老板山香樟林物种多样性调查报告.docx

老板山香樟林物种多样性调查报告摘要：本文采用将代表性样地法和随机取样法相结合的方法，对老板山香樟人工林的物种组成成分、物种重要值进行了初步研究和对比分析。在调查的的样地中，共记录到植物20种，隶属于15个科19个属，其中乔木4种，灌木9种，草本9种。其中，乔木层香樟是绝对的优势种；灌木层中悬钩子、绢毛稠李、香樟和八角枫占有比较大的重要值，灌木植被种类较丰富；草本组成中马鞭草、淡竹叶、水竹叶和常春藤占有较大重要值，草本植被种类较富。关键词：香樟人工林；重要值；物种多样性The Lao-ban mountain camphor trees forest biodiversity survey reportAbstract:This paper USES the typical sample area and the method of random sampling method, to the Lao-ban mountain of camphor plantation species composition, species importance value has carried on the preliminary research and comparative analysis. In the investigation of the sample area, 20 species were recorded, belonging to 15 families and 19 genera, including trees, 4 kinds of bush, 9 kinds of herbal nine. Among them, the tree layer camphor is absolute dominant species; Hanging hook in the shrub layer, silky hairs thick lee, camphor and Chinese alangium bigger of the two important values, shrub vegetation type is rich; Herb composition of verbena, herbalophatheri, water bamboo leaves and ivy bigger of the two important values, herbaceous vegetation species is rich.Key words：Camphor plantation;Importantvalue;Species diversity物种多样性研究被广泛应用于林业生产中，是林业研究的重要部分之一。很多学者在这个领域取得了不少成果。魏鹏等人1研究了华西雨屏区31年生香樟人工林土壤表层（030cm）细根生物量及碳储量；莫丹等人2在研究中指出：不同演替阶段植物群落的丰富度、多样性和均匀度具有显著性差异（p0.05），多样性指数和均匀度指数较好地反映了不同演替阶段植物群落在物种组成方面的差异；随着演替的进程，乔木层的多样性指数和均匀度指数不断增加。香樟树(Cinnamomumcamphora (L.) Presl.)为樟科(Lauraceae)樟属(Cinnamomum)植物，为我国珍贵树种之一，是国家二级重点保护植物。常绿乔木，喜光，稍耐荫；喜温暖湿润气候，不耐严寒，对土壤肥力的要求不严，较耐水湿，但不耐干旱瘠薄和盐碱土3。香樟树主根发达，深根性，能抗风，根系再生能力强萌芽力强，耐修剪生长速度中等，树形巨大如伞，能遮荫避凉存活期长，可以长成成百上千年的参天古木。樟树为亚热带常绿阔叶林的代表树种分布区域在北纬1030度之间，大体以长江为北界，南至台湾广东广西及西南，尤以台湾江西浙江福建湖南湖北云南广东北部等东南沿海省份为最多，在自然界多见于低山平原丘陵及村庄附近4。1 研究区概况和方法1.1 研究区概况老板山（1013310113E，28303033N）位于四川省雅安市青衣江流域二级阶地后缘的四川农业大学林业试验站内，属成都平原与川西高原交界地带的低矮山丘，呈东西走向，全长约1300m，南北最宽约430m。属于亚热带湿润季风气候类型，位于四川盆地西部，成都平原西南边缘雅安市雨城区内，全区内气候温和多年年均气温16.1，最高年为16.9(1987)，最低年为15.4(1976)；雨量充沛该区年均雨日218天，年降水夏季占50%左右，秋季占20%左右。老板山上植被覆盖率高，乔灌草物种丰富多样，多为常绿樟栎林、针叶林等，其中有水杉、红豆杉等珍稀树种5。老板山海拔高度610m，年降雨1700mm，蒸发量年平均838.8mm；日照偏少，湿度较大，年平均日照时数为1019h，其日照率为23%，年平均湿度约79%，无霜期长，降雪稀少6。老板山北面已经被利用，建成老板山读书公园。山坡植被覆盖率达95%以上，乔灌混交林的竹木树种50种以上，生态环境优良。