申敬民, 楊成華, 李 鶴, 鄧倫秀
(貴州省林業(yè)科學(xué)研究院, 貴陽(yáng)550011)
黃心夜合[Michilia martinii (Levl.)Levl.]是木蘭科含笑屬植物[1],樹干通直,樹形豐滿緊湊,幼枝、幼芽和幼葉嫩黃色,葉色光亮,葉型秀麗,花大芳香,淡黃色,秋季果熟,紅艷奪目,可用于城市行道樹或公園、庭院布置和提煉芳香油,極具觀賞價(jià)值和用材價(jià)值[2]。黃心夜合自然分布于我國(guó)河南南部、湖北西部、四川中部和南部、貴州、云南東北部,貴州分布于梵凈山、佛頂山、雷公山、月亮山、畢節(jié)、惠水、赤水、臺(tái)江、黎平、劍河、息烽、貴定、道真、貴陽(yáng)、習(xí)水等地(市)[3]。
黃心夜合應(yīng)用廣泛,目前國(guó)內(nèi)已有部分專家學(xué)者對(duì)其栽培技術(shù)進(jìn)行了研究[4-8],天然群落研究也有涉及[9-11]。在貴州中部地區(qū)(即黔中地區(qū)),吳洪娥等[11]調(diào)查后,認(rèn)為黃心夜合在紫云、長(zhǎng)順縣、麻江縣、修文縣、甕安縣、花溪區(qū)、烏當(dāng)區(qū)有單株或零星分布,只在息烽天臺(tái)山、貴陽(yáng)烏當(dāng)王崗有集中分布。2014年,筆者在貴定縣鞏固鄉(xiāng)小灣村后山發(fā)現(xiàn)了大面積黃心夜合天然群落,并進(jìn)行了實(shí)地調(diào)查。
群落位于貴定縣鞏固鄉(xiāng)小灣村后山,經(jīng)緯度:E 107°04′20.24″,N 26°19′30.19″,海拔1 098m,坡位中部,坡向ES 145°,坡度25~30°?;鶐r為石灰?guī)r,巖石裸露率10%,土壤類型為黑色石灰土,土層厚度0.3~0.5m。枯枝落葉層厚度0.1~0.15m,腐殖層厚度3~5cm。植被類型為常綠落葉闊葉林,林分起源為天然林,喬木層覆蓋度70%,灌木層覆蓋度65%,草本層覆蓋度5%。群落整體保護(hù)較好,人為活動(dòng)弱,林下枯落物和腐殖質(zhì)層保護(hù)完好。
在貴定縣鞏固鄉(xiāng)黃心夜合天然群落分布范圍內(nèi)作初步踏查后,選擇典型的地段,設(shè)置1個(gè)900m2樣地,在其中設(shè)置36個(gè)長(zhǎng)5m寬5m的網(wǎng)格樣方,調(diào)查樣方內(nèi)胸徑≥5cm的喬木,記錄種類、株數(shù)、樹高、胸徑、冠幅;設(shè)置6個(gè)長(zhǎng)5m寬5m的樣方,調(diào)查其中的灌木,記錄種類、數(shù)量、平均高、平均地徑、平均覆蓋度;隨機(jī)設(shè)置6個(gè)長(zhǎng)1m寬1m的小樣方,調(diào)查其中的草本植物,記錄種類、平均高、多度、覆蓋度。同時(shí),記錄群落外貌、生境特征,并計(jì)算群落中喬木層、灌木層、草本層各種植物的重要值,進(jìn)行群落物種多樣性分析,并與烏當(dāng)王崗、息烽天臺(tái)山的黃心夜合群落進(jìn)行比較。
根據(jù)喬木層樹種的重要值劃分群落的優(yōu)勢(shì)種和建群種[12]。重要值計(jì)算公式如下:
IPV=RA+RF+RD;
式中,IPV 為樹種重要值,RA 為相對(duì)密度,RF為相對(duì)顯著度,RD為相對(duì)頻度。
群落物種多樣性:采用Shannon-wiener指數(shù)、Simpson指數(shù)、Simpson指數(shù)的最高值、種間相遇機(jī)率(生態(tài)優(yōu)勢(shì)度)、均勻度5種指數(shù)。
3.1.1 群落的物種組成
