官山自然保護區穗花杉群落特征及物種多樣性探析

歐陽園蘭 黎杰俊

摘 要 為了解江西省宜春市官山穗花杉群落的生存現狀，探究其保護機制，對官山穗花杉群落進行了野外調查與研究。結果表明，在監測樣地內共調查到胸徑≥1 cm植物919株，隸屬于32科49屬54種，群落物種相較之前更豐富；喬木層的Simpson優勢度指數、Shannon-Wiener多樣性指數和Pielou均勻度指數均大于灌木層和整個群落；樣地中的穗花杉個體數有192株，占樣地木本植物個體數的37.35%，除了糙花少穗竹，穗花杉重要值最高，在木本植物中占絕對優勢；穗花杉的幼齡樹占大多數、中齡樹次之、老齡樹極少，其種群仍處于相對穩定發展階段。

關鍵詞 穗花杉；群落；物種多樣性；官山自然保護區

中圖分類號：Q948.12 文獻標志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.24.050

穗花杉屬于紅豆杉科穗花杉屬常綠小喬木，是我國特有的國家二級保護野生物種。穗花杉主要生長在海拔300～1 800 m的陰濕溪谷兩旁或林內，呈零星分布，很少形成群落。根據文獻報道，目前天然穗花杉在湖南省綏寧縣，江西省宜豐縣、修水縣，四川省都江堰市和湖北省興山縣等地有集群分布[1-5]。對其群落特征進行研究，發現穗花杉群落大都表現為幼齡樹占大多數，中齡樹居次，老齡樹極少，種群仍處于相對穩定發展階段。

通過對江西省宜春市官山保護區典型穗花杉天然林群落結構進行研究，闡明穗花杉天然林的群落結構特征、物種多樣性等，有助于揭示其瀕危原因，為穗花杉天然林保護及遺傳資源的保存、評價及遺傳育種提供實驗依據。

1 研究方法

1.1 區域概況

官山國家級自然保護區地處九嶺山脈西段，地跨宜春市宜豐縣、銅鼓縣，總面積11 500.5 hm2。區內保存著大面積的原生性常綠闊葉落葉混交林及珍貴植物群落，生物多樣性極為豐富，其中珍稀植物穗花杉植物群落、中亞熱帶常綠闊葉林生態系統在我國具有突出的代表性，并且是我國華東地區，尤其是長江中下游區域少有的生物基因庫和生物多樣性保護基地，具有很高的科研價值和社會經濟價值。

1.2 樣方調查

依據中國森林生態系統監測樣地設置方法，參照國際森林生態學大樣地建設技術規范，于2016年7月在官山國家級自然保護區大、小西坑內選擇典型的穗花杉群落，建設5個20 m×20 m標準固定樣地，在每個樣地內設4個10 m×10 m的小樣方，以小樣方為基本調查單元，記錄植物胸徑≥1 cm的所有個體的名稱、胸徑、生長狀況等信息。

1.3 數據處理

1.3.1 徑級分布

主要針對穗花杉進行徑級分布，根據調查到的穗花杉胸徑（Diameter at Breast Height，DBH），以每2 cm為一級，1～21 cm共分為10個徑級，分別為

1 cm≤DBH<3 cm、3 cm≤DBH＜5 cm、5 cm≤DBH＜

7 cm、7 cm≤DBH＜9 cm、9 cm≤DBH＜11 cm、

11 cm≤DBH<13 cm、13 cm≤DBH＜15 cm、15 cm≤DBH＜17 cm、17 cm≤DBH＜19 cm與

19 cm≤DBH＜21 cm。

1.3.2 物種多樣性指數

根據樣地資料，計算不同物種的相對密度（Mr）、相對顯著度（Pr）、相對頻度（Fr）和相對高度（Hr），計算每個樣地不同物種的重要值（IV），并以物種的重要值為基礎，計算物種多樣性指數。采用物種豐富度指數、Shannon-Wiener多樣性指數、Simpson優勢度指數和Pielou均勻度指數綜合評價穗花杉群落的物種多樣性。具體公式為

（1）

（2）

（3）

（4）

（5）

（6）

（7）

（8）

式中：n為某個種的株數；N為所有種的總株數；sBH為某個種的胸高斷面積；SBH為所有種的胸高斷面積之和；n0為某個種在樣方中出現的次數；N0為所有種出現的總次數；h0為某個種的總高度；H0為所有種的高度之和；D為Simpson優勢度指數；H為Shannon-Wiener多樣性指數；J為Pielou均勻度指數；S為豐富度指數，即出現在樣方的物種數；Pi為第i種的個體數與所有種個體總數的比值。

2 結果與分析

2.1 穗花杉群落物種組成

在5個穗花杉動態監測樣地構建的20個小樣方內共調查到植物（胸徑≥1 cm）54種，隸屬于32科

49屬。其中，木本植物52種，植株數有514株；禾本科植物2種，為毛竹（4株）和糙花少穗竹（401株）；樣地中的穗花杉個體數有192株，占樣地木本植物個體數的37.35%；樣地中只有1個物種的個體數為

19株，占總物種數的35.18%，占樣地木本植物個體總數的3.69%。穗花杉群落的郁閉度大多在0.4～0.5，植株分布比較稀疏，平均每100 m2有立木30株左右（除含糙花少穗竹的樣地）。

