東莞市風(fēng)水林功能多樣性研究

余雪貴 吳育璇

摘要：對東莞市風(fēng)水林功能多樣性進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：東莞風(fēng)水林功能多樣性分布比較均勻，多樣性波動較小，勻度指數(shù)E、香農(nóng)維納多樣性指數(shù)H'和辛普森指數(shù)D'變異系數(shù)分別為11.68%、11.68%、9.03%，群落功能比較穩(wěn)定。大多數(shù)群落生物因子與功能多樣性指標(biāo)均有顯著性相關(guān)，僅有平均冠幅面積、平均樹高、最大樹高、枝下高與功能多樣性指標(biāo)無顯著性相關(guān)。最大胸徑與功能多樣性指標(biāo)的相關(guān)性最強(qiáng)，說明樣方中大樹對維持群落的功能多樣性發(fā)揮著很大作用，這強(qiáng)調(diào)了風(fēng)水林保護(hù)要著重保護(hù)林中的大樹，有利于維持群落功能多樣性的穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：風(fēng)水林;功能多樣性;平均胸徑;平均生物量

中圖分類號：S718.54

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1674-9944（2018）13-0027-03

1 引言

風(fēng)水林是指人們受風(fēng)水理論的影響.在路口、村后、庭院、寺廟以及墳?zāi)怪車扰c風(fēng)水有關(guān)的地方所營建或封育、保護(hù)的森林[1，2]。相對于一般森林，風(fēng)水林除了“風(fēng)水保護(hù)”的含義外，同樣具備包括景觀觀賞、森林游憩和休閑娛樂在內(nèi)的一般森林所具有的重要功能[3]。由于數(shù)百年來被村民們刻意保護(hù)，村邊風(fēng)水林保留了很多原始植被的特征，但同時又由于深受人類活動的干擾而與自然群落有一定差異[4]。群落功能多樣性是衡量群落功能特征的重要參數(shù)指標(biāo)，在天然林應(yīng)用比較廣泛，但在風(fēng)水林中還較少研究，而風(fēng)水林由于所處位置與人的關(guān)系尤為密切，既容易受到人為干擾，但又能為人提供優(yōu)質(zhì)的生態(tài)服務(wù)。因此，研究風(fēng)水林的功能多樣性具有重要意義。東莞是工業(yè)化程度很高的城市.城市森林呈現(xiàn)出破碎化、斑塊化的特征，風(fēng)水林是少量現(xiàn)存且具有較高生態(tài)效益的森林，研究風(fēng)水林的功能多樣性特征，以期為風(fēng)水林功能多樣性的發(fā)展、風(fēng)水林的保護(hù)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和理論指導(dǎo)。

2 材料與方法

2.1 研究區(qū)概況

東莞市位于廣東省中南部，地處南亞熱帶.研究樣地位于東莞市中部的東坑鎮(zhèn)（23°0'9"～23。0'23"N，113°54'52"～113°55'9"E）。年平均氣溫22.1℃，年平均降水量1800 mm，4～9月為雨季，降雨量占全年的80%以上，并以臺風(fēng)雨居多。地貌類型為低丘臺地，土壤為發(fā)育于花崗巖母質(zhì)的赤紅壤，土層較深厚。地帶性森林植被類型為季風(fēng)常綠闊葉林.優(yōu)勢種類為殼斗科、樟科、山茶科、大戟科、桃金娘科、杜英科、山礬科、梧桐科等的一些種類[5～7]。

2.2 樣地調(diào)查

在風(fēng)水林中設(shè)置5個400 m2的樣地（20 m×20 m），每個400m2劃分為4個10 m×10 m的基本樣方單元，總的樣地面積為2000 m2。調(diào)查的樣地信息指標(biāo)有群落類型、群落高度、經(jīng)緯度、郁閉度等，群落指標(biāo)有種名、胸徑（起測胸徑為1 cm）、樹高、枝下高、冠幅等。

2.3 數(shù)據(jù)處理和分析

單株立木材積求算公式為[8]：

V=6.01228×10-5D1.87550 H0.98496（1）

式（1）中：V為單株立木蓄積量（m3）;D為胸徑（cm）;H為樹高（m）。單株立木生物量求算公式為[9]：

BTREE_j=VTREE_j·DTREE_jBEFTREE_j（1+RTREE_j） （2）

式（2）中：BTREE_j為樹種j的單株立木生物量（t/株）;VTREE_j為樹種j的單株立木材積（m3/株）;DTREE_j為樹種j的基本木材密度（ t/m3），取0. 598;BEFTREE_j為樹種j的生物量擴(kuò)展因子，用于將樹干材積轉(zhuǎn)化為林木地上生物量，取1.674;RTREE_j為樹種j的地下生物量/地上生物量之比，取0.261。

以上計算在Excel 2013中進(jìn)行。

用植物性狀（草本、灌木、小喬木、喬木、大喬木）、平均胸徑、平均樹高、平均胸高斷面積、平均生物量、平均蓄積量、平均冠幅面積來表征群落物種的功能多樣性，均勻度指數(shù)E、香農(nóng)維納多樣性指數(shù)H'和辛普森指數(shù)D等功能多樣性指標(biāo)在PC～ORD 7.0中進(jìn)行。