通過對(duì)樣地內(nèi)的種類統(tǒng)計(jì)得出,貴定黃心夜合群落植物共有43科65屬71種(表1),其中蕨類植物2科3屬3種,裸子植物1科1屬1種,單子葉植物5科8屬9種,雙子葉植物35科53屬58種。該群落種類組成的43科植物中,屬和種數(shù)最多的為百合科Liliaceae有4屬5種,其次為蕓香科Rutaceae有3屬5種,樟科Lauraceae有3屬4種,茜草科Rubiaceae、薔薇科Rosaceae、紫金??芃yrsinaceae各有3屬3種,鼠李科Rhamnaceae有2屬3種,其余8科2屬2種,1科1屬2種,27科1屬1種。該群落種類組成共有65屬,其中花椒屬Zanthoxylum 有3種,沿階草屬Ophiopogon、榕屬Ficus、鼠李屬Rhamnus各有2種,其余56屬只含1種。
表1 貴定黃心夜合群落物種組成表
與烏當(dāng)王崗群落的36科58屬86種、息烽天臺(tái)山群落的39科63屬91種群落植物相比較[9],貴定小灣村的黃心夜合群落植物種類科屬數(shù)量較多,但種類較少。按照J(rèn)accard公式計(jì)算,貴定小灣村群落喬木層的14科19屬19種與烏當(dāng)王崗、息烽天臺(tái)山喬木層共有植物23科30屬31種的相似系數(shù)分別為0.392 9、0.244 9、0.240 0,相似關(guān)系較低。
3.1.2 地理成分分析
貴定黃心夜合群落內(nèi),種子植物共有62個(gè)屬。根據(jù)中國(guó)種子植物屬的分布區(qū)類型統(tǒng)計(jì)[13],具有13個(gè)分布區(qū)類型(見表3),其中世界廣布的有3屬,占種子植物屬的總和的4.84%;屬于熱帶起源的有36屬,占種子植物屬的總和的58.06%,其中熱帶亞洲分布型有17屬。屬于溫帶起源的有23屬(世界廣布型除外),占種子植物屬總和的37.10%。建群種圓果化香樹Platycarya longipes屬東亞特有,黃心夜合屬熱帶亞洲。
分析貴定黃心夜合群落內(nèi)種子植物屬的地理分布,可見廣義的熱帶分布類型比溫帶分布類型多,其中熱帶亞洲分布類型最多,表現(xiàn)出典型的亞熱帶植物區(qū)系性質(zhì)。
烏當(dāng)王崗、息烽天臺(tái)山黃心夜合群落中屬的分布區(qū)類型統(tǒng)計(jì),其中熱帶類型分別為37.9%和38.2%,溫帶類型分別為53.5%和57.1%,相比之下,貴定鞏固黃心夜合群落的熱帶成分更多,溫帶成分較少。
表2 貴定黃心夜合群落種子植物屬的分布區(qū)類型
表3 貴定黃心夜合群落植物生活型統(tǒng)計(jì)
圖1 貴定黃心夜合群落葉級(jí)譜
圖2 貴定黃心夜合群落植物葉型對(duì)比圖
表4 貴定黃心夜合群落植物葉質(zhì)統(tǒng)計(jì)
統(tǒng)計(jì)群落中植物的生活型(表4)、葉級(jí)譜(表5)、葉型(圖1)、葉質(zhì)(圖2)、葉緣(圖3),可以看出,貴定黃心夜合天然群落的外貌主要由單葉、中型葉、全緣葉且紙質(zhì)為主的常綠高位芽植物景觀所決定,接近亞熱帶常綠闊葉林景觀,屬于亞熱帶溫暖濕潤(rùn)森林地帶類型。
圖3 貴定黃心夜合群落植物葉緣對(duì)比圖
貴定黃心夜合群落垂直結(jié)構(gòu)中,成層現(xiàn)象明顯,可分為喬木層、灌木層、草本層3層以及層間植物。
3.3.1 喬木層
喬木層植物共有16科19屬19種90株(表6),可分為3個(gè)亞層,第1層高度為20m以上,有黃心夜合、圓果化香樹 Platycarya longipes、櫸樹 Zelkova serrata、欏木 石楠Photinia davidsoniae和西 川 樸Celtis vandervoetiana共5種8株,其中黃心夜合4株,優(yōu)勢(shì)明顯;第2層高11~20m,共有9種28株,主要樹種有圓果化香樹、黃心夜合、櫸樹、青岡Cyclobalanopsis glauca、黃連木 Pistacia chinensis、山杜英Elaeocarpus sylvestris、椿葉花椒Zanthoxlum ailanthoides、巖生鵝耳櫪 Carpinus rupestris 和柏木Cupressus funebris,其中圓果化香樹有12株,具有一定優(yōu)勢(shì)。第3層高5.3~10m,共有14種54株,主要樹種有香粉葉 Lindera pulcherrima var.attenuata、青岡、圓果化香樹、川桂Cinnamomum wilsonii、短萼海桐 Pittosporum brevicalyx、旱 禾 樹 Viburnum odoratissimum、黃連木、櫸樹、欏木石楠、枇杷Eriobotryajaponica、梭羅樹Reevesia pubescens、巖生鵝耳櫪、野漆 Toxicodendron succedaneum 和柞木Xylosma congestum 等,其中香粉葉和青岡共有23株,具有一定優(yōu)勢(shì)。
