同安區(qū)小坪森林公園植被多樣性調(diào)查分析

李進(jìn)興

(福建省同安雙溪國(guó)有林場(chǎng)，福建 廈門 361100)

1 引言

生物多樣性保護(hù)是促進(jìn)人與自然和諧的重要舉措[1～5]，研究生物多樣性并采取有效保護(hù)性措施，對(duì)合理利用和保護(hù)森林生物多樣性具有現(xiàn)實(shí)意義[6～10]。經(jīng)原福建省林業(yè)廳批準(zhǔn)，2000年9月份廈門市同安區(qū)小坪林業(yè)試驗(yàn)場(chǎng)確定為省級(jí)森林公園，面積2.5萬畝。該公園是集森林景觀、自然山水、風(fēng)土民情、森林康養(yǎng)為一體的多功能生態(tài)旅游景區(qū)。植被類型具有南亞熱帶雨林特征，森林植被茂盛，物種豐富多彩，景觀錯(cuò)落有致，是市民休閑度假避暑的勝地[11]。按照原省林業(yè)廳有關(guān)規(guī)定，同安區(qū)林業(yè)局在小坪林業(yè)試驗(yàn)場(chǎng)即小坪森林公園中設(shè)置生態(tài)定位監(jiān)測(cè)站，從2015年底至2016年初，小坪林業(yè)試驗(yàn)場(chǎng)組織相關(guān)單位對(duì)生態(tài)定位監(jiān)測(cè)站所在的區(qū)域進(jìn)行生物多樣性調(diào)查，本文對(duì)森林公園的喬、灌、草植被多樣性的調(diào)查結(jié)果進(jìn)行分析，為保護(hù)和持續(xù)經(jīng)營(yíng)管理提供科學(xué)依據(jù)。

2 調(diào)查區(qū)慨況

調(diào)查區(qū)位于小坪林業(yè)試驗(yàn)場(chǎng)即森林公園內(nèi)，地處N24°48′～24°51′，E118°00′～118°07′，區(qū)域地貌屬戴云山南翼延伸的山地丘陵，地形變化較大，海拔126.2～1038.5 m。調(diào)查樣地設(shè)在森林公園的6大班4、7小班，坡向涵蓋東、西、北，坡度20°～35°。

3 調(diào)查內(nèi)容與方法

3.1 調(diào)查內(nèi)容

調(diào)查內(nèi)容為樣地內(nèi)喬灌草的植被類型、種類、數(shù)量、生長(zhǎng)發(fā)育情況等，為闊葉混交林和針闊混交林兩大群落類型，分別調(diào)查記錄每個(gè)樣方中植物的種科屬名、數(shù)量以及樹高(灌、草為株高)、胸徑或地徑(喬木為胸徑，灌木為地徑)、冠幅等生長(zhǎng)發(fā)育指標(biāo)，并匯總統(tǒng)計(jì)樣地內(nèi)的植物種類、數(shù)量、重要值、多樣性指數(shù)等。

3.2 方法

3.2.1 樣地和樣方設(shè)置

根據(jù)森林公園的林業(yè)基本圖，室內(nèi)確定擬設(shè)置調(diào)查樣地的區(qū)域，然后實(shí)地踏查、核實(shí)并選擇有代表性地段設(shè)置大樣地，大樣地設(shè)置長(zhǎng)寬100 m×100 m(面積1萬m2)。再將樣地區(qū)分成100個(gè)樣方,每個(gè)樣方10 m×10 m，面積100 m2。樣地、樣方用羅盤儀測(cè)控制，并用GPS記錄每個(gè)樣方的西南角的地理位置。

3.2.2 調(diào)查方法

喬木層、灌木層調(diào)查[12,13]：在大樣方內(nèi)，每木調(diào)查所有喬木、灌木的名稱、樹高(灌木為株高)、胸徑(灌木測(cè)定地徑)和冠幅等性狀指標(biāo)。同一種灌木數(shù)量較多時(shí)則調(diào)查株數(shù)、平均高和蓋度。

草本層調(diào)查[14]：在10 m×10 m的每個(gè)樣方中，分別設(shè)置3個(gè)1 m×1 m的小樣方，分別調(diào)查記載每個(gè)小樣方的草本植物種類、名稱、平均高度、蓋度和頻率等指標(biāo)。

3.2.3 相關(guān)指標(biāo)計(jì)算方法

按喬、灌、草3層分別統(tǒng)計(jì)每個(gè)樣方的植物種類、科及屬，并計(jì)算每個(gè)樣方的物種密度、優(yōu)勢(shì)度、頻度、生物多樣性指數(shù)等相關(guān)指標(biāo)[13～16]。

