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云南曲靖市黄杉种群的群落生态学特征分析


  [摘 要]对云南曲靖市黄杉群落的生态学特征进行了研究。结果表明,曲靖市黄杉植物群落植物种类丰富,共有维管束植物45科90属125种。科属组成多样,区系成分复杂,温带分布有53属,多于热带性质的属。根据分布生境、群落结构和种类组成,可将该分布区黄杉群落分为三个类型,即黄杉林,黄杉、云南松林,云南松(滇油杉)、黄杉林。乔木层的物种多样性排序为黄杉林<黄杉、云南松林<云南松(滇油杉)、黄杉林,灌木层的物种多样性排序为云南松(滇油杉)、黄杉林<黄杉、云南松林<黄杉林,草本层的物种多样性排序为黄杉林<云南松(滇油杉)、黄杉林<黄杉、云南松林。
  [关键词]黄杉 区系分析 物种多样性 曲靖市 云南
  
  黄杉(Pseudotsuga sinensis )为松科黄杉属乔木树种,中国特有种,国家Ⅱ级重点保护物种,目前仅在云南、四川、贵州、湖南、湖北等省呈间断式残遗分布[1]。在云南曲靖市,黄杉主要分布在宣威市、会泽县的交界处,如倘塘、鲁纳等乡镇,是当地主要用材树种之一。上世纪五、六十年代黄杉资源曾遭受严重砍伐,许多成年大树逐渐消失,资源数量锐减。近年来当地政府加大了对黄杉的保护力度,投入了较多的人力、财力,但保护效果并不明显,黄杉资源数量仍在逐年下降。为此,开展对黄杉资源的研究和保护工作,对保护该物种资源和当前的生物多样性具有重要意义。此前曾对黄杉的资源现状及保护利用进行过一些初步研究[2-5],但对黄杉的群落特征及物种多样性少有报道。本文分析了曲靖市黄杉分布区的区系组成、物种多样性以及群落生态学特征,以期为黄杉资源的保护与持续利用提供依据。
  
  一、分布区自然概况
  黄杉在曲靖市主要分布于宣威市与会泽县的接合部,主要涉及有倘塘、龙场、格宜、鲁纳、大井、雨碌、上村等乡镇,地理位置大致为26°14′~26°40′N,103°27′~104°19′E。该分布区为山地地貌,海拔1520~2480m。气候为暖温带季风气候,年均降雨量为900mm,多集中于5~10月,年平均气温15℃,7月最高气温28℃;1月最低气温-4℃。土壤以红壤、黄壤为主。
  
  二、研究方法
  采用样方法进行群落结构调查。在黄杉分布的群落中,根据不同海拔高度和坡向设置13块样地,各样地的海拔,坡度等环境背景条件见表1。样地面积20m×20m,样地内划分为5m×5m的16个小样方,样地内乔木层逐木调查,记录种名、胸径、高度、冠幅等;在样地四角取4个5m×5m和4个1m×1m的小样方分别调查灌木层和草本层,灌木层记录样方内种名、株数、高度、盖度等;草本层调查种名,目测法记录植株数量、盖度等。
  物种多样性的测定采用物种丰富度S、Simpson指数D、Shannon-Wiener指数H′及Pielou均匀度指数J来测定[6],计算公式分别为:
  
  其中S为样地中物种的总数,N为样地中物种总个体数,ni为第i种的个体数,Pi为第i种的个体数占总个体数的比例。
  表1样地环境资料
  Table 1 Environmental conditions of sampling sites
  
