福建清流鄂西红豆人工林群落调查与物种多样性初步研究

杨汉唐

摘要：通过样地调查法研究了福建清流鄂西红豆人工林群落植物组成与物种多样性。结果表明：清流鄂西红豆人工林群落共有维管束植物的数量为21科36种，其中乔木层树种有6科9种、灌木层树种有16科24种、草本层物种有5科5种。研究表明：清流鄂西红豆（Orosia hosiei Hemsl）人工林群落是以鄂西红豆为建群种，苦槠（Castanopsis sclerophylla） +拟赤杨（Alniphyllum fortunei） +枫香（Liquidambar formosana）为优势种的群落。清流鄂西红豆人工林群落不同层次的多样性指数、丰富度指数、均匀度指数均表现为灌木层>乔木层>草本层，而优势度指数为乔木层（0.878）>灌木层（0.813）>草本层（0.246）。

关键词：鄂西红豆；人工林；群落；物种多样性；清流

中图分类号：S521文献标识码：B文章编号：1674—9944（2014）09—0075—03

1引言

鄂西红豆（Ormosia hosiei Hemsl）为国家二级保护树种，又称作红豆树、花梨木等[1]，而清流当地称之为牛屎材，是蝶形花科红豆树属，半常绿乔木。清流县拔口国有林场1977年种植50亩鄂西红豆[2]，经过36年生长该片鄂西红豆林长势良好，已充分表现出很强的环境适应性。根据样地调查统计，鄂西红豆树平均胸径192cm，平均树高143m，平均亩蓄积106m3。该地块地处偏僻，种植5年后没有任何抚育措施，人为干扰少，加上水肥条件好，该片鄂西红豆林俨然像天然阔叶林。本文对该片鄂西红豆林群落植物种类与物种多样性进行初步研究，以揭示清流鄂西红豆人工林群落物种构成与多样性特征，为清流大力发展鄂西红豆种植提供科学的理论参考。

2研究方法

2.1试验地情况

试验地为马面山，位于清流县拔口国有林场场部工区部2林班6 大班 3、4、6 小班，东经116°50′04″，北纬26°34′58″，山凹、坡下部，暗红土壤，土层厚，附近有溪流，水肥条件优越[2]，立地质量1级，属中亚热带气候。该林分于1977年造林，在1977年、1978年每年全面锄草2次，1979～1982年每年全面锄草1次，1983年林分郁闭后至今没有采取任何抚育及间伐等营林措施。

2.2样地设置和调查方法

在综合踏查的前提下，在清流鄂西红豆人工林群落典型地段内采用相邻格子法连续设立6个20m×20m样方，对样方内乔木层（树高大于5m的乔木和灌木）进行调查，并且登记乔木层内各树种的种类、树高、枝下高、胸径等。每个样方内再划置5个2m×2m的和5个1m×1m小样方，并记录其灌木层（树高小于5m的乔木和灌木）、草本层植物的数量及种类、树高或株高。

2.3物种重要值测定

清流鄂西红豆人工林群落中乔木层重要值、灌木层重要值以及草本层重要值进行单独统计[3～5]。频度就是某种物种在小样方出现的百分数，即频度=某种物种出现的样方数量总和/全部样方数量之和）×100。相对密度=（某层某种物种的个体总数/同一层物种个体数量的总和）×100；相对频度=（某层某一种物种的频度/所有同一层次物种的频度总和）×100；乔木层相对优势度=（某一种乔木层植物的材积总和/乔木层所有植物材积总和）×100；灌木层、草本层相对优势度=（某一种灌木层、草本层植物的盖度总和/灌木层、草本层所有植物盖度总和）×100。乔木层的重要值=（乔木层相对密度+相乔木层相对优势度+乔木层相对频度）×100/3；灌木层、草本层的重要值=（灌木层、草本层相对密度+灌木层、草本层相对优势度+灌木层、草本层相对频度）×100/3。