4 結(jié)果與分析

4.1 喬木層調(diào)查結(jié)果分析

經(jīng)樣方調(diào)查匯總，100個(gè)樣方內(nèi)喬木層共有喬木樹種27種，優(yōu)勢(shì)樹種有人工林灰木蓮、火力楠、觀光木和天然更新的馬尾松、鵝掌柴、羅浮柿、細(xì)枝柃和黃瑞木等。各種喬木樹種科、屬、種學(xué)名和出現(xiàn)樣方數(shù)見表1。

表1 喬木層樹種種類

樣地內(nèi)喬木樹種合計(jì)1711株，平均每畝114株。出現(xiàn)最多的是天然更新的羅浮柿382株、馬尾松257株、細(xì)枝柃186株、鵝掌柴184株；人工林的灰木蓮保存181株、火力楠162株、觀光木86株。株數(shù)最少的是二級(jí)保護(hù)樹種白桂木、簕欓花椒、狗骨柴、絨毛潤(rùn)楠、豺皮樟等。

從表2的生物多樣性相關(guān)指標(biāo)計(jì)算結(jié)果看出，①喬木出現(xiàn)樣方數(shù)最多的樹種是羅浮柿79個(gè)樣方, 頻度0.79；鵝掌柴65個(gè)樣方, 頻度0.65；馬尾松60個(gè)樣方, 頻度0.60；細(xì)枝柃53個(gè)樣方, 頻度0.53；黃瑞木和人工造林的灰木蓮分別出現(xiàn)52和37個(gè)樣方, 頻度0.52和0.37；火力楠32個(gè)樣方, 頻度0.32；觀光木25個(gè)樣方, 頻度0.25。出現(xiàn)樣方數(shù)最少的樹種是豺皮樟、白桂木、簕欓花椒、狗骨柴，僅出現(xiàn)1個(gè)樣方, 頻度0.0002；②優(yōu)勢(shì)度最大的樹種有火力楠、灰木蓮、羅浮柿、鵝掌柴和觀光木，優(yōu)勢(shì)度依次為5.399、5.393、3.0、1.22、1.002，而優(yōu)勢(shì)度最小的樹種是白桂木，僅0.007；③喬木樹種重要值最大的是馬尾松、羅浮柿、灰木蓮、火力楠、鵝掌柴，重要值依次為52.26%、51.09%、39.9%、37.92%和29.12%；④喬木的H(Shannon指數(shù))、D(Simpson指數(shù))、J(Pielou均勻度指數(shù)) 等生物多樣性相關(guān)指數(shù)分別為2.338、0.8757和0.7095。

表2 喬木層物種多樣性指數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果

4.2 灌木層調(diào)查結(jié)果分析

經(jīng)調(diào)查匯總，100個(gè)樣方(含200個(gè)灌木樣方)灌木層共有灌木樹種62種，其中優(yōu)勢(shì)樹種亮葉猴耳環(huán)663株、華山姜490株、細(xì)枝柃382株、鵝掌柴300株等。出現(xiàn)稀少的有杜虹花1株、山螞蝗1株、天仙果1株、香港新木姜子1株、山柑1株，各種灌木樹種科、屬、種學(xué)名見表3。

表3 灌木名稱匯總

續(xù)表3

灌木層生物多樣性相關(guān)指標(biāo)計(jì)算分析結(jié)果表明(表格篇幅過大，省略)，優(yōu)勢(shì)灌木主要有鵝掌柴、黃瑞木、羅浮柿、亮葉猴耳環(huán)、華山姜、水團(tuán)花，優(yōu)勢(shì)度依次為0.0581、0.0524、0.0348、0.0378、0.0253和0.0215；優(yōu)勢(shì)度較小的有欖綠粗葉木、杜莖山、山螞蝗、天仙果、香港新木姜子、野牡丹、羊角藤、木竹子等樹種；重要值較大的有細(xì)枝柃47.54%、亮葉猴耳環(huán)35.25%、鵝掌柴29.17%、華山姜26.13%、黃瑞木19.91%、草珊瑚19.18%、三叉苦14.63%、羅浮柿11.5%、九節(jié)木10.53%等灌木。總體灌木層的H(Shannon指數(shù))、D(Simpson指數(shù))、J(Pielou均勻度)等相關(guān)指數(shù)多樣性指數(shù)分別為：2.835、0.9090和0.6868。

4.3 草本層調(diào)查結(jié)果分析

經(jīng)樣方調(diào)查匯總，100個(gè)樣方草本層共有草本植物13種，出現(xiàn)頻度較高的主要有狗脊蕨(頻度0.11)、烏毛蕨(頻度0.18)、黑莎草(頻度0.13)、鐵芒萁(頻度0.21)。出現(xiàn)頻率較少的是五節(jié)芒和劍葉耳草，頻度均為0.003。各種草本科、屬、種學(xué)名見表4。