调查地区是以香樟（Cinnamonmumcamphora）为主要树种的常绿阔叶林，伴生树种有杉木（Cunninghamialanceolata）、水杉（Metasequoiaglyptostroboides）和灯台（Bothrocaryumcontroversum）等，林下植被有八角枫(Alangiumchinense)、悬钩子（Rubuscorchorifolius）、绢毛稠李（PaduswilsoniiSchneid）、蕨类等植物。1.2 研究方法1.2.1样地选择样地基本概况见表1。表1 样地基本情况样地面积(m)坡度坡向海拔高度(m)经纬度140020SW60679.3N295862E1025950确定植物群落调查样地大小，主要是为了能够在最小的样地中找到组成该群落的绝大部分植物种类。样地形状使用正方形，并根据实际情况进行调整。1.2.2调查方法调查方法为每木检尺，即对样地内所有植被都逐进行一测量，记录其种名、株数、胸径、高度、冠幅等。调查需划取1个20m20m的样地。首先，将样地划分成4个10m10m的样方，调查乔木层植被物种名称，高度，胸径，冠幅，株数；其次，沿对角线选取4个5m5m的样方，调查灌木层植被物种的名称，高度，冠幅，株（丛）数；最后，在样地内选取6个1m1m的样方，调查草本物种名称，高度，冠幅（盖度），株（丛）数。1.2.3数据处理根据调查数据，通过公式分别计算出样地内乔、灌、草的重要值。计算公式如下：重要值：乔木层：IV=（相对密度+相对显著度+相对频度）/3灌木层：IV=（相对密度+相对盖度+相对频度）/3草本层：IV=（相对密度+相对盖度+相对频度）/3相对密度=某个种的株数/所有种的总株数相对频度=某个种在样方中出现的次数/所有种出现的总次数相对显著度=某个种的胸高断面积/所有种的胸高断面积之和丰富度指数（D）：用相对物种丰富度来表示，。Simpson指数（优势度指数）：Shannon-Wiener指数：Pielou均匀度指数：上述各式中，S为样地中物种的总数；Pi为种i的相对重要值；式中A为样方面积。1.3 工具胸径尺、皮尺、罗盘仪2 结果与分析2.1 群落植物种类成分分析在调查的总面积为400m2的样地中，共记录了维管束植物20种，隶属15科19个属、其中乔木4种，灌木9种，草本9种。木本植物有3科4属4种；灌木植物有8科9属9种；草本植物有8科9属9种。乔木、灌木、草本种数分别占样地植物种数的20%、45%、45%。该香樟人工林由樟科（1属1种）、杉科（2属2种）、山茱萸科（1属1种）、木犀科（1属1种）、八角枫科（1属1种）、蔷薇科（2属3种）、桦木科（1属1种）、桃金娘科（1属1种）、荨麻科（3属3种）、马鞭草科（1属1种）、五加科（1科1属）、禾本科（1科1属）、天南星科（1科1属）、凤尾蕨科（1属1种）、鸭拓草科（1属1种）组成。由此可见该样地的植物物种多样性比较丰富，从物种多样性的角度无法判断该样地的优势种。2.2 重要值分析重要值是反映群落中不同种植物重要性的指标，对重要值的分析可找出群落中的主要优势树种，了解群落的物种组成7。根据调查数据，计算各个乔木、灌木和草本物种的重要值。通过分析计算结果，分乔木、灌木和草本三个层次分析香樟人工林的植被组成和物种多样性。2.2.1 乔木层以调查样地的调查结果为基础计算该调查样地各乔木树种的相对密度、相对频度和相对优势度以及重要值（如表2），可以得出该样地的主要乔木树种以及主要伴生树种。表2 乔木树种重要值树种树种拉丁名株数出现次数相对密度相对频繁度相对显著度重要值香樟Cinnamomumcamphora1630.64 0.42857 0.81827 0.62895 水杉Metasequoiaglyptostroboides720.28 0.28571 0.16251 0.24274 灯台Bothrocaryumcontroversum110.04 0.14286 0.00825 0.06370 杉木Cunninghamialanceolata110.04 0.14286 0.01098 0.06461 通过分析表2可以得出：香樟的相对密度、相对频度和相对优势度以及重要值均为最大，占绝对优势。2.2.2 灌木层以调查样地的调查结果为基础，计算该调查样地各灌木物种的相对密度、相对频度和相对优势度以及重要值（结果见表3），可以得出出该样地的主要灌木物种以及各种灌木在群落中的地位。表3 灌木物种重要值种名物种拉丁名相对盖度相对密度相对频度重要值香樟Cinnamomumcamphora0.37118 0.0377 0.13333 0.18075 木犀Osmanthusfragrans0.01164 0.0377 0.06667 0.03868 八角枫Alangiumchinense0.14119 0.1698 0.13333 0.14811 绢毛稠李Paduswilsonii0.17176 0.2075 0.20000 0.19310 桤木Alnuscremastogyne0.00583 0.0189 0.06667 0.03045 悬钩子Rubuscorchorifolius0.15284 0.3962 0.20000 0.24969 巨桉Eucalyptus grandis0.03493 0.0377 0.06667 0.04644 灯台Bothrocaryumcontroversum0.08151 0.0755 0.06667 0.07455 水麻Debregeasiaorientalis0.02911 0.0189 0.06667 0.03821 通过观察分析表3可以得出：该样地灌木组成中悬钩子、绢毛稠李、香樟和八角枫占有比较大的重要值，灌木植被种类较丰富。