助于认识和理解生态群落的功能结构与演替规律，分析林分中各物种动态变化趋势及其形成机制，从而为生物多样性保护提供依据[1，2]。本试验对福建省顺昌县的武坊林场天然林乔木树种的多样性特征进行了研究，旨在为顺昌县天然次生林的植被保护和恢复提供理论依据。
1 样地设置与调查
在顺昌县武坊国有林业采育场的天然米槠林集中分布区内共布局8块样地，面积均为25m×25m，通过相邻格子法在各样地内设置25个5m×5m的小样方，合计共200个。再以小样方为调查单元进行每木检尺，即对样方内存在的所有乔木胸径、树高、冠幅、坐标和株数进行测量统计，同时记录所有植物个体种名、树高、胸径（起测径阶≥5cm）、冠幅、坐标、枝下高和株数。
2 研究方法
乔木层物种多样性分别选用均匀度指数（J）、生态优势度指数（D）、Shannon-Wiener指数（H）和重要值（Iv）[3-5]表示，相关计算公式如下：
均勻度指数：[J=HLn（S）]；
生态优势度指数：[D=1-Ni（Ni-1）N（N-1）]；
Shannon-Wiener指数H=-∑Pi lnPi；
重要值Iv=相对多度+相对频度+相对显著度；
相对多度（%）=（某种植物个体数/同一生活型植物个体总数）×100；
相对频度（%）=（该种频度/所有种的频度之和）×100；
相对显著度（%）=（样方中该种个体胸面积/样方中全部个体胸面积之和）×100。
式中，S—表示样方中的乔木树种数；Ni—第i个树种个体数；N—样方中乔木树种总个体数；Pi—第r种的个体数Ni占总个体数N的比值，即Pi=Ni/N。
3 结果与分析
3.1 乔木层树种数量特征分析 从重要值上看，在武昌国有林业采育场米槠天然林主要的优势种是米槠、木荷、榉木、拟赤杨、青冈栎，它们的重要值都在28以上，尤其是米櫧的重要值更是达到了187；在相对多度、相对优势度、相对显著度的数值上米槠的值也是最大的，其植株的数量基本上占到了全部调查植株的4/5。所以可基本米槠确定是顺昌县武坊国有林业采育场米槠天然林的优势种（表1）。
3.2 乔木层树种径级分布 由表1可知，在武昌国有林业采育场米槠天然林中，乔木数量随着径级的增加而迅速减少，树种丰富度也在相应程度上随之降低。树种出现最多的是在胸径大于5cm和小于10cm的层次中，其中，胸径在30cm以下的植株数占总数的97%，15cm以下的植株数已超过50%，可见，大多数植株仍以小径级的形式存在，可能是由于林分中的大型植株上部接受阳光较多，生长旺盛，但却因此形成拥挤的空间，导致大径级乔木竞争大，数量少；反之，乔木层中下部空间相对较宽敞，存在着诸多小径级树种，为尚未成熟的幼龄与中龄树木，并混合着部分灌木，因而物种数与株数较多。在该米槠天然林区域中，径级分布呈现出明显的金字塔状，随着乔木数量的增加，树种数也在不断增加[6]。 3.3 乔木层树种高度级分布 由表1可知，大多数植株的高度都在20m以下，占总数的99%。其中高度级在4～8m的范围最多，其树种数达到了280株，高度级在12～16m和高度级在16～20m的树种的株数也分别达到了182株和181株。由此可见，顺昌县武坊国有林业采育场内天然林保护处于良好状态，其天然林分未受到遭到大的破毁，呈现中间大两头小的情况，生态活力比较强。
3.4 样地树种多样性比较 群落组成和结构上的多样性是认识群落组织水平和功能状态的基础。对8块样方乔木树种多样性数量指标进行计算，结果如表4。由表4可知，各物种多样性指数平均值为1.70，说明物种变化较明显，其中样方5的多样性指数最低（1.23），样方7指数最高（1.96）；各物种均匀度指数分布在0.48～0.84，样方1、3、4、7的均匀度指数均高于平均值（0.67），分别为0.75、0.84、0.72、0.76；另外，各物种生态优势度指数在平均值0.39左右浮动，样方3的生态优势度最低，为0.24，样方5优势度最高，达0.62，其中样方2、5、6、8的优势度高于平均值，分别为0.43、0.62、0.49、0.41。从表4还可以看出，样方5的多样性指数、均匀度指数与生态优势度指数变化最为典型，分别为1.23、0.48、0.62，前面二者的数值均为样方中最低值，后者为生态优势度中的最高值。综合8个乔木样方的数量指标可以表明，多样性指数与均匀度指数变化一致，而树种生态优势度指数与其呈负相关关系，即多样性指数、均匀度指数越低，生态优势度指数越高[7]，说明群落整体处于稳定演替阶段，优势建群种米槠对于群落演替起着重要的影响。
4 讨论与建议
米槠群落是我国亚热带地区特有的相对稳定的常绿阔叶林群落，由本次研究结果表明，在顺昌县武坊国有林业采育场米槠天然林中，米槠是其群落建群与优势种，与一般的天然次生林结构类似，米槠天然林中的乔木树种数随着径级的增加而迅速减少，树种丰富度也在相应程度上随之降低。在其高度级分布中，树种丰富度随着高度级变化呈现出先升后降的趋势，其最高值出现在4～8m的高度级中，不同样地的树种多样性分析进一步表明米槠天然林的多样性指数和均匀度指数变化具有一致性，而多样性指数与均匀度指数越低，其生态优势度指数越高[6]，以上结果表明顺昌县武坊国有林业采育场米槠天然林群落处于较稳定状态，其优势树种米槠在群落中起着重要的作用。
通过对顺昌县米槠天然林的研究表明，顺昌县米槠林正处于演替的稳定发展阶段，林下有广泛的幼苗和幼树分布，天然更新能力较强。因此，有必要对其林分采取强有力的保护措施与抚育措施，不以取材为目的，通过合理疏伐调整林分密度，改善卫生状况，使林木具有良好的生长空间，能够充分吸收阳光、水分与养分等，同时，保护好林下的米储幼苗、幼树，改善其生长环境以便米槠林的生长与发展，对林分实现永续利用有着重要意义。
参考文献
[1]张思玉.桫椤群落内主要乔木种群的种间联结性[J].应用与环境生物学报，2001，7（4）：335-339.
[2]江明喜，黄汉东，胡理乐.后河自然保護区常绿落叶阔叶混交林群落学特征研究[J].武汉植物学研究，2002，20（5）：353-358.
[3]诸葛刚，哀建国，徐炯安，等.大荫山米槠林的群落物种多样性研究[J].西部林业科学，2008，02：34-39.
[4]郝耀锋，樊丙玉，吴開华，等.叶山林场次生阔叶林乔木树种多样性及种间关联分析[J].安徽农业大学学报，2012，06：915-919.
[5]巩合德，杨国平，鲁志云，等.哀牢山常绿阔叶林树种多样性及空间分布格局[J].生物多样性，2011，02：143-150.
[6]巩合德，杨国平，鲁志云，等.哀牢山常绿阔叶林树种多样性及空间分布格局[J].生物多样性，2011，02：143-150.
[7]郭忠玲，马元丹，郑金萍，等.长白山落叶阔叶混交林的物种多样性、种群空间分布格局及种间关联性研究[J].应用生态学报，2004（11） .
（责编：张宏民）