湖南云锦杜鹃群落结构与动态特征分析

湖南云锦杜鹃群落结构与动态特征分析

云锦杜鹃又名红鸡，在海拔超过1000米的中山带形成纯林或混交林。湖南省平江县木福山森林公园分布着大量的天然云锦杜鹃，以及黄山松、马银花、樱桃、映山红、南竹等群落。作者认为，可以将其规划为一个特殊的公园，可以开发出独特的旅游景观。在本文中，作者试图探索云锦杜鹃群落，为这些特殊自然景观的保护、利用和可持续发展提供一些理论依据。1南缘亚地带东缘海拔高度区域幕阜山森林公园位于湖南省平江县东北角,为湖南、湖北、江西三省交界之地.其地理坐标为东经113°46′52″～113°54′06″、北纬28°53′～29°06′,南北长16.8km,东西宽10.8km,面积6468hm2.地处中亚热带向北亚热带过渡的气候带,属湿润的大陆性气候,气温、降水随海拔高度的变化而明显变化,霜期较长.母岩为花岗岩,土壤质地较粗,通透性好;土壤为山地黄壤,pH值为4～5,为酸性土,土层厚度30～40cm,腐殖质层较厚,达20cm(本段中有关数据均来自1998年5月湖南省平江县的《幕阜山综合考察报告》).2学习方法2.1多度与盖度调查在踏查的基础上,选择有代表性的地段进行样方调查,样方面积10m×10m,共选取8个样方,调查面积共8000m2.对样方内乔木进行每木调查,测其树高、胸径、冠幅.灌木调查,在样方内抽取5个小样方,面积为2m×2m,测量各树种的株(丛)数、高度、盖度.草木调查,在每个样方内取5个1m×1m的小样方,测定各草本植物的多度与盖度.2.2相对多度、显著度、rf根据调查结果,采用下列各式可分别计算出相对多度、相对显著度、相对频度及重要值:相对多度(RA)=(某种的个体数/全部种的个体数之和)×100%;相对显著度(RD)=(某种的显著度/全部种的显著度之和)×100%;相对频度(RF)=(某种的频度/全部种的频度之和)×100%;重要值(IV)=RA+RD+RF.3植物基因型及树高分析调查分析的结果表明:幕阜山森林公园云锦杜鹃群落结构完整,立木分布均匀.按植物个体在空间分布的高度可将该群落划分为3层2个亚层:植株高度2.5m以上为乔木层,0.3～2.5m为灌木层,0.3m以下为草本层.乔木层又分为2个亚层:植株高度5～9m为第Ⅰ亚层,2.5～4.9m为第Ⅱ亚层,重要值小于3的物种略去不计.乔木层第Ⅰ亚层乔木种类不多,株数较少.其中,云锦杜鹃有39株,占该亚层乔木总株数的1/3,其树高最大值为7.0m;南紫薇Lagerstroemiasubcostata共3株,全部分布于该亚层,其树高最大值为7.5m,平均高6.9m,重要值为28.7,是该亚层的重要组成树种;短柄木包栎Quercusserratavar.brevipetiolata共有4株;黄山松Pinustaiwanensis、三桠乌药Linderaobtusiloba各2株;青榨槭Acerdavidii和长叶石栎Lithocarpushenryi各1株.第Ⅱ亚层乔木种类较多,株数相对较多.其中,云锦杜鹃有69株,占该乔木层总株数的2/3,其树高最小值为2.5m,平均高5.0m;黄山松共有10株,其树高最小值为3.0m,最大值6.5m,重要值29.9;樱桃Cerasuspseudocerasus共有10株,其树高最小值为3.0m,最大值5.5m,重要值20.5;三桠乌药Linderaobtusiloba共有5株,其树高最小值为3.5m,最大值6.0m,重要值21.9;吊钟花Enkianthusquinqueflorus共有4株,重要值18.3;伴生树种有青榨槭Acerdavidii、毛果枳木具Hoveniatrichocarpa、南方荚■Viburnumfordiae、鸡爪槭Acerpalmatum,长叶石栎Lithocarpushenryi等树种.幕阜山森林公园云锦杜鹃群落乔木层的结构特征如表1.从表1中可以看出,云锦杜鹃有108株,其相对频度为19.0%,相对多度67.4%,相对显著度10.4%,重要值达96.8,均处最高值,是该群落的建群种,对群落内小环境的形成和改变具有重要的影响作用.