2.2.3 草本层以调查样地的调查结果为基础计算该调查样地各草本物种的相对密度、相对频度和相对优势度以及重要值（如表4），可以得出该样地的主要草本物种以及各种草本在群落中的地位。表4 草本物种重要值种名物种拉丁名盖度（cm2）相对密度相对频度相对盖度重要值高粱泡Rubuslambertianus18000.0631 0.05882 0.09066 0.07085 马鞭草Verbena officinalis45000.2342 0.29412 0.22664 0.25167 常春藤Hederanepalensis var. sinensis39500.1261 0.17647 0.19894 0.16718 淡竹叶Lophatherumgracile18000.4054 0.11765 0.09066 0.20457 芋头Colocasiaesculenta2550.0090 0.05882 0.01284 0.02689 山冷水花Pilea japonica3000.0270 0.05882 0.01511 0.03365 凤尾蕨Pteriscretica24000.0090 0.05882 0.12088 0.06290 水竹叶Murdanniatriguetra38000.0811 0.11765 0.19139 0.13004 楼梯草Elatostemaumbellatumvarmaius10500.0450 0.05882 0.05288 0.05225 通过观察分析表4可以得出：该样地草本组成中马鞭草、淡竹叶、水竹叶和常春藤占有比较大的重要值，草本植被种类较丰富。2.3 物种多样性乔木层、灌木层和草本层分别计算丰富度指数、Simpson指数、Shannon-Wiener指数和均匀度指数。（如表5）表5 分层次多样性指数层次Shannon-Wiener指数Simpson指数丰富度指数均匀度指数乔木层0.428950.537270.667610.29041灌木层0.846470.834161.954320.65062草本层0.852640.836395.022990.65536通过对乔、灌、草三个层次的多样性指数计算可得出：丰富度指数：调查样地物种丰富度表现为乔木灌木草本，且各组分差异明显；Simpson指数：该区乔木的多样性比灌木、草本的多样性相对较低，且差异明显，其中草本与灌木相近，草本多样性最高； Shannon-Wiener指数：该区多样性表现为草本灌木乔木，差异较为明显；均匀度指数：灌木和草本差异不大，且灌木和草本物种分布比乔木均匀，而草本灌木。3 结论根据现场调查和统计结果我们可以看出：本次调查地区基本上为香樟纯林，零星散生水杉、灯台和杉木，周围有柳杉等乔木分布，分布较多；林下灌木数量很少，草本植物覆盖范围广泛，但草本分布不均匀。一方面是人为原因所致，人为影响小的地方草本植物分布较多，而破坏大区域则分布较少；另一方面是自然原因，由于山地坡向即受光照不同、季节原因、土壤肥力等因素，不同采样地不同的层间植物分布不一样，从而导致层间植物没有明显的垂直分层的结构，原因在于调查区的乔木以香樟为主，样方下层热量不太充足，但空气湿度较大，而灌木数量较少，很难判断它们的垂直分层。调查区域群里存在的一些问题主要有：林相单一，主要为香樟纯林，缺乏季相变化。同时林分结构单一，缺乏森林层次变化，群落结构比较简单，林下植物品种少，生物群落多样性无法得到保护，生态效益差，森林稳定性景观效果较差。针对以上问题，我们可以从以下几点进行改进：（1）按照分类经营的原则，合理划分森林类型。老板山属于校园读书公园，应以生态公益林的标准进行经营管理。因此，在造林时应充分考虑适地适树的原则，营造多层次，多种类的异龄混交林；（2）科学经营，提高林地质量。在森林营造方面，不仅要合理选择和搭配树种，并且还要注意种植密度；为林下灌木层和草本植物提供良好的生境，同时也可为森林动物提供丰富的食物来源和栖息场所。在经营管理方面，不能只看重森林所带来的经济效益，更要注重培育和天然更新，改善树种单一和成活率不高的现状；（3）减少人为干预，增加生物多样性。对于该类型的林分，应减少人为干预，按照近自然林业的经营方式，逐步恢复改善其生态脆弱性。应该改革旧的经营方式，做到适度规模，块状混交，带状整地，适当延长经营周期，减缓其生物多样性衰退速率。参考文献：1 魏鹏,李贤伟,范川,等.华西雨屏区香樟人工林土壤表层细根生物量和碳储量.