邵武市將石保護區野生建蘭群落物種多樣性研究

楊開興

（福建省邵武市將石省級自然保護區管理處，福建邵武 354000）

建蘭（Cymbidium ensifolium），屬于國蘭的一大種群，古代盛產于福建，故名建蘭；有些建蘭品種在一年內夏秋季節多次開花，故又稱四季蘭；為蘭科（Orchidaceae）蘭屬（Cymbidium）地生草本植物，假鱗莖卵球形，包藏于葉基之內。葉2～6枚，帶形，有光澤，前部邊緣有時有細齒，關節位于距基部2～4 cm處?；ㄝ銖募禀[莖基部發出，直立，一般短于葉。生于疏林下、灌叢中、山谷旁或草叢中；廣泛分布于東南亞和南亞各國，北至日本[1]。其葉姿優雅、香氣撲鼻，還可入藥使用，具有較高的園藝和藥用價值。歷史上，建蘭曾在名門望族、文人雅士中地位極高。近些年，由于人為過度采挖及氣候變化異常，建蘭資源遭受到嚴重的威脅，野生資源逐年遞減，已被列入《瀕危野生動植物種國際貿易公約》(CITES)[2]。因此，加強對建蘭群落物種多樣性的研究，對建蘭野生資源保護和利用具有重要意義。

1 研究區域自然概況

福建省邵武市將石省級自然保護區始建于1986年，位于武夷山脈北段東南側，東經117°14'11"～117°16'40"，北緯27°02'03"～27°05'21"，屬中低山地貌，海拔300～536 m，為丹霞地貌[3]；屬中亞熱帶東南季風性氣候，四季分明，年平均氣溫17.7 ℃，1 月份平均氣溫6.8 ℃，7 月份平均氣溫27.5 ℃，受海洋性氣候影響，氣候溫和濕潤，夏季溫涼，冬季稍寒冷，有霜雪[4]。全年日照時數1 763.2 h；受東南季風的影響，雨量充沛，年平均降水量1 846.6 mm，年平均相對濕度80.0%以上[5]。

2 研究方法

2.1 調查方法

根據該保護區的地形地貌特點，合理布設調查線路，在調查區域內，選取人為干擾較輕微、建蘭保存較好的具有代表性地段布設樣地，共設置20 m×20 m 樣地5 個。每個樣地內設5 m×5 m 灌木樣地2 個，2 m×2 m 草本樣地2 個，分別位于喬木層樣地的其中一個對角和中心。調查喬木層物種、樹高、胸徑、冠幅等指標；調查灌木層物種、基徑、株高、冠幅、株數；調查草本植物的物種、地徑、株數、蓋度、平均高度。

2.2 數據計算與處理

2.2.1 群落物種重要值的計算

各層次的物種重要值計算采用王本洋等[6-7]的計算方法：

喬木層的重要值=(相對多度+相對頻度+相對優勢度)/3

灌木層的重要值=(相對高度+相對頻度+相對蓋度)/3

草本層的重要值=(相對頻度+相對蓋度)/3

2.2.2 群落物種豐富度

物種豐富度（S）=出現在樣方內的物種總數。

2.2.3 群落物種多樣性

式中：N 為所有物種數目總數；Ni為第i種個體數；Pi為第i種個體數Ni占總個體數N 的比例，即Pi=Ni/N；S 為調查群落樣地中的物種個數[8-9]。

3 結果與分析

3.1 建蘭群落植物種類組成

此次調查范圍內共記錄到植物34科46屬62種288株植物（見表1），植物群落種數最多的是殼斗科，其次是薔薇科；從數量上看，殼斗科植物所占比重最大，為59.68%，其次是蘭科，占到總株數的43.35%。

3.2 建蘭群落植物區系組成

將石保護區建蘭群落植物區系組成見表2[10-11]，建蘭群落內有植物34 科46 屬，分布類型分別為9、11個，其中，泛熱帶及其變型分布最多，有10 科10 屬，分別占除世界分布的38.46%、23.26%；從科屬的水平上看，建蘭群落植物區系以泛熱帶及其變型類分布為主。

