广东东莞马山市级自然保护区植物多样性监测固定样地

(整期优先)网络出版时间:2023-01-09
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广东东莞马山市级自然保护区植物多样性监测固定样地

植物区系与群落特征分析

罗素君1、邓应生1、唐文杰1、熊烛意1、阳君2、秦新生2、林娜2

(1.东莞市林业事务中心;2.华南农业大学)

摘要:2021年在东莞马山市级自然保护区(以下简称马山保护区)内建立了1hm2固定样地并开展了植物及其群落调查,研究了群落物种组成、区系特点、多样性以及更新趋势。结果表明:1.马山保护区大样地共计维管植物69种,隶属于40科60属,单种科单种属较多,优势木本植物主要有山油柑(Acronychia pedunculata)、华润楠(Machilus chinensis)和三花冬青(Ilex triflora);2.科属的地理成分以泛热带分布类型最多,呈现典型的亚热带区系性质;3.Shannon-Wiener指数、Pielou 指数(均匀度指数)均呈现为草本层>灌木层>乔木层,而Simpson 指数(优势度指数)呈现乔木层>灌木层>草本层;4.群落中三花冬青和九节的幼树占总幼树株数24.79%,在群落更新中将占明显优势。

关键词:广东;东莞;大岭山;植物区系;群落

东莞市积极推进生物多样性保护工作,而大岭山作为东莞市重要的生态屏障区,其森林资源、生物多样性丰富,对维护东莞市生态环境稳定、维持区域生物资源多样性、保持水土资源的可持续发展具有重要作用。在此设立固定样地并进行长期监测不仅可为南亚热带常绿阔叶林植物区系分析提供依据,同时也为更好地了解群落结构、多样性保护、可持续利用以及演替趋势等方面的研究提供了数据支撑。

1 研究区概况

马山保护区位于广东省东莞市大岭山西部、地理坐标为113°40′42.18″~113°48′6.57″E,22°50′48.76″~22°54′52.85″N,总面积约2356.00hm2。地貌属低山丘陵,海拔多在150~450 m,最高峰为北部海拔530.1 m的茶山顶。土壤为赤红壤,土层深厚,较肥沃,PH值5~5.5,呈酸性。保护区的气候为南亚热带季风气候,年相对湿度为78%,年平均气温21.7℃,年平均降水为1790mm。

2 研究方法

2.1植物群落调查

马山保护区内森林以天然次生常绿阔叶林为主,2021年7~8月,在区域内选取植被连续分布的典型天然次生常绿阔叶林地块,进行1hm2植物监测固定样地的建设。样地基准点坐标为113°46′34″ E,22°53′8″ N,海拔456 m。

样地参照GB/T 33027-2016《森林生态系统长期定位观测方法》及CTFS(center for tropical forest science)森林监测技术规范(Condit,1998)进行建设,利用全站仪将100 m×100 m的固定样地划分为100个10 m×10 m的样方,使用PVC管固定样方四角作为标桩,使用样绳将样方围成小样方,并对小样方及标桩进行编号。在此基础上进行调查,包括样地信息调查、乔木层植被调查、灌木层植被调查和草本层植被调查。

2.2研究方法

利用Excel对调查的数据进行记录、处理及分析,统计样地内物种总数、植株数量等。维管植物区系成分的统计与分析主要参考植物区系地理书籍(陆树刚,2004;2017)与相关文献(吴征镒,1991;2003)。依据相关文献(薛建辉等,2006;张金屯,2004)计算木本植物的相对密度、相对频度、相对优势度、重要值,相对优势度是木本植物相对胸高断面积。

相对密度(%)=(某物种的株数/所有物种的总株数)×100

相对频度(%)=(某物种的频度/所有物种的总频度)×100

相对优势度(%)=(某物种的胸高断面积/所有物种的总胸高断面积)×100

3结果分析

3.1 固定样地植物区系特征

3.1.1物种组成

根据1hm2样地调查结果显示,共记录到69种维管植物(表1),隶属于40科60属,其中蕨类植物3科4属4种,裸子植物仅1种,被子植物36科55属64种。在科的组成上,单种科最多有27科,占总科数的67.5%,其次是寡种科(1hm2样地仅分布2~3种)有9科,占总科数的22.5%。

