增城林场不同植物群落植物多样性及其影响因子分析

doi:10.13466/j.cnki.lczyyj.2023.05.008

摘要/Abstract

摘要：

基于50个标准地调查数据,首先,采用双向指示种分析法(TWINSPAN)将50个标准地划分为不同群落类型;其次,分析不同群落类型的α-多样性、β-多样性,判断不同群落类型植物多样性的差异;最后,利用冗余分析,探究增城林场不同植物群落植物多样性及影响因子。研究结果表明:1)增城林场植物包括84科189属270种,可分为10种植物群落,其中优势群落为“华润楠+木荷+淡竹叶群落”“黧蒴锥+鹅掌柴+九节群落”和“杉木+木荷+淡竹叶群落”。2)各植物群落类型α-多样性差异较大,“白楸+鹅掌柴+乌毛蕨群落”“杉木+木荷+淡竹叶群落”α-多样性最丰富,“华润楠+木荷+淡竹叶群落”等群落次之,“巨尾桉+莠竹群落”最简单;“华润楠+木荷+淡竹叶群落”相对其它群落来说,其平均β-多样性指数最高,说明与其他群落的种间竞争最小,群落稳定性最强。3)林分郁闭度和优势树种对植物多样性影响极显著,林分密度与海拔对植物多样性影响显著。综上所述,“华润楠+木荷+淡竹叶群落”综合植物多样性最佳。通过调整优势树种林分密度优化林分结构,在森林经营活动中,可将林分朝“华润楠+木荷+淡竹叶群落”方向改造,以进一步丰富植物多样性和增强系统稳定性。

关键词: 植物群落, 植物多样性, 数量分类, 冗余分析, 增城林场

Abstract:

Firstly,based on 50 standard survey data,TWINSPAN method was used to classify 50 standard communities into different community types.Secondly,the α-diversity and β-diversity of different community types were analyzed to determine the difference of plant diversity among different community types.Finally,using redundancy analysis,plant diversity and influencing factors of different plant communities in Zengcheng Forest Farm were explored.The results showed as follows:1)The plants in Zengcheng Forest Farm included 84 families,189 genera and 270 species,which could be divided into 10 plant communities,among which the dominant communities were "Ass.Machilus chinensis+Schima superba+Lophatherum gracile","Ass.Castanopsis fissa+Heptapleurum heptaphyllum+Psychotria asiatica" and "Ass.Cunninghamia lanceolata+Schima superba+Lophatherum gracile".2)There were significant differences in α-diversity among different plant community types.The α-diversity was the most abundant in the community of "Ass.Mallotus paniculatus+Heptapleurum heptaphyllum+Blechnopsis orientalis" and the community of "Ass.Cunninghamia lanceolata+Schima superba+Lophatherum gracile",followed by the community of "Ass.Machilus chinensis+Schima superba+Lophatherum gracile",and the community of "Ass.Eucalyptus grandis x urophylla+Microstegium vimineum" was the simplest.Compared with other communities,the average β-diversity index of the community of "Ass.Machilus chinensis+Schima superba+Lophatherum gracile" was the highest,indicating the least interspecific competition and the strongest community stability.3)Stand cover and dominant tree species had significant effects on plant diversity,while stand density and altitude had significant effects on plant diversity.In summary,the comprehensive plant diversity of "Ass.Machilus chinensis+Schima superba+Lophatherum gracile" was the best.By adjusting the stand density of the dominant tree species to optimize the stand structure,the stand can be transformed in the direction of "Ass.Machilus chinensis+Schima superba+Lophatherum gracile" in forest management activities,so as to further enrich the plant diversity and enhance the system stability.

Key words: plant community, plant diversity, quantitative classification, redundancy analysis, Zengcheng Forest Farm

中图分类号:

Q948.15

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图/表 9

表1

标准地基本信息

序号	经度/(°)	纬度/(°)	坡向	优势树种	郁闭度	平均树高/ m	平均胸径/ cm	公顷蓄积/ (m³/hm²)	林分密度/ (株/hm²)
1	113.451 1	23.201 9	西	黧蒴锥	0.8	7.8	12.4	149.10	2 025
2	113.732 2	23.314 5	西南	巨尾桉	0.7	14.9	15.6	225.30	1 650
3	113.736 9	23.331 2	北	黧蒴锥	0.8	10.1	12.6	76.19	1 025
4	113.752 6	23.327 8	西南	阔叶混交林	0.8	7.8	15.2	129.24	1 125
5	113.752 6	23.318 2	西	黧蒴锥	0.8	9.0	15.9	94.28	1 050
6	113.727 3	23.324 6	东	阔叶混交林	0.7	9.9	14.9	133.64	1 325
7	113.736 2	23.341 2	东南	阔叶混交林	0.6	9.4	12.0	110.90	1 525
8	113.735 6	23.341 3	西北	阔叶混交林	0.8	11.5	16.8	229.89	1 575
9	113.736 3	23.338 7	西南	阔叶混交林	0.7	13.6	21.9	211.87	975
10	113.736 4	23.332 1	东北	阔叶混交林	0.8	12.1	15.6	147.91	1 250
11	113.738 4	23.342 6	东南	阔叶混交林	0.6	12.1	16.2	103.11	775
12	113.739 7	23.342 6	东	黧蒴锥	0.6	11.7	14.7	135.86	1 250
13	113.740 1	23.340 1	北	黧蒴锥	0.6	9.1	14.9	102.74	1 050
14	113.739 3	23.343 1	东	黧蒴锥	0.8	11.9	16.1	142.64	1 100
15	113.740 5	23.319 8	西南	黧蒴锥	0.6	11.9	19.0	174.71	975
16	113.739 9	23.323 3	西南	阔叶混交林	0.6	11.2	21.8	154.24	725
17	113.753 3	23.318 2	东南	阔叶混交林	0.7	12.2	16.8	127.61	850
18	113.753 1	23.318 6	东	阔叶混交林	0.9	9.8	17.1	199.10	1 625
19	113.714 5	23.332 4	东	巨尾桉	0.5	15.6	15.5	106.38	725
20	113.711 9	23.316 9	北	黧蒴锥	0.9	6.6	11.0	48.94	1 450
21	113.735 8	23.343 2	西北	阔叶混交林	0.8	9.5	17.7	188.87	1 350
22	113.706 1	23.354 5	东南	巨尾桉	0.4	11.2	23.6	184.61	700
23	113.707 3	23.355 1	东	巨尾桉	0.5	12.7	19.2	165.42	800
24	113.707 7	23.356 1	西	巨尾桉	0.7	14.3	19.7	326.85	1 625
25	113.711 5	23.358 2	西北	巨尾桉	0.6	15.3	19.7	306.34	1 350
26	113.785 8	23.329 6	北	巨尾桉	0.1	6.6	8.1	22.54	875
27	113.785 6	23.335 2	南	黧蒴锥	0.8	9.8	21.1	212.35	1 150
28	113.779 6	23.334 9	南	黧蒴锥	0.6	9.5	16.2	82.95	750
29	113.778 9	23.336 1	西北	黧蒴锥	0.8	8.2	11.5	61.87	1 150
30	113.902 6	23.499 5	北	阔叶混交林	0.4	8.2	13.1	99.13	1 400
31	113.901 2	23.501 1	北	黧蒴锥	0.7	9.7	14.0	154.79	1 800
32	113.901 4	23.499 5	东北	黧蒴锥	0.8	10.7	14.2	169.26	1 725
33	113.899 9	23.501 9	北	阔叶混交林	0.7	9.6	16.9	123.01	1 175
34	113.896 3	23.503 5	东	阔叶混交林	0.8	10.2	13.2	90.03	1 150
35	113.897 2	23.503 1	东南	黧蒴锥	0.6	11.3	13.3	172.78	2 075
36	113.893 5	23.506 6	东北	黧蒴锥	0.6	7.6	11.9	80.22	1 525
37	113.892 2	23.505 7	南	针阔混交林	0.7	12.4	15.3	194.87	1 450
38	113.892 2	23.505 7	西北	针阔混交林	0.5	11.5	14.7	194.81	1 800
39	113.886 7	23.505 4	东北	针阔混交林	0.7	11.2	13.9	165.79	1 750
40	113.886 7	23.505 4	东	针阔混交林	0.5	9.2	13.2	142.99	1 900
41	113.867 1	23.466 8	北	针阔混交林	0.7	11.4	14.0	129.32	1 450
42	113.869 9	23.469 3	北	阔叶混交林	0.6	10.7	14.0	152.61	1 750
43	113.871 3	23.470 1	东	阔叶混交林	0.8	11.2	14.9	191.99	1 950
44	113.871 3	23.470 1	东	阔叶混交林	0.8	11.9	15.1	170.38	1 575
45	113.865 6	23.502 4	北	阔叶混交林	0.7	10.8	20.1	258.56	1 525
46	113.863 2	23.501 8	南	阔叶混交林	0.6	9.6	13.8	179.72	1 975
47	113.863 4	23.501 7	西北	阔叶混交林	0.7	9.3	11.8	108.81	1 850
48	113.864 4	23.502 7	东南	阔叶混交林	0.7	9.3	13.5	136.13	1 825
49	113.864 2	23.507 2	东	阔叶混交林	0.8	9.3	12.9	145.10	2 100
50	113.884 4	23.513 2	东南	针阔混交林	0.7	9.3	12.0	121.12	1 900