应用生态学报,2013,24(10):27552762.2 莫丹,管东升,刘淑文,等.广州生态安全岛森林生物量、叶片滞尘和物种多样性研.环境科学学报,2011,31(3):666672.3 杨延福.探讨香樟树繁殖技术与病虫害防治,现代园艺J.2012 (10):54.4 章麒,张艳珠.平顶山地区园林植物香樟树的栽培技术,现代园艺J. 2012(5):36.5 王俊洪.城市森林结构对空气负离子水平的影响J.南京林业大学学报,2004,28(5):96-98.6 彭贵康.雅安市近地面空气负（氧）离子状况初探J.高原山地气象研究,2012,03(4):1-6.7 K.V.Krishnamurthy,张正旺(主译). 生物多样性教程M.北京:化学工业出版社,2006.附表1：调查数据记录表香樟林乔木调查记录表样方号种名株数树高m胸径cm冠幅m枝下高mQ1香樟110.8273*48.2香樟112.8268*49.4香樟114.4315*39.1香樟115.7479*510.2香樟111.5396*48.7香樟110.8234*47.3香樟19.7244*37.5香樟19.6213*37.7Q2香樟115.3467*411香樟111.2323*57.1香樟18.5122*37水杉111195*34水杉16.4101.5*13水杉15.160.5*12Q3灯台18.3130.8*0.64杉木19.5152*13水杉112.8324*23水杉113.4354*32.5水杉19122*22.5水杉111.8213*24Q4香樟112335*38香樟111.5295*29香樟113.4306*49香樟114467*410香樟113305*69香樟林灌木调查记录表样方号种名株数树高m冠幅mm备注G1木犀120.3x0.2木犀11.40.2x0.1八角枫420.8x0.5绢毛稠李32.50.9x0.5桤木10.90.2x0.2G2香樟121.5x1.5悬钩子10.30.2x0.1悬钩子30.70.5x0.5G3悬钩子50.80.5x0.4绢毛稠李10.50.2x0.1香樟12.51.5x2巨桉11.50.2x0.2灯台420.7x0.8绢毛稠李10.80.3x0.4八角枫21.40.5x0.3绢毛稠李11.50.6x0.5八角枫31.80.6x0.7绢毛稠李11.30.3x0.2绢毛稠李21.50.4x0.2水麻11.10.4x0.5巨桉11.40.5x0.4悬钩子30.70.5x0.4G4悬钩子20.40.3x0.2悬钩子40.40.3x0.4悬钩子30.50.4x0.5绢毛稠李21.30.5x0.3香樟林草本调查记录表样方号种名株数高cm冠幅cm备注C1高粱泡75040x45马鞭草54020X10常春藤61045x30C2常春藤54540x40马鞭草55040x30淡竹叶156530x20芋头1517x15C3常春藤31040x25马鞭草34555x40山冷水花3715x20C4淡竹叶307030x40马鞭草54020x15凤尾蕨17040x60C5水竹叶64050x40马鞭草85030x20C6水竹叶32045x40楼梯草54035x30附表2: 老板山香樟部分植物名录树种拉丁学名科属香樟Machilus ichangensis Rehd. et Wils.樟科 樟属水杉Metasequoia glyptostroboides Hu et Cheng杉科水杉属灯台Bothrocaryum controversum山茱萸科灯台树属杉木Cunninghamia lanceolata （Lamb.）Hook.杉科杉木属木犀Osmanthus fragrans (Thunb.)Lour.木犀科木犀属八角枫Alangium chinense(Lour)Harms八角枫科八角枫属绢毛稠李Padus wilsonii Schneid.蔷薇科稠李属桤木Alnus cremastogyne Burk.桦木科桤木属悬钩子Rubus corchorifolius L. f.蔷薇科悬钩子属巨桉Eucalyptus grandis Hill ex Maiden桃金娘科桉属水麻Debregeasia orientalis C. J. Chen荨麻科水麻属高粱泡蔷薇科悬钩子属马鞭草Verbena officinalis L.马鞭草科马鞭草属常春藤Hedera nepalensis var. sinensis (Tobl.) Rehd五加科 常春藤属淡竹叶Lophatherum gracile禾本科淡竹叶属芋头Colocasia esculenta (L.) Schoot天南星科芋属山冷水花Pilea japonica (Maxim.) Hand.-Mazz.荨麻科冷水花属凤尾蕨Pteris cretica L. var. nervosa (Thunb.) Ching et S. H. Wu 凤尾蕨科凤尾蕨属水竹叶Murdannia triguetra (Wall)Bruckn鸭跖草科水竹叶属楼梯草Elatostema umbellatum varmaius荨麻科楼梯草属