马山保护区1hm2固定样地维管植物统计

植物类群

科数

占总数比例(%

属数

占总属数比例(%)

种数

占总种数比例(%)

被子植物

双子叶植物

32

80.00

51

85.00

59

85.51

单子叶植物

4

10.00

4

6.67

5

7.25

裸子植物

1

2.50

1

1.67

1

1.45

蕨类植物

3

7.50

4

6.67

4

5.80

总计

40

100

60

100

69

100

3.1.2植物地理成分分析

马山保护区1hm2固定样地共有维管植物40科60属69种,科的地理成分共分为7个分布区类型,属的地理成分共分为11个分布区类型。

3.1.3优势木本植物

此次调查到DBH≥1cm木本植物共有51种,其中乔木层42种,灌木层46种,灌木层有较多的乔木层植物的幼树,分别计算各物种的重要值,其中重要值在1.0以上的物种共20种。

重要值最高的是山油柑(Acronychia pedunculata),为16.87,其次是华润楠(Machilus chinensis)的重要值达到12.68,三花冬青(Ilex triflora)的重要值排第三位,在群落中的数量仅次于山油柑,达204株。其余重要值相对较高的依次有杨桐(Adinandra millettii)、木荷、密花树(Myrsine seguinii)、狗骨柴(Diplospora dubia),为群落中的常见种,大部分为群落灌木层优势种。

3.1.4种群多度分析

马山保护区1hm2固定样地中共有50个种群的植株数量在100以内,占总种数的72.4%,植株数量在1株以上10株以下的种群有23种,仅出现1株的物种有12种,如岭南山竹子(Garcinia oblongifolia)、毛果算盘子Glochidion eriocarpum)、水同木(Ficus fistulosa)、水团花(Adina pilulifera)等。

3.2群落更新趋势特征

群落演替和发展的重要基础之一是群落的更新(彭少麟,1996)。在马山保护区1hm2固定样地中,木本植物共有幼树1593株,主要乔木(或小乔木)的幼树更新情况见图4,按幼树和大树的比例来看,华润楠、三花冬青、狗骨柴和密花树占更新树种的第一层次,该4种乔木的幼树共634株,占幼树总株树的39.80%,在近十余年的群落演替中占有较大的优势。其次是山油柑39株、杨桐37株和变叶榕(Ficus variolosa)60株,但占更新幼树植株的总数均不足5%,这主要是大量原本不占优势的小乔木更新植株数量较多,如九节有幼树191株,占幼树总株数的12.00%,疏花卫矛(Euonymus laxiflorus)有幼树99株,占6.21%,桃金娘(Rhodomyrtus tomentosa)有幼树86株占5.40%,未来群落的演替将可能由这些小乔木占据较为优势的地位。

4 结论与讨论

马山保护区1hm2固定样地共有40科60属69个物种,大于100株/hm2有15个物种,适用于检测样地内主要物种的动态变化。马山保护区固定样地的区系和群落特征分析结果表明重要值最大的为山油柑,达16.87,优势科有芸香科、茜草科和山茶科,优势种有山油柑、华润楠、三花冬青等;科属的地理成分以泛热带分布类型最多,亚热带气候地带性较强;Shannon-Wiener指数和Pielou指数(均匀度指数)呈现草本层>灌木层>乔木层,而Simpson指数(优势度指数)呈现乔木层>灌木层>草本层;群落中三花冬青和九节的幼树占比最大,占总幼树株数的24.79%。在未来的群落更新中将占明显优势。

本研究在马山保护区建立1hm2固定样地的基础上首次开展了植物多样性数据的记录,分析了马山保护区固定样地植物群落的物种组成、区系特征以及群落特征,简要探讨了群落演替的趋势。建议今后定期进行植物多样性指标的复查,并开展气候、土壤、水文、动物、微生物等多种环境因子综合监测与分析,以便为马山保护区乃至粤港澳大湾区生态资源科学保护与有效监管提供基础数据。

参考文献:

[1]陈晓熹, 李群, 黄久香, 等.翁源青云山自然保护区亚热带常绿阔叶林群落结构和区系特征[J]. 林业科学研究, 2020, 33(5): 77-85..

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