吳振文



摘 要 通過對人工相思林群落和天然季風常綠闊葉林群落的樣地調查,分析比較了兩者群落植物組成、植物多樣性的差異性。結果顯示,天然季風常綠闊葉林群落在植物多樣性和群落穩定性上優于人工相思林群落,通過自然演替人工相思林群落可向更優的天然季風常綠闊葉林群落演替,有利于提高植物多樣性。
關鍵詞 植物多樣性;人工相思林;季風常綠闊葉林;群落特征
中圖分類號:S718.5 文獻標志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.23.060
我國土壤侵蝕面積超出全國國土面積的1/3,我國南亞熱帶地區由于以赤紅壤等酸性土壤為主,土壤侵蝕現象十分常見。開展植被恢復是應對土壤侵蝕、恢復退化土地生態的核心。人工相思林是以含羞草科(Mimosaceae)相思屬(Acacia)樹種相思為建群種形成的植被群落,由于相思樹種生長迅速、生物量大、固氮能力強,在我國南方地區退化土地生態恢復上得到廣泛應用[1-2]。
季風常綠闊葉林是我國南亞熱帶地區的代表性植被類型,其群落組成植物種類豐富,一般在1 000 m2面積中有維管束植物80~110種,組成以樟科、殼斗科、山茶科、桃金娘科、大戟科、含羞草科、蝶形花科、蘇木科、桑科、梧桐科、蕓香科、五加科、山礬科及冬青科等為主。林中木質藤本植物較多,附生的維管束植物也較為常見。季風常綠闊葉林是南亞熱帶地區天然形成的地帶性植被,對生物多樣性的保存發展具有重要意義,也是理想狀態下,南亞熱帶地區各植被群落演替的最終形態。
1 研究地區與方法
1.1 研究區域概況
人工相思林樣地位于廣東省東莞市大嶺山區域,屬南亞熱帶季風氣候,年均溫21.7 ℃,年降水量2 090 mm,年相對濕度78%,土壤為赤紅壤。該區域自21世紀初大面積采用馬占相思(Acacia mangium)等對土地生態退化區開展恢復,形成面積較大、群落結構較穩定的人工相思林[3-4]。
季風常綠闊葉林樣地位于廣東省惠州市惠東縣古田省級自然保護區內,該區域與大嶺山區域處于同一緯度帶,屬南亞熱帶季風氣候,年均溫21.7 ℃,年降水量1 805 mm,年相對濕度77%,土壤為赤紅壤。該區域自20世紀80年代以來即采取良好的保護措施,未受到人為活動的干擾,是天然的季風常綠闊葉林分布區域。
1.2 研究方法
參考方精云等的調查方法[5],于2018年9月隨機在人工相思林和季風常綠闊葉林分布區域設置20 m×20 m的調查樣地。其中,人工相思林共設置樣地13個,樣地平均海拔208 m;季風常綠闊葉林設置樣地25個,樣地平均海拔348 m。
詳細記錄經緯度、坡度、坡向、坡位、海拔、閉郁度及土壤等環境因子的基本信息,采用每棵胸徑大于2.0 cm喬木樹種均測量記錄的調查方法,對樣地內喬木層的植物種的樹種名稱、樹高、胸徑、枝下高等進行測量記錄,同時在樣地對角線上設置2個5 m×5 m的灌草植物調查樣地,詳細記錄灌木層中物種的種類、株數、蓋度、高度、地徑及草本層中物種的種類、數量、蓋度、高度等相關指標。
1.3 數據分析方法
1.3.1 植物種類
根據《中國植物志》《廣東植物志》《東莞植物志》等文獻鑒定[6-8]。其中,蕨類植物按秦仁昌系統統計;裸子植物按鄭萬鈞系統統計;被子植物按哈欽松(Hutchison)系統統計。
1.3.2 物種豐富度
物種豐富度用調查樣地內所包含的物種數目(S)和Margalef物種豐富度指數(Dma)測度:
2 結果與分析
2.1 植物物種組成對比