表5 貴定黃心夜合群落喬木層特征值
表6 貴定黃心夜合灌木木層特征值
分析整個(gè)群落中的喬木層,喬木種類與數(shù)量較多,圓果化香樹和黃心夜合在整個(gè)群落中處于主導(dǎo)地位,是群落的建群種和優(yōu)勢(shì)種。特別是黃心夜合,決定了群落的外貌特征。
3.3.2 灌木層
灌木層(表7)植物種類豐富,數(shù)量眾多,在調(diào)查的6個(gè)樣方中,共有33科46屬50種446株,主要種有中華大節(jié)竹Indosasa sinica、短萼海桐、青岡、絡(luò)石Trachelospermum jasminoides、欏木石楠、香粉葉、枇杷、粗糠柴 Mallotus philippinensis、匍莖榕 Ficus sarmentosa、野扇花Sarcococca ruscifolia 等,其中中華大節(jié)竹數(shù)量多,分布頻率高,占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。其它種類零星分布,數(shù)量不多。
3.3.3 草本層
草本層種類、數(shù)量一般,覆蓋率較高。在調(diào)查的6個(gè)樣方中,主要由7科13屬14種植物構(gòu)成,狹葉鳳尾蕨Pteris henryi和苔草一種占有一定優(yōu)勢(shì)。
3.3.4 層間植物
該群落層間植物較多,有大型藤本植物攀援,主要有老虎刺 Pterolobium punctatum、鉤刺雀梅藤Sageretia hamosa、絡(luò) 石、亮 葉 崖 豆 藤 Millettia nitida、華山蔞Piper sinense以及衛(wèi)矛屬Euonymus植物。這說(shuō)明該群落內(nèi)人為活動(dòng)少,自然狀況保存較好。
從群落垂直結(jié)構(gòu)的種類分布分析,喬木層中的19種喬木,有15種在林下出現(xiàn)幼樹幼苗。其中圓果化香樹、黃心夜合、青岡、香粉葉、櫸樹、巖生鵝耳櫪、欏木石楠、黃連木等群落中的主要建群種都有幼樹幼苗出現(xiàn)。這說(shuō)明該群落結(jié)構(gòu)總體已趨于穩(wěn)定,黃心夜合和圓果化香樹將長(zhǎng)期處于優(yōu)勢(shì)地位。
貴定黃心夜合群落喬木層徑級(jí)結(jié)構(gòu)見圖4,大致為L(zhǎng)型結(jié)構(gòu),徑級(jí)連續(xù)說(shuō)明種群結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
圖4 貴定黃心夜合群落喬木層及黃心夜合徑級(jí)結(jié)構(gòu)圖
黃心夜合喬木層徑級(jí)結(jié)構(gòu)為為間歇(多峰)型結(jié)構(gòu)。其中在胸徑25cm以上在群落中占有較大優(yōu)勢(shì),特別是群落中胸徑35cm以上都是黃心夜合。這與黃心夜合在群落垂直結(jié)構(gòu)中的第1喬木亞層占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)是一致的,說(shuō)明黃心夜合的大樹較多,是主要建群種,決定了群落的外貌。但黃心夜合在胸徑20cm以下、30~35cm沒有分布,20~25cm分布較少,結(jié)合在群落總體范圍內(nèi)只發(fā)現(xiàn)1株黃心夜合幼苗,可以看出黃心夜合群落中,從幼樹到中小樹的種群個(gè)體會(huì)出現(xiàn)急速減少甚至缺失的現(xiàn)象,這與息烽天臺(tái)山黃心夜合群落基本一致。