對求得的功能多樣性指標(biāo)進(jìn)行做圖分析，用平均胸徑、平均樹高等影響因子與功能多樣性指標(biāo)進(jìn)行pearson相關(guān)性分析，以上做圖和分析在STATISTICA 10.0中進(jìn)行。

3 結(jié)果與分析

3.1 群落功能多樣性分析

群落各樣方功能多樣性見圖1，功能多樣性指標(biāo)中E表示均勻度指數(shù)，衡量群落中各樣方功能分布是否均勻，香農(nóng)維納多樣性指數(shù)H'和辛普森指數(shù)D'均用來表達(dá)群落中各樣方功能分布的多樣性。從圖1可以看出，各樣方均勻度指數(shù)E、香農(nóng)維納多樣性指數(shù)H'和辛普森指數(shù)D'在各樣方中的波動均較小，其數(shù)據(jù)范圍分別為：0.504～0.884、0.981～1. 72、0.491～0.787，變異系數(shù)分別為11.68%、11.68%、9.03%。樣方1的均勻度指數(shù)和多樣性指數(shù)均最低，說明樣方1的功能分布不均勻，功能多樣性較低。樣方19的均勻度指數(shù)和多樣性指數(shù)均最低，說明樣方19的功能分布比較均勻，功能多樣性較高。文用植物性狀、胸徑樹高等參數(shù)指標(biāo)表征功能多樣性，因此，各樣方功能多樣性指標(biāo)大小，反映了樣方植物性狀的豐富、胸徑、樹高、胸高斷面積、冠幅面積、蓄積量、生物量等參數(shù)指標(biāo)的大小狀況。調(diào)查數(shù)據(jù)也說明了樣方1植物的胸徑、樹高、蓄積量等參數(shù)指標(biāo)均較小.而樣方19的各個指標(biāo)均較大。

3.2 群落功能多樣性影響因子分析

功能多樣性指標(biāo)與平均胸徑斷面積、平均生物量等生物影響因子進(jìn)行相關(guān)性分析，分析結(jié)果如表1所示，可以看出，平均胸高斷面積、平均生物量、平均胸徑、最大胸徑、平均蓄積量與3個多樣性指標(biāo)均有顯著性相關(guān)，而平均冠幅面積、平均樹高、最大樹高、枝下高與3個多樣性指標(biāo)均無顯著性相關(guān)。其中，與均勻度指數(shù)E、香農(nóng)維納多樣性指數(shù)H'和辛普森指數(shù)D'相關(guān)性最強(qiáng)的均是最大胸徑，說明樣方中最大胸徑的樹能對樣方的功能多樣性有較強(qiáng)的影響。均勻度指數(shù)E和香農(nóng)維納多樣性指數(shù)H'與生物影響因子的相關(guān)性較辛普森指數(shù)D'強(qiáng)。樣方平均冠幅、平均樹高對樣方功能多樣性無顯著性相關(guān)，這間接說明這兩者對群落功能多樣性影響很弱。總的來看，功能多樣性指標(biāo)與生物影響因子相關(guān)性較強(qiáng)，而且比較一致。

4 結(jié)論與討論

風(fēng)水林由于靠近人居住地，受到人為干擾較強(qiáng)，但同時為人類提供了豐富的生態(tài)效益。以植物性狀、胸徑、樹高等表征的風(fēng)水林的群落功能多樣性，能較好地反映風(fēng)水林群落的植物功能性狀。本研究地風(fēng)水林群落植物功能多樣性分布比較均勻，多樣性變化較小，說明群落維持了穩(wěn)定的功能，林緣等地沒有因?yàn)槭艿捷^強(qiáng)的人為干擾而導(dǎo)致群落退化。 群落功能多樣性受到群落生物因子的影響顯著，相關(guān)性較強(qiáng)，除了平均冠幅、樹高等少數(shù)指標(biāo)與功能多樣性指標(biāo)無顯著性相關(guān)，其他多數(shù)相關(guān)性均顯著，間接說明群落功能多樣性指標(biāo)能較好的反映群落的生物性質(zhì)特征。樣方最大胸徑與功能多樣性指標(biāo)最強(qiáng)，說明樣方中最大樹在樣方中發(fā)揮著很強(qiáng)的功能作用，這說明風(fēng)水林保護(hù)要著重對林中大樹的保護(hù)，這些大樹能有效的發(fā)揮群落的功能多樣性。

參考文獻(xiàn)：

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[3]張西林.村落風(fēng)水林休閑游憩開發(fā)[J].福建林業(yè)科技，2013（3）：213～216.

[4]林國俊，馬磊，吳林芳，等.廣州市風(fēng)水林群落空間異質(zhì)件及其對區(qū)域物種多樣性的貢獻(xiàn)[J].熱帶亞熱帶植物學(xué)報，2013（2）：168～174.