2.4物种多样性测定

丰富度指数选用Margalef指数：MD=（S-1）/InN；多样性指数选用Shannon-Wiener指数：H=∑S1i=1（PiInPi）；优势度指数选用Simoson指数：D=1-∑n1i=1（P2i）；均匀度指数选用Pielou指数：Js=-H′/InS。以上公式中Pi=Ni/N，Ni为某一物种i的数量或重要值；N为某一物种i所在样方的全部物种的数量或重要值之和；S为某一物种i所在样方的全部物种的总数。

3结果与分析

3.1鄂西红豆人工林群落乔木层树种构成及主要特征值

清流鄂西红豆人工林群落在乔木层中共有9个树种，分属6个科。前5名重要值大小次序为：鄂西红豆（4186）>苦槠（Castanopsis sclerophylla）（1683）>拟赤杨（Alniphyllum fortunei）（1015）>枫香（Liquidambar formosana）（844）>甜槠（Castanopsis eyrei）（533）。其乔木层树种有2种类型：鄂西红豆+苦槠+拟赤杨+枫香类型和鄂西红豆+栲树（Castanopsis fargesii）+酸枣（Choerospondias axitlaris）类型。

在同一植物群落中某物种占据绝对优势，其重要值在群落也就最大，其在群落中利用生境资源的能力也最强[6]。从表1可知，鄂西红豆重要值最大，说明其在群落中利用生境资源的能力也最强，凸显出其在群落中占据绝对优势。同时根据其他树种的重要值大小，表明苦槠、拟赤杨、枫香和鄂西红豆可以形成不但共生还竞争的稳定群落。在群落乔木层中苦槠、拟赤杨、枫香和鄂西红豆这4个树种占有绝对优势，是群落的重要共建种。

3.2鄂西红豆人工林群落灌木层树种构成及主要特征值

由表2可知，清流鄂西红豆人工林群落在灌木层中植物数量与种类最多，共有15科23种。前5名重要值大小次序：苦槠（1785）>拟赤杨（1101）>枫香（853）>鄂西红豆（793）>檵木（Loropetalun chinense）（668）>甜槠（652）。endprint

由于清流鄂西红豆人工林群落乔木层中的鄂西红豆、苦槠、拟赤杨、枫香树冠高度郁闭，抑制了灌木层中的各树种的生长和分化；因此并未出现明显分化的优势树种。但是在上层乔木层中的4个优势树种的幼树的重要值在灌木层中还是位于前4位，说明鄂西红豆、苦槠、拟赤杨、枫香的共生群体是鄂西红豆人工林群落自然演替必然趋势。

3.3鄂西红豆人工林群落草本层植物构成及其主要特征值

由表3可知，草本层植物种类5种隶属5个科，在鄂西红豆人工林群落中最少。草本层重要值排列为狗脊蕨（Woodwardia japonica） （75.54）> 福建土砂仁（Alpinia japonica）（10.33）> 观音座莲 （Anglopteris fokiensis）（7.83）>芒萁骨（Dicranopteris dichotoma） （5.20）。狗脊蕨重要值最大，有明显的绝对优势； 观音座莲、福建土砂仁、芒萁骨、五节芒（Miscanthus floridulus）数量较少。草本层的植物密度远小于灌木层植物密度，从中可以看出鄂西红豆人工林群落灌木层植物的绝对优势抑制了草本层的植物群落发展。

3.4鄂西红豆人工林群落物种多样性

由从表4看出，清流鄂西红豆人工林群落不同层次的多样性指数为灌木层（3.2460> 乔木层（2.328）> 草本层（0.877），与各层物种数量多少一致；丰富度指数为灌木层（8.257）> 乔木层（7.158）> 草本层（3.452）；均匀度指数表现为灌木层（0.912）> 乔木层（0.868）>草本层（0.283）；而优势度指数为乔木层（0.878）>灌木层（0.813）>草本层（0.246）。这表明灌木层物种最丰富，乔木层物种最优势。清流鄂西红豆人工林群落乔木层、灌木层、草本层的植物多样性符合清流天然阔叶林群落的特点。

表4清流鄂西红豆人工林群落各层次物种多样性指数

层次1多样性指数1丰富度指数1均匀度指数1优势度指数乔木层12.32817.15810.86810.878灌木层13.24618.25710.91210.813草本层10.87713.45210.28310.246