  三、结果
  (一)群落区系的组成
  根据野外调查结果统计,样地中共记录到维管植物45科90属125种。其中蕨类植物5科6属9种,裸子植物2科4属5种,被子植物38科80属111种(双子叶植物36科75属104种,单子叶植物2科5属7种)。属种数量占优势的科为蔷薇科(Rosaceae,13属17种),菊科(Compositae,7属13种),杜鹃花科(Ericaceae,4属8种),忍冬科(Caprifoliaceae,2属7种),壳斗科(Fagaceae,3属6种)。区系组成中仅含1-2各的有32科,占总科数的71.11%;仅含1种的属有66属,占总属数的73.33%。这说明该区域黄杉分布群落的科属组成较为复杂多样。
  (二)群落地理成分分析
  按照吴征镒的种子植物属的分布区类型统计[7],对样地群落种子植物区系的地理成分进行分析(表2)。
  表2黄杉植物群落种子植物属的分布区类型
  Table 2 Distribution patterns of genera of seed plants in Pseudotsuga sinensis community
  
  从表2中可知,群落中共有种子植物84属,其中世界分布的属有9属,如悬钩子属(Rubus)、车前草属(Plantago)、堇菜属(Viola)等。泛热带及其变型分布的9属,占12.00%,如榕属(Ficus)、耳草属(Hedyotis)、菝葜属(Smilax)等。热带亚洲和热带美洲间断分布的有柃木属(Eurya)和白珠属(Gaultheria)2属,占2.67%。旧世界热带分布的有合欢属(Albizzia)、虫豆属(Cajanus)等4属,占5.33%。热带亚洲到热带非洲分布的荩草属(Arthraxon)、铁仔属(Myrsine)等3属,占4.00%。热带亚洲及其变型分布有茶属(Camellia)、青冈属(Cyclobalanopsis)、木荷属(Schima)等4属,占5.33%。以上各种热带成分共计22属,占29.33%。北温带及其变型分布的有桤木属(Alnus)、栒子属(Cotoneaster)、草莓属(Fragaria)、松属(Pinus)、栎属(Quercus)、荚蒾属(Viburnum)等33属,占44%。东亚和北美间断分布的有勾儿茶属(Berchemia)、石栎属(Lithocarpus)、黄杉属(Pseudotsuga)等9属,占12%。旧大陆温带及其变型分布的有川续断属(Dipsacus)、香薷属(Elsholtzia)、重楼属(Paris)等6属,占8%。东亚及其变型分布的有四照花属(Dendrobenthamia)、鞭打绣球属(Hemiphragma)等4属,占5.34%。中国特有分布的有牛筋条属(Dichotomanthus)1属,占1.33%。以上各种温带成分计53属,占70.67%。从属的地理成分看,温带性质的属多于热带性质的属,表现出植物区系具有较强的温带性质。
  (三)群落类型及其特征
  曲靖市黄杉分布的群落生境变化较大,群落内优势种极为明显。根据分布生境、群落结构和种类组成,可将黄杉群落分为三个类型,即黄杉林;黄杉、云南松林;云南松(滇油杉)、黄杉林。
  1.黄杉林
  黄杉纯林位于倘塘、格宜和鲁纳等地,调查样地或处于大面积连片集中的黄杉林内,或处于局部区域土壤条件优越的农地旁、溪流边,是当地保存较为完好的森林群落。所处海拔在1900~2100m之间,坡向为阴坡或半阴坡,土壤以黄壤、红壤为主。群落高10~20m,郁闭度在0.6以上。乔木层树种组成简单,林相单一,仅有黄杉、云南松(Pinus yunnanensis)、滇油杉(Keteleeria evelyniana)、滇青冈(Cyclobalanopsis glaucoides)等少数乔木树种。其中黄杉的相对重要值在80%以上,在群落中“霸主”地位明显,无论在高度、重要值或是个体数量上都表现出明显的优势。灌木层植物呈群丛状分布,高0.5~3m,盖度20%~50%。分布较广泛的有美丽马醉木(Pieris formosa)、小铁仔(Myrsine africana)、矮杨梅(Myrica nana)、毛萼越桔(Vaccinium pubicalyx)等。草本层植物多数呈零星分布,层盖度10%-40%。常见种类有野拔子(Elsholtzia rugulosa)、兔儿风(Ainsliaea sp.)、黄毛草莓(Fragaria nilgerrensis)等。
  

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