這是因?yàn)榱窒驴葜β淙~層較厚,含水率較高,容易使黃心夜合的種子霉?fàn)€,喪失發(fā)芽能力;未腐爛的種子則為鳥類喜愛的食物,所以種子發(fā)芽的數(shù)量不高。其幼苗、幼樹至中小樹生長(zhǎng)過程中,需要一定的光照,由于草本層、灌木層、低矮喬木層植物種類較多,種群競(jìng)爭(zhēng)激烈,自疏和他疏作用明顯,導(dǎo)致中等徑級(jí)以上的種群數(shù)量減少甚至缺失。一旦生長(zhǎng)成大徑級(jí)喬木,黃心夜合又占據(jù)重要地位。綜合分析這一現(xiàn)象,雖然黃心夜合種群在徑級(jí)結(jié)構(gòu)中波動(dòng)較大,但仍不屬于衰退型種群。因?yàn)辄S心夜合植株高大,生存能力強(qiáng),當(dāng)出現(xiàn)極端氣候或其他不利因素造成群落所在生境出現(xiàn)林窗或林下植被稀疏時(shí),黃心夜合的幼苗、幼樹就能搶占優(yōu)勢(shì),進(jìn)入到中小喬木的層次,并最終生長(zhǎng)到群落最高層,繼續(xù)保持優(yōu)勢(shì)。
群落多樣性指數(shù)及均勻度計(jì)算的結(jié)果如表8??梢钥闯觯撊郝銼hannon-wiener指數(shù)(H)灌木層>喬木層>草本層,群落均勻度指數(shù)(R)喬木層>灌木層>草本層,Simpson指數(shù)(D)草本層>灌木層>喬木層,3個(gè)指數(shù)中喬木層與灌木層數(shù)值相差不大。
分析這3個(gè)指數(shù),從中可知,喬木層物種較多,且分布均勻;灌木層物種豐富度最高,分布也很均勻;草本層物種豐富度低,分布不均勻,株數(shù)集中在少數(shù)物種上,優(yōu)勢(shì)種非常明顯,其他物種所占比重很小或僅為偶然出現(xiàn)。對(duì)比烏當(dāng)王崗、息烽天臺(tái)山黃心夜合群落中物種豐富度最高、分布最均勻?yàn)椴荼緦樱?1],差異較為明顯。
4.1 貴定縣鞏固鄉(xiāng)小灣村黃心夜合群落組成共有43科65屬71種,組成物種中屬的分布區(qū)類型為熱帶亞洲分布類型最多,具有典型的亞熱帶植物區(qū)系性質(zhì)。黃心夜合群落的外貌主要由單葉、中型葉、全緣葉且紙質(zhì)為主的常綠高位芽植物景觀所決定,屬于亞熱帶溫暖濕潤(rùn)森林地帶類型。
4.2 貴定鞏固黃心夜合群落的群落類型為黃心夜合+圓果化香樹+中華大節(jié)竹+狹葉鳳尾蕨,黃心夜合處于優(yōu)勢(shì)種地位并屬于建群種,其所處群落垂直結(jié)構(gòu)層次分明,分為喬木層、灌木層和草本層以及層間植物,其中喬木層分為3個(gè)亞層。黃心夜合雖然幼苗幼樹數(shù)量較少,在群落徑級(jí)結(jié)構(gòu)中波動(dòng)較大,但仍不屬于衰退型種群,黃心夜合將長(zhǎng)期保持優(yōu)勢(shì)地位。
4.3 貴定鞏固黃心夜合群落中喬木層、灌木層物種多樣性指數(shù)較高,物種豐富,分布均勻;草本植物覆蓋率較高,物種不多;層間植物豐富。說(shuō)明該群落人為活動(dòng)少,受干擾程度小,植被保存原始。
4.4 黃心夜合是國(guó)家Ⅱ級(jí)保護(hù)植物,具有較高的研究?jī)r(jià)值和觀賞價(jià)值,大規(guī)模不受人為干擾的天然群落較為罕見。貴定鞏固黃心夜合群落是繼烏當(dāng)王崗、息烽天臺(tái)山后黔中地區(qū)發(fā)現(xiàn)的又一天然群落,但在群落結(jié)構(gòu)、植物種類上具有一定的差異。建議有關(guān)部門對(duì)該群落進(jìn)行切實(shí)有效的保護(hù),同時(shí)大力開展其繁殖與栽培技術(shù)等基礎(chǔ)性研究,建設(shè)種質(zhì)資源保存基地,以保存種質(zhì),從而更有效地進(jìn)行保護(hù)與利用。
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