4结语

（1）清流鄂西红豆人工林群落共有维管束植物的数量为21个科36个种；其中乔木层树种较少，有6个科10个种；灌木层中植物数量最多、种类最丰富，有16个科24个种；草本层植物数量最小、种类最少，只有5个科5个种。

（2）清流鄂西红豆人工林群落乔木层主要有2种类型：鄂西红豆+苦槠+拟赤杨+枫香类型和鄂西红豆+栲树+酸枣-类型。另外群落结构类型有2种：一是鄂西红豆+苦槠+狗脊蕨的群丛，是以鄂西红豆为优势树种，伴生物种以苦槠、拟赤杨、枫香、狗脊蕨等为主的群落；二是鄂西红豆+酸枣+福建土砂仁群丛，是以鄂西红豆为优势树种，伴生以栲树、酸枣、福建土砂仁等物种为主的群落。在清流鄂西红豆人工林群落中鄂西红豆处于乔木层的上层木，说明其具有很强的竞争力。鄂西红豆、苦槠、拟赤杨、枫香等共生群体是鄂西红豆人工林群落的演替趋势。枫香在鄂西红豆人工林群落中生长良好，这与枫香是清流的优良乡土树种有关。

（3）由于林分已30年无人为干扰，清流鄂西红豆人工林群落中乔木层和灌木层的物种发达，而受压抑的草本层的发育很差。不同层次的多样性指数、丰富度指数、均匀度指数均多表现为灌木层> 乔木层>草本层，而优势度指数为乔木层（0.878）>灌木层（0.813）>草本层（0.246）。多样性指数表明，鄂西红豆人工林群落植物多样性为灌木层> 乔木层> 草本层，与各层物种数量多少一致。

（4）在揭示清流鄂西红豆人工林群落与环境关系及发展演替方向，有待今后进一步探讨。

参考文献：

[1] 郑天汉.鄂西红豆老林分的群落特征[J].亚热带农业研究，2007（2）.

[2] 罗荣忠.清流县红豆树人工林生长特性调查研究[J].绿色科技，2013（11）.

[3] 莫惠芝.增城市小楼西境村风水林植物多样性的保护与利用[J].广东农业科学，2011（24）.

[4] 钱莲文.长苞铁杉林林隙内外群落多样性及稳定性[J].福建林学院学报，2008（3）.

[5] 石慧.秦岭华北落叶松人工林群落结构及物种多样性[J].安徽农学通报，2008（14）.

[6] 东北林学院.森林生态学[M].北京：中国林业出版社，1991：85～89.endprint

由于清流鄂西红豆人工林群落乔木层中的鄂西红豆、苦槠、拟赤杨、枫香树冠高度郁闭，抑制了灌木层中的各树种的生长和分化；因此并未出现明显分化的优势树种。但是在上层乔木层中的4个优势树种的幼树的重要值在灌木层中还是位于前4位，说明鄂西红豆、苦槠、拟赤杨、枫香的共生群体是鄂西红豆人工林群落自然演替必然趋势。

3.3鄂西红豆人工林群落草本层植物构成及其主要特征值

由表3可知，草本层植物种类5种隶属5个科，在鄂西红豆人工林群落中最少。草本层重要值排列为狗脊蕨（Woodwardia japonica） （75.54）> 福建土砂仁（Alpinia japonica）（10.33）> 观音座莲 （Anglopteris fokiensis）（7.83）>芒萁骨（Dicranopteris dichotoma） （5.20）。狗脊蕨重要值最大，有明显的绝对优势； 观音座莲、福建土砂仁、芒萁骨、五节芒（Miscanthus floridulus）数量较少。草本层的植物密度远小于灌木层植物密度，从中可以看出鄂西红豆人工林群落灌木层植物的绝对优势抑制了草本层的植物群落发展。