其余种群个体株数较少,黄山松12株,樱桃10株,其它的更少,重要值也均在30以下,说明其它种群个体只呈零星分布状.从生活型来看,上层基本上是落叶树种,给予了云锦杜鹃足够的生长时间和空间.在漫长的群落演替过程中,云锦杜鹃逐渐取代了上层的落叶树种而成为主要建群种.灌木层盖度为20%,主要有满山红Rhododendronmariesii、马银花Rhododendronovatum、吊钟花Enkianthusquinqueflorus、小果珍珠花Lyoniaovalifoliavar.elliptica、江南山柳Clethracavaleriei,云锦杜鹃的幼苗及枯死的云锦杜鹃.草本层盖度为5%,有惠兰Cymbidiumfaberi、多花黄精Polygonatumcyrtonema、白芨Bletillastriata,一把伞南星Arisaemaerubescens等,还有菊科Compositae2种.4群落的动态特征4.1自然更新能力的测定组成植物群落的主要建群种的年龄结构,可反映其在群落中的发展趋势,从而启示群落的演替方向.本文中,根据所统计的云锦杜鹃种群各基径级个体数量,计算出各基径级所占总株数的百分比,从而间接反映该群落的年龄结构.对云锦杜鹃基径级的野外取样数据进行分级处理:<2.5cm为Ⅰ级,Ⅱ级为2.6～7.5cm,Ⅲ级为7.6～12.5cm,Ⅳ级为12.6～17.5cm,Ⅴ级为17.6～22.5cm,Ⅵ级为22.6cm以上.计算结果见表2.由表2可知,所调查的8个样方中处于第I级的18株,占总株数的14.6%,说明该群落具有一定的自然更新能力;处于第Ⅱ级的74株,占总株数的60.2%,在种群个体数量中具有绝对的优势地位,说明该群落正处于中龄期,今后还有较大的发展空间;处于第Ⅲ级、Ⅳ级、Ⅴ级、Ⅵ级的分别有16株、6株、5株和4株,分别占总株数的13.0%、4.9%、4.1%、3.3%,说明群落中林木分化较严重.从各级所占的百分比来看,Ⅱ级所占比例最大,Ⅰ级、Ⅲ级的比例相对较小,其基径级呈正态分布,说明群落正处在进展演替阶段,云锦杜鹃种群呈增长型特征.随着种群龄级的增大,群落仍会稳定地发展,一直到发育旺盛阶段(即成熟期).4.2云锦松茸不同高度分布情况种群的高度级分布情况能直观地显示出不同高度的种群个体在群落结构中的地位和作用.根据有关文献的分级依据和样地的实际情况,将云锦杜鹃按其个体高度划分为5个不同的等级,各高度级标准如下:<1m为Ⅰ级,1～3m为Ⅱ级,3～6m为Ⅲ级,6～9m为Ⅳ级,9～12m为Ⅴ级.然后根据此标准整理野外取样数据,得到各样地云锦杜鹃高度分布情况,详见表3.从表3中可以看出,除一个样方第Ⅳ级的百分比最高外,其余7个样方第Ⅲ级的百分比均最高,分别为78.6%、75.0%、77.8%、66.7%、50.0%、59.1%和47.6%,其次是第Ⅱ级,说明幼苗更新状况良好,第Ⅴ级在样地内不存在.由表3还可得知,处于第Ⅰ高度级的有4株,占总株数的3.3%,第Ⅱ级14株,占总株数的11.4%,说明群落更新状况良好;第Ⅲ级67株,占总株数的54.5%,这与云锦杜鹃高度一般集中在3～6m的生物学特性是相吻合的;第Ⅳ级38株,占总株数的30.1%,说明云锦杜鹃长势良好,龄级较大.结合表1和表3来看,锦杜鹃群的高度级和基径级分布均呈正态分布,这进一步说明了云锦杜鹃群落呈现增长型特征.4云锦松茸生物学特性云锦杜鹃是我国南方中山地带阔叶林或针阔混交林组成树种之一,能适应较严峻的生态环境,多呈散生状.在局部地段能组成小面积群落,群落环境阴凉、湿润,土层瘠薄,风力较大,高生受到一定限制.林冠稠密而整齐.该群落种群优势明显,个体分化(树高、株数)也呈现增长型特征,保持相对稳定的进展演替势态,在没有外力干扰条件下,其演替趋势将持续发展.调查结果表明,云锦杜鹃群落长势良好,无病虫害,能正常开花结果,且为地带性珍稀群落,具有保护和开发利用价值.由于林中郁闭度大(达90%),阳光很少能照射到地面,温度较低,致使枯枝落叶分解缓慢,表层积累了相对较粗的有机质.这些本来是现有植物群落主要建群种所创造的环境条件,但在不久的将来,慢慢就会不利于其生存,反而适于其它耐荫种群的发展,从而必然导致有规律性的一个群落为另一