表4 草本名稱匯總

草本層多樣性相關(guān)指標(biāo)表明，草本優(yōu)勢(shì)度較大的是鐵芒萁0.061和烏毛蕨0.050，而優(yōu)勢(shì)度較小的主要有江南卷柏、五節(jié)芒和劍葉耳草等；草本植物重要值較大的是鐵芒萁、烏毛蕨、黑莎草和狗脊蕨，重要值依次為88.92%、63.76%、40.34%、31.71%。鐵芒萁的Hi(Shannon指數(shù))最大，為0.290；Hi(Shannon指數(shù))最小的是劍葉耳草0.007。總體草本層多樣性指數(shù)H(Shannon指數(shù))、D(Simpson指數(shù))和J(Pielou均勻度指數(shù))分別為1.276、0.8201和0.4261。

5 結(jié)論與討論

(1)喬木層樹種共有27種1711株，優(yōu)勢(shì)樹種有天然更新的馬尾松和人工造林的火力楠、觀光木、木荷和灰木蓮等。喬木層出現(xiàn)頻率最高的有天然更新的羅浮柿(頻度0.79)、鵝掌柴(頻度0.65)、馬尾松(頻度0.60)、細(xì)枝柃(頻度0.53)和黃瑞木(頻度0.52)等，以及人工造林的灰木蓮(頻度0.37)、火力楠頻度0.32、觀光木頻度0.25；喬木樹種重要值最大的主要是馬尾松、羅浮柿、灰木蓮、火力楠、鵝掌柴等，重要值依次為52.26%、51.09%、39.9%、37.92%和29.12%；喬木的H(Shannon指數(shù))、D(Simpson指數(shù))、J(Pielou均勻度指數(shù)) 等生物多樣性指數(shù)分別為2.338、0.8757和0.7095。

(2)樣地灌木層物種較為豐富，共有灌木樹種62種，其中優(yōu)勢(shì)灌木主要有鵝掌柴、黃瑞木、羅浮柿、亮葉猴耳環(huán)、華山姜、水團(tuán)花，優(yōu)勢(shì)度依次為0.0581、0.0524、0.0348、0.0378、0.0253和0.0215；而優(yōu)勢(shì)度相對(duì)較小的主要有欖綠粗葉木、杜莖山、山螞蝗、天仙果、香港新木姜子、野牡丹、羊角藤和木竹子等；重要值較大的有細(xì)枝柃47.54%、亮葉猴耳環(huán)35.25%、鵝掌柴29.17%、華山姜26.13%、黃瑞木19.91%、草珊瑚19.18%、三叉苦14.63%、羅浮柿11.5%和九節(jié)木10.53%等。總體灌木層多樣性指數(shù)和均勻度均比喬木層高，H(Shannon指數(shù))、D(Simpson指數(shù))、J(Pielou均勻度)分別為指數(shù)2.835、0.9090和0.6868。

(3)草本層種類較少，與氣候、立地以及林分郁閉度有關(guān)，草本植物共有12種，優(yōu)勢(shì)種是鐵芒萁和烏毛蕨，優(yōu)勢(shì)度分別是0.061和0.050；較大重要值的草本，主要有鐵芒萁、烏毛蕨、黑莎草、和狗脊蕨，依次為88.92%、63.76%、40.34%、31.71%；草本層多樣性相關(guān)指數(shù)均比喬木層、灌木層小，H(Shannon指數(shù))、D(Simpson指數(shù))和J(Pielou均勻度)分別為1.276、0.8201和0.4261。

(4)同安區(qū)小坪森林公園，地處南亞熱帶氣候區(qū)，水熱條件較好，生存者較多的熱帶和亞熱帶植物物種，在解放初期至80年代初，由于亂砍輪伐而遭受嚴(yán)重破壞，水土流失嚴(yán)重，加上立地質(zhì)量較差，物種多樣性很低。20世紀(jì)80年以來，各級(jí)林業(yè)部門的高度重視，封山育林，科學(xué)經(jīng)營(yíng)，使得森林生態(tài)環(huán)境得到很好的改善，特別是森林公園成立以來加大管護(hù)力度，植物多樣性樣得到明顯提高。根據(jù)調(diào)查分析結(jié)果，可為人工合理規(guī)劃管理提供依據(jù)，通過適當(dāng)?shù)娜斯ぜ夹g(shù)措施，有效提高森林公園的物種多樣性，使之與人和諧共處，發(fā)揮森林公園的生態(tài)、森林康養(yǎng)、旅游功能以及提高碳匯、碳中和的能力。