3.4鄂西红豆人工林群落物种多样性

由从表4看出，清流鄂西红豆人工林群落不同层次的多样性指数为灌木层（3.2460> 乔木层（2.328）> 草本层（0.877），与各层物种数量多少一致；丰富度指数为灌木层（8.257）> 乔木层（7.158）> 草本层（3.452）；均匀度指数表现为灌木层（0.912）> 乔木层（0.868）>草本层（0.283）；而优势度指数为乔木层（0.878）>灌木层（0.813）>草本层（0.246）。这表明灌木层物种最丰富，乔木层物种最优势。清流鄂西红豆人工林群落乔木层、灌木层、草本层的植物多样性符合清流天然阔叶林群落的特点。

表4清流鄂西红豆人工林群落各层次物种多样性指数

层次1多样性指数1丰富度指数1均匀度指数1优势度指数乔木层12.32817.15810.86810.878灌木层13.24618.25710.91210.813草本层10.87713.45210.28310.246

4结语

（1）清流鄂西红豆人工林群落共有维管束植物的数量为21个科36个种；其中乔木层树种较少，有6个科10个种；灌木层中植物数量最多、种类最丰富，有16个科24个种；草本层植物数量最小、种类最少，只有5个科5个种。

（2）清流鄂西红豆人工林群落乔木层主要有2种类型：鄂西红豆+苦槠+拟赤杨+枫香类型和鄂西红豆+栲树+酸枣-类型。另外群落结构类型有2种：一是鄂西红豆+苦槠+狗脊蕨的群丛，是以鄂西红豆为优势树种，伴生物种以苦槠、拟赤杨、枫香、狗脊蕨等为主的群落；二是鄂西红豆+酸枣+福建土砂仁群丛，是以鄂西红豆为优势树种，伴生以栲树、酸枣、福建土砂仁等物种为主的群落。在清流鄂西红豆人工林群落中鄂西红豆处于乔木层的上层木，说明其具有很强的竞争力。鄂西红豆、苦槠、拟赤杨、枫香等共生群体是鄂西红豆人工林群落的演替趋势。枫香在鄂西红豆人工林群落中生长良好，这与枫香是清流的优良乡土树种有关。

（3）由于林分已30年无人为干扰，清流鄂西红豆人工林群落中乔木层和灌木层的物种发达，而受压抑的草本层的发育很差。不同层次的多样性指数、丰富度指数、均匀度指数均多表现为灌木层> 乔木层>草本层，而优势度指数为乔木层（0.878）>灌木层（0.813）>草本层（0.246）。多样性指数表明，鄂西红豆人工林群落植物多样性为灌木层> 乔木层> 草本层，与各层物种数量多少一致。

（4）在揭示清流鄂西红豆人工林群落与环境关系及发展演替方向，有待今后进一步探讨。

参考文献：

[1] 郑天汉.鄂西红豆老林分的群落特征[J].亚热带农业研究，2007（2）.

[2] 罗荣忠.清流县红豆树人工林生长特性调查研究[J].绿色科技，2013（11）.

[3] 莫惠芝.增城市小楼西境村风水林植物多样性的保护与利用[J].广东农业科学，2011（24）.

[4] 钱莲文.长苞铁杉林林隙内外群落多样性及稳定性[J].福建林学院学报，2008（3）.

[5] 石慧.秦岭华北落叶松人工林群落结构及物种多样性[J].安徽农学通报，2008（14）.

[6] 东北林学院.森林生态学[M].北京：中国林业出版社，1991：85～89.endprint

由于清流鄂西红豆人工林群落乔木层中的鄂西红豆、苦槠、拟赤杨、枫香树冠高度郁闭，抑制了灌木层中的各树种的生长和分化；因此并未出现明显分化的优势树种。但是在上层乔木层中的4个优势树种的幼树的重要值在灌木层中还是位于前4位，说明鄂西红豆、苦槠、拟赤杨、枫香的共生群体是鄂西红豆人工林群落自然演替必然趋势。