表1

表2

图1

表3

群落类型分类结果

群落类型	群落名称	乔木层优势种	灌木层及草本层优势种	分布样地
Ⅰ	白楸+鹅掌柴+乌毛蕨群落(Ass.Mallotus paniculatus+Heptapleurum heptaphyllum+ Blechnopsis orientalis)	马占相思(Acacia mangium)及台湾相思 (Acacia confusa Merr.)等	芒萁(Dicranopteris pedata)、羊角拗(Strophanthus divaricatus)及玉叶金花(Mussaenda pubescens)等	33,34
Ⅱ	黧蒴锥+黑莎草群落(Ass.Castanopsis fissa+Gahnia tristis)	罗浮柿(Diospyros morrisiana)等	淡竹叶(Lophatherum gracile)、芒萁等	35,36
Ⅲ	杉木+木荷+淡竹叶群落(Ass.Cunninghamia lanceolata+Schima superba+Lophatherum gracile)	黧蒴锥及华润楠(Machilus chinensis)等	黑莎草、芒萁及乌毛蕨等	37,38,39,40,41,50
Ⅳ	华润楠+木荷+淡竹叶群落(Ass.Machilus chinensis+Schima superba+Lophatherum gracile)	鹅掌柴、黧蒴锥及罗浮柿等	扇叶铁线蕨(Adiantum flabellulatum)、乌毛蕨及芒萁等	4,6,7,16,17,18,21,46,47,48,49
Ⅴ	黧蒴锥+鹅掌柴+九节群落(Ass.Castanopsis fissa+Heptapleurum heptaphyllum+Psychotria asiatica)	华润楠及马尾松(Pinus massoniana Lamb.)等	淡竹叶、铺地黍及芒萁等	1,3,5,12、13,14,15,20,27,28,29,31,32
Ⅵ	华润楠+铺地黍群落(Ass.Machilus chinensis+Panicum repens)	巨尾桉(Eucalyptus grandis x urophylla)	弓果黍(Cyrtococcum patens)、刺齿半边旗(Pteris dispar)及淡竹叶等	8,9,10,11
Ⅶ	白楸+巨尾桉+短叶黍群落(Ass.Mallotus paniculatus+Eucalyptus grandis x urophylla+ Panicum brevifolium)	山乌桕(Triadica cochinchinensis) 及鹅掌柴等	铺地黍、牛白藤(Hedyotis hedyotidea)和乌毛蕨等	30,42,43,44,45
Ⅷ	巨尾桉+白楸+莠竹群落(Ass. Eucalyptus grandis x urophylla+Mallotus paniculatus+Microstegium vimineum)	无	细圆藤(Pericampylus glaucus) 及粗叶榕(Ficus hirta)等	22,23
Ⅸ	巨尾桉+铺地黍+弓果黍群落(Ass.Eucalyptus grandis x urophylla+Panicum repens+ Cyrtococcum patens)	无	狗牙根(Cynodon dactylon) 及细圆藤等	2,24,25,26
Ⅹ	巨尾桉+莠竹群落(Ass.Eucalyptus grandis x urophylla+Microstegium vimineum)	无	淡竹叶等	19

表3

图2

表4

表5

图3

表6

参考文献 39

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类型	科		属		种
类型	数量	比例/%	数量	比例/%	数量	比例/%
蕨类植物	9	10.71	13	6.88	20	7.41
裸子植物	3	3.57	3	1.59	5	1.85
被子植物	72	85.71	173	91.53	245	90.74
合计	84	100.00	189	100.00	270	100.00

群落类型	群落Ⅱ	群落Ⅲ	群落Ⅳ	群落Ⅴ	群落Ⅵ	群落Ⅶ	群落Ⅷ	群落Ⅸ	群落Ⅹ
群落Ⅰ	0.29	0.26	0.27	0.25	0.25	0.28	0.22	0.14	0.09
群落Ⅱ		0.33	0.26	0.25	0.26	0.26	0.12	0.07	0.13
群落Ⅲ			0.33	0.30	0.28	0.28	0.13	0.09	0.06
群落Ⅳ				0.40	0.33	0.38	0.14	0.13	0.07
群落Ⅴ					0.31	0.30	0.18	0.17	0.10
群落Ⅵ						0.31	0.16	0.23	0.07
群落Ⅶ							0.22	0.23	0.09
群落Ⅷ								0.27	0.14
群落Ⅸ									0.11

群落类型	群落Ⅱ	群落Ⅲ	群落Ⅳ	群落Ⅴ	群落Ⅵ	群落Ⅶ	群落Ⅷ	群落Ⅸ	群落Ⅹ
群落Ⅰ	0.26	0.22	0.23	0.20	0.20	0.23	0.17	0.09	0.05
群落Ⅱ		0.32	0.22	0.20	0.21	0.21	0.08	0.04	0.08
群落Ⅲ			0.32	0.28	0.25	0.25	0.08	0.05	0.03
群落Ⅳ				0.49	0.32	0.44	0.09	0.08	0.04
群落Ⅴ					0.29	0.27	0.13	0.12	0.06
群落Ⅵ						0.28	0.10	0.17	0.04
群落Ⅶ							0.16	0.18	0.05
群落Ⅷ								0.23	0.09
群落Ⅸ									0.06

影响因子	解释比重/%	F值	P值
郁闭度	38.0	29.4	0.002^**
优势树种	31.8	22.4	0.002^**
公顷株数	9.3	4.9	0.042^*
海拔	6.6	3.4	0.049^*
坡度	2.5	1.3	0.281
坡向	0.2	<0.1	0.818
林分密度	0.2	<0.1	0.784
坡位	<0.1	<0.1	0.994