通過樣地調查和數據統計,人工相思林共記錄維管束植物87種,隸屬于48科76屬,其中木本植物46種、草本植物29種、藤本植物12種。樣地中木本植物按物種多度排序,靠前的分別為馬占相思、桃金娘(Rhodomyrtus tomentosa)、石斑木(Rhaphiolepis indica)、九節(Psychotria rubra)、鴨腳木(Schefflera octophylla)和山蒼子(Litsea cubeba)。樣地中木本植物按物種出現頻度排序,靠前的分別為馬占相思、桃金娘、石斑木、九節和山蒼子。草本植物中,以禾本科、菊科、茜草科、野牡丹科和蕨類植物為主。沒有發現珍稀瀕危或重點保護的野生植物物種。
季風常綠闊葉林中,共記錄維管束植物134種,隸屬于59科113屬,其中,木本植物37科54屬76種,草本植物50種,藤本植物8種。樣地中木本植物按物種多度排序,靠前的分別為九節、木荷(Schima superba)、華潤楠(Machilus chinensis)、鴨腳木、羅浮柿(Diospyros morrisiana)和紅鱗蒲桃(Syzygium hancei),樣地中木本植物出現頻度排序也基本一致;草本植物以蕨類植物、禾本科、莎草科、百合科、菊科植物為主。記錄有金毛狗(Cibotium barometz)、樟樹(Cinnamomum bodinieri)、土沉香(Aquilaria sinensis)共3種國家二級重點保護野生植物。
2.2 植物多樣性對比
物種多樣性指數是將物種數、個體數、分布特性等信息結合起來的一個統計量,能定量反映群落或生境中物種的豐富度、變化程度或均勻度。通過對樣地數據統計(不含草本層),人工相思林樣地共統計木本植物674株,季風常綠闊葉林樣地共統計木本植物4 267株,根據公式計算,兩者的植物多樣性指數如表1所示。
1)從物種豐富度指標和物種多樣性指標看,人工相思林和季風常綠闊葉林在植物多樣性上均十分豐富,但明顯前者的物種豐富度劣于后者,可見在人工相思林向地帶性植被季風常綠闊葉林的演替過程中,其物種多樣性將得到提高。
2)從群落優勢度看,兩者較為接近,但季風常綠闊葉林也要優于人工相思林,也體現出季風常綠闊葉林植被群落較人工相思林群落更為穩定,有利于植物多樣性的保護。
3)從均勻度指數看,兩者群落在木本植物的分布上存在一定的差異,相對而言人工相思林群落林下木本植物均勻度差異性更大,體現出演替更新較為強烈,而季風常綠闊葉林植被相對較為穩定。
3 結論與討論
通過對人工相思林、季風常綠闊葉林植物物種多樣性分析,結果表明兩者林下植物多樣性均十分豐富,其物種構成存在一定的差異性,主要體現在建群種、優勢種的木本植物上,同時在灌木層種也有一定的同質性,如九節、桃金娘等陽生性植物都有較多生長。在植物多樣性方面,人工相思林在豐富度、優勢度、多樣性方面均較季風常綠闊葉林差,群落更新更為強烈,這與人工相思林在有效保護后向季風常綠闊葉林演替的現狀一致,該演替現象有利于提高生物多樣性和群落的穩定性。
參考文獻:
[1] 楊振意,薛曄,薛立,等.不同密度大葉相思人工林林下植物和土壤特性[J].水土保持通報,2013,33(3):154-158.
[2] 紀德彬.大葉相思林對侵蝕劣地的治理優勢與效益分析[J].綠色科技,2019(13):178-179.
[3] 麥智翔.東莞大嶺山森林公園南部區域植物多樣性與植被恢復研究[D].廣州:仲愷農業工程學院,2017.
[4] 古文強.廣東東莞市森林公園開發建設中的幾個問題及其對策的探討[J].林業與環境科學,2009,25(1):88-92.
[5] 方精云,王襄平,沈澤昊,等.植物群落清查的主要內容、方法和技術規范[J].生物多樣性,2009,17(6):533-548.
[6] 中國科學院《中國植物志》編輯委員會.中國植物志[M].北京:科學出版社,1993:1-18.
[7] 陳封懷.廣東植物志[M].廣州:廣東科技出版社,1987:1-9.
[8] 邢福武.東莞植物志[M].武漢:華中科技大學出版社,2010:1-481.
(責任編輯:趙中正)