福建梅花山国家级自然保护区常绿阔叶林生态学研究

摘要

常绿阔叶林是地球表面在亚热带温湿气候条件下形成的森林植被，是森林生态系统的重要组成部分。在中国的亚热带地区，由于青藏高原、大气环流、亚热带季风和海陆交界的地理位置等因素，形成了温湿亚热带气候和世界最大面积的常绿阔叶林，成为全球常绿阔叶林的主体和重要的物种基因库。常绿阔叶林在维持生物多样性，保护生态环境，维护生态平衡，实现人与自然和谐发展等方面有着重要意义。福建梅花山自然保护区地处常绿阔叶林分布区、系中国境内具有国际意义的陆地生物多样性关键地区。通过大量样地和样方的调查，利用现代生态学的分析方法，对福建梅花山自然保护区的常绿阔叶林群落分布规律、物种组成、科属种地理区系特点、类型和外貌与结构特征、相似性与优势度和物种多样化性及其沿海拔变化的规律进行比较系统的研究。主要结论如下： (1)梅花山自然保护区的常绿阔叶林主要分布在海拔350～1300m之间的沟谷两旁或山腰的缓坡上，呈片状分布。在海拔高度、地形和土壤条件不同的情况下，分布有不同的群系和群丛，例如米槠林分布在海拔1000m以下的向阳坡段；黧蒴锥林、鹿角栲林、罗浮栲林、南岭栲林、黑锥林、栲树林大都分布在海拔600～1000m的沟谷两旁或山腰的缓坡，红楠林则仅分布于沟谷；青冈林、细柄蕈树林、深山含笑林可见于海拔1000m及以上的山地；甜槠林则从低海拔至中高海拔不同地段均有分布，只是随海拔上升其个体高度逐渐降低。 (2)梅花山自然保护区常绿阔叶林的植物群落按照《中国植被》的分类体系可划入常绿阔叶林(植被型)、典型常绿阔叶林(植被亚型)，分别属于栲类林群系组、青冈林群系组、润楠林群系组、木荷林群系组、蕈树林群系组、含笑林群系组。具体可划分为青冈林、甜槠林、栲树林、米槠林、钩栲林、木荷林、黧蒴锥林、鹿角栲林、罗浮栲林、南岭栲林、黑锥林、细柄蕈树林、红楠林、深山含笑林等23个类型。 (3)梅花山自然保护区常绿阔叶林群落的种子植物有228种，分别隶属于87科、156属。其中裸子植物4种、双子叶植物203种、单子叶植物21种。科级区系分析表明：热带分布的科所占比例55.17％，具有较明显的优势：温带分布的科占有相当比重，所占比例为19.54％。属级的分布类型和区系特点表现为：地理分布类型多样，且各类型组成优势突出、差异明显；热带成分居首位、温带成分占相当比例，地带过渡性显著；起源古老、原始性高，世界分布属的比例小、人为影响小。种级植物的地理分布类型分析说明，构成常绿阔叶林群落乔木层树种所属的科主要有壳斗科、樟科、木兰科、金缕梅科等；灌木层树种所属的科主要有山茶科、冬青科、蔷薇科、茜草科、紫金牛科等；甜槠、钩栲、木荷、硬斗石栎、紫楠、浙江新木姜子、鹿角杜鹃等为中国亚热带特有的种类，说明常梅花山常绿阔叶林是我国东部亚热带地区一种特有类型。 (4)梅花山自然保护区常绿阔叶林乔木层树种由壳斗科的栲属、樟科的润楠属、木兰科的含笑属、山茶科的木荷属、金缕梅科蕈树属等属的树种组成，常绿阔叶林外貌，林冠上层凹凸起伏，树冠结合比较紧密，一年中绝大部分时间呈暗绿色。综合群落植物生活型与叶的性质特征分析，具中、小叶级的单叶、革质、全缘、常绿叶的高位芽植物是决定梅花山自然保护区常绿阔叶林外貌的主要因素。 (5)梅花山自然保护区常绿阔叶林群落结构的分层现象明显，一般包括乔木层、灌木层和草本层3个层次以及分稚在其间的层间植物。乔木层常具分化现象。乔木层常分化为2个亚层，第1亚层高度20～25m，盖度50％～80％；第2亚层高度10～15m，盖度20％～50％。灌木层植株高度2m以下，盖度约为30％～50％，本层在发育完整的群落中可分化为2个亚层。草本层植株高度一般在1m以下，盖度较小，多数仅为10％～20％。层间植物性状以藤本为主，还有一些附生植物。 (6)应用物种丰富度、均匀度、优势度及香农指数对不同海拔的样地群落多样性进行测定结果表明：梅花山自然保护区常绿阔叶林植物多样性各种指数的变化趋势基本一致。具体表现为在海拔700～900m样地的群落物种丰富度最高，而在海拔1100～1300m样地的群落物种丰富度最低；在海拔1100～13000m和海拔300～500m的2个样地群落的优势度较大；在海拔700～900m样地的群落的均匀度最大；从整个海拔梯度变化而言，Shannon—Wiener指数呈两端小中间大的规律性变化，属于“中间高度膨胀(mid—altitude bulge)”即在海拔700～900m样地的群落物种多样性最高；在海拔1100～13000m的样地群落物种多样性最低。从群落的不同层次来看，各层的丰富度表现为灌木层(包括幼树和层间植物)＞乔木层＞草本层；各层的Shannon—Wiener指数表现为灌木层＞乔木层＞草本层。 (7)以样地为单位、以总种数、平均种数、共有种数、S()renson指数、Jaccard指数、Cody指数以及乔木层的物种丰富度为指标考察梅花山常绿阔叶林群落沿海拔梯度的β多样性变化呈现：梅花山常绿阔叶林群落的β多样性随海拔升高而单调下降趋势。具体而言，群落各样地间总种数、平均种数与共有种数的变化速率均从样地1至样地4呈增加趋势，而从样地4至样地5则呈下降变化：Sorenson指数在中、低海拔样地间的常绿阔叶林群落，因共有物种、相似性增加，表现为增高；而海拔900m以上因群落中物种更替强烈，相似性下降，而逐渐下降且速率较大；Jaccard指数在样地间的变化为在中低海拔呈一定程度的上升趋势；而后随海拔升高呈较大幅度的下降；Cody指数在海拔400～1000m区间呈加快趋势。而在海拔1000～1200m区间则呈减缓趋势等特点。 (8)以群落相似系数和优势度为指标，通过对梅花山自然保护区常绿阔叶林群落的分析表明：决定群落外貌与结构的乔木层树种在群落间的相似值较低；建群种单一的群落其优势度大于建群种复合(组合，即含有2种以上)群落；群落乔术层与藤本植物的优势种更为明显，群落在该层次的稳定性亦较高；样地间群落优势度的变化呈现中间高两端低的特点。