3.3鄂西红豆人工林群落草本层植物构成及其主要特征值

由表3可知，草本层植物种类5种隶属5个科，在鄂西红豆人工林群落中最少。草本层重要值排列为狗脊蕨（Woodwardia japonica） （75.54）> 福建土砂仁（Alpinia japonica）（10.33）> 观音座莲 （Anglopteris fokiensis）（7.83）>芒萁骨（Dicranopteris dichotoma） （5.20）。狗脊蕨重要值最大，有明显的绝对优势； 观音座莲、福建土砂仁、芒萁骨、五节芒（Miscanthus floridulus）数量较少。草本层的植物密度远小于灌木层植物密度，从中可以看出鄂西红豆人工林群落灌木层植物的绝对优势抑制了草本层的植物群落发展。

3.4鄂西红豆人工林群落物种多样性

由从表4看出，清流鄂西红豆人工林群落不同层次的多样性指数为灌木层（3.2460> 乔木层（2.328）> 草本层（0.877），与各层物种数量多少一致；丰富度指数为灌木层（8.257）> 乔木层（7.158）> 草本层（3.452）；均匀度指数表现为灌木层（0.912）> 乔木层（0.868）>草本层（0.283）；而优势度指数为乔木层（0.878）>灌木层（0.813）>草本层（0.246）。这表明灌木层物种最丰富，乔木层物种最优势。清流鄂西红豆人工林群落乔木层、灌木层、草本层的植物多样性符合清流天然阔叶林群落的特点。

表4清流鄂西红豆人工林群落各层次物种多样性指数

层次1多样性指数1丰富度指数1均匀度指数1优势度指数乔木层12.32817.15810.86810.878灌木层13.24618.25710.91210.813草本层10.87713.45210.28310.246

4结语

（1）清流鄂西红豆人工林群落共有维管束植物的数量为21个科36个种；其中乔木层树种较少，有6个科10个种；灌木层中植物数量最多、种类最丰富，有16个科24个种；草本层植物数量最小、种类最少，只有5个科5个种。

（2）清流鄂西红豆人工林群落乔木层主要有2种类型：鄂西红豆+苦槠+拟赤杨+枫香类型和鄂西红豆+栲树+酸枣-类型。另外群落结构类型有2种：一是鄂西红豆+苦槠+狗脊蕨的群丛，是以鄂西红豆为优势树种，伴生物种以苦槠、拟赤杨、枫香、狗脊蕨等为主的群落；二是鄂西红豆+酸枣+福建土砂仁群丛，是以鄂西红豆为优势树种，伴生以栲树、酸枣、福建土砂仁等物种为主的群落。在清流鄂西红豆人工林群落中鄂西红豆处于乔木层的上层木，说明其具有很强的竞争力。鄂西红豆、苦槠、拟赤杨、枫香等共生群体是鄂西红豆人工林群落的演替趋势。枫香在鄂西红豆人工林群落中生长良好，这与枫香是清流的优良乡土树种有关。

（3）由于林分已30年无人为干扰，清流鄂西红豆人工林群落中乔木层和灌木层的物种发达，而受压抑的草本层的发育很差。不同层次的多样性指数、丰富度指数、均匀度指数均多表现为灌木层> 乔木层>草本层，而优势度指数为乔木层（0.878）>灌木层（0.813）>草本层（0.246）。多样性指数表明，鄂西红豆人工林群落植物多样性为灌木层> 乔木层> 草本层，与各层物种数量多少一致。

（4）在揭示清流鄂西红豆人工林群落与环境关系及发展演替方向，有待今后进一步探讨。

参考文献：

[1] 郑天汉.鄂西红豆老林分的群落特征[J].亚热带农业研究，2007（2）.

[2] 罗荣忠.清流县红豆树人工林生长特性调查研究[J].绿色科技，2013（11）.

[3] 莫惠芝.增城市小楼西境村风水林植物多样性的保护与利用[J].广东农业科学，2011（24）.

[4] 钱莲文.长苞铁杉林林隙内外群落多样性及稳定性[J].福建林学院学报，2008（3）.

[5] 石慧.秦岭华北落叶松人工林群落结构及物种多样性[J].安徽农学通报，2008（14）.

[6] 东北林学院.森林生态学[M].北京：中国林业出版社，1991：85～89.endprint