通過重要值排序（表1），在穗花杉群落中，重要值大于1的物種有25種，排第一位的是糙花少穗竹，由于其在群落中株數最多（401），其重要值最大（21.89），但出現的頻度不高；其次是穗花杉（14.89），但其株數（192）、頻度（19）在木本植物里都是最大，故是群落的主要建造者。毛紅椿、三峽槭、黑殼楠、榧樹及枸骨等多是穗花杉群落喬木層的優勢種，其他樹種如青錢柳、港柯、毛豹皮樟、木荷等，雖然形體高大，但株數較少，是群落的伴生樹種，這些樹種為喜漫射光的穗花杉創造了良好的生存環境，對群落影響較大。

2.2 穗花杉群落物種多樣性指數

表2為穗花杉群落物種的多樣性指數。可以看出，喬木層除了豐富度指數（S）和植株數外，其Simpson優勢度指數、Shannon-Wiener多樣性指數和Pielou均勻度指數均大于灌木層的和整個群落，主要是處于灌木層中的糙花少穗竹植株數占整個灌木層植株數的59.58%，且集中分布在一個樣地內。若剔除糙花少穗竹的影響，則穗花杉群落的Simpson優勢度指數（6.300）、Shannon-Wiener多樣性指數（2.740）和Pielou均勻度指數（0.690）都會增高，略高于何飛等1999年在江西官山所調查的穗花杉群落，說明隨著群落演替變化，群落結構也發生著較大變化[2]。

2.3 穗花杉種群結構

在群落的調查過程中，共調查到穗花杉192株（胸徑≥1 cm），穗花杉幼苗（胸徑＜1 cm）有110株，

胸徑最大20.9 cm，樹高最高7.5 m，平均胸徑為

6.58 cm，平均樹高4.06 m，密度0.15株·m-2。徑級結構如圖1所示，隨著胸徑的增加，樹齡的增長，其株數相應遞減。在1 cm≤DBH＜5 cm和5 cm≤DBH＜9 cm兩個徑級區間的植株數為78株和66株，遞減不大；在9 cm≤DBH<13 cm、13 cm≤DBH＜17 cm、17 cm≤DBH＜21 cm 3個徑級區間，植株數分別為

30株、14株和4株，遞減幅度增大，說明穗花杉植株胸徑增大到9 cm以上時，遞減趨勢增大，其淘汰率加大。可以看出，官山保護區的穗花杉天然林中穗花杉的幼齡樹占大多數、中齡樹次之、老齡樹極少，其種群仍處于相對穩定發展階段。另外，官山大小西坑穗花杉天然林具有特殊的地理環境，擁有懸巖奇峰的溝谷，溝內常年保持水流，陰濕度較大，因此林間富含腐殖質，便于穗花杉樹苗的發育，穗花杉天然更新較為

良好。

3 結論與討論

通過對官山保護區穗花杉群落物種組成的分析可知，保護區木本植物種類豐富，且穗花杉的株數、頻度、重要值都遠高于其他物種，說明穗花杉在木本植物中占絕對優勢。從群落物種多樣性指數分析可知，群落除了豐富度指數和植株數外，其Simpson優勢度指數、Shannon-Wiener多樣性指數和Pielou均勻度指數均略微低于喬木層，若剔除糙花少穗竹，群落的多樣性指數均高于喬木層和灌木層，說明糙花少穗竹對群落有一定影響。總體而言，該群落物種多樣性較高，分布均勻，群落較為穩定。從穗花杉種群結構分析可知，穗花杉的徑級呈倒“J”形分布，通過胸徑大小判斷其年齡大小，穗花杉的幼齡樹占大多數、中齡樹居次、老齡樹極少，其種群仍處于相對穩定發

展階段。

但是，從此次野外調查的數據來看，官山穗花杉天然林群落受到竹子面積增大的影響，尤其是受糙花少穗竹的影響，其重要值（21.89）在穗花杉群落中排在第一位，植株數占有率達43.63%，且現主要集中分布在一個樣地內。研究表明，糙花少穗竹的竹鞭、竹筍、幼竹生長節律與毛竹相似，對資源的利用較充分，對環境因子的適應性較強，墾復改造荒蕪野生竹林，2～3年

即可郁閉成林。因此，官山穗花杉天然林群落中糙花少穗竹對穗花杉的順向演替進程影響較大，在種間競爭過程中，會逐漸阻礙其他物種的幼苗和幼樹的生長發育，從而使官山保護區的穗花杉資源量遭到破壞。故需要采取一定的有效措施調控糙花少穗竹擴張的影響，以便加強對江西官山保護區穗花杉天然林的有效保護。

參考文獻：

[1]? 劉克旺，石道良，楊旭紅，等.湖南綏寧縣神坡山穗花杉群落特征初步研究[J].武漢植物學研究，1999（2）：137-145.

[2]? 何飛，鄭慶衍，劉克旺.江西宜豐縣官山穗花杉群落特征初步研究[J].中南林學院學報，2001（1）：74-77.

[3]? 聞天聲，汪延芬，范志剛，等.贛北黃花山穗花杉天然林的初步研究[J].江西林業科技，1992（3）：13-16.

[4]? 劉智慧，譚經正，廖邦洪，等.四川青城山穗花杉種群和群落特征的初步研究[J].熱帶亞熱帶植物學報，1994（2）：22-30.

[5]? 彭輔松.湖北興山發現成片穗花杉林[J].植物雜志，1988（5）：5.

（責任編輯：張春雨）