目录

文摘

英文文摘

声明

1.引言

1.1常绿阔叶林的定义与分布

1.2常绿阔叶林研究概况

1.3常绿阔叶林研究的展望

1.4本研究拟解决的问题

2材料与方法

2.1研究地点概况

2.1.1地理位置

2.1.2地质地貌

2.1.3土壤

2.1.4气候

2.1.5水文

2.1.6植物资源

2.1.7植被概况

2.2研究方法

2.2.1调查地点与时间

2.2.2调查方法

2.2.3群落组成与区系分析

2.2.4群落外貌与结构分析

2.2.5群落物种重要值计算

2.2.6群落物种多样性测度

2.2.7群落相似性分析

2.2.8群落优势度分析

3结果与讨论

3.1群落组成与区系分析

3.1.1种属组成的分析

3.1.2科的分布区类型

3.1.3属的分布区类型

3.2外貌与结构

3.2.1植物群落的外貌特征

3.2.2植物群落的结构

3.3植物群落类型

3.3.1栲类林群系组(Castanopsis Formation Group)

3.3.2青冈林群系组(Cyclobalanopsis glauca Formation Group)

3.3.3润楠林群系组(Machilus Formation Group)

3.3.4木荷林群系组(Schima Formation Group)

3.3.5蕈树林群系组(Altingia Formation Group)

3.3.6含笑林群系组(Michelia alba Formation Group)

3.4常绿阔叶林分布

3.5物种多样性分析

3.5.1常绿阔叶林群落物种多样性基本特征

3.5.2梅花山常绿阔叶林群落不同层次物种多样性特征

3.5.3与其他地区比较

3.5.4乔木层物种重要值分析

3.5.5常绿阔叶林群落沿海拔梯度变化的规律分析

3.6群落相似性分析

3.7群落优势度分析

4.结论与建议

4.1研究结论

4.2 建议

参考文献

在学期间发表论文

致谢