表2 建蘭群落植物區系組成

3.3 建蘭群落的垂直結構

建蘭群落各層次高度的頻率分布見圖1，建蘭群落中以Ⅰ到Ⅲ級的個體居多，占75.69%，主要集中于Ⅰ級，占54.86%。實地調查發現僅3 株狗脊（Woodwardia japonica）高達1.2 m，其余的草本層植株高度均落在Ⅰ級，草本層優勢物種建蘭的平均高度為0.56 m。灌木層植株高度主要在Ⅱ、Ⅲ級，Ⅳ到XⅢ級大多為喬木層植株?？梢妴?、灌、草三層層次級結構明顯。

圖1 建蘭群落高度頻率分布

3.4 建蘭群落地徑結構

此次調查共發現建蘭24株，圖2 為群落優勢種建蘭地徑的頻次分布，可知建蘭個體最多的地徑區間為Ⅲ級，占總個體數的33.33%，其次為Ⅳ級，占總個體數的29.17%。整個建蘭群體地徑分布似“金字塔型”，目前該保護區建蘭群落年齡結構呈現出較不穩定型，幼苗及老齡建蘭植株資源欠缺。

圖2 群落中建蘭群落地徑分布

3.5 建蘭群落物種多樣性分析

3.5.1 各層次重要值分析

建蘭群落喬木層24 種，灌木層23 種，草本層15種，分別占植物群落總種數的38.71%、37.10%、24.19%。根據測定結果，喬木層重要值前10的物種有9 種，其中7 種為殼斗科，石櫟（Lithocarpus glaber）重要值最高，為42.05，殼斗科植物對喬木層多樣性影響較大，限制了其他喬木層植物的生長。灌木層重要值大于10 的有9 種，其中秤星樹（Ilex asprella）重要值最高，為66.77，為該群落的建群種，優勢地位明顯；其次是窄基紅褐柃（Eurya rubiginosavar.attenuata），重要值為30.84。草本層重要值最大的為建蘭，在草本層占有明顯優勢，其次為狗脊、淡竹葉（Lophatherum gracile），重要值均較高，重要值排前3的依次為建蘭57.62%、狗脊47.75%、淡竹葉39.57%，其重要值均大于30%（見表3）。

表3 建蘭群落各層物種重要值（僅列前15位）

3.5.2 各層次物種多樣性指標

由表4 可知，喬木層的物種豐富度最高，其次是灌木層，草本層的物種豐富度最低；喬木層植物的Shannon-Wiener 多樣性指數、Pielou 均勻度指數均為最高，但Simpson 優勢度指數建蘭群落最高的是草本層為0.1，其次灌木層，喬木層最低；表明建蘭群落的草本層的物種豐富度低、優勢種優勢度大、多樣性低、物種分布也不均勻,其主要優勢種為建蘭、狗脊、淡竹葉，重要值均大于30%。

表4 建蘭群落各生長型物種多樣性指標

4 結論與討論

此次調查范圍內共記錄到植物34科46屬62種288株植物，植物群落種數最多的是殼斗科，其次是薔薇科。從科、屬的水平上看，建蘭群落植物區系以泛熱帶及其變型類分布為主。建蘭群落植株高度以Ⅰ到Ⅲ級（0～3 m）的個體居多，占75.69%，實地調查發現僅3 株狗脊高達1.2m，其余的草本層植株高度均落在Ⅰ級，灌木層植株高度主要在Ⅱ、Ⅲ級，Ⅳ到XⅢ級大多為喬木層植株，喬、灌、草三層層次級結構明顯。群落優勢種建蘭個體最多的地徑區間為Ⅲ級(0.2 m＜Ⅲ≤0.3 m)，占總個體數的33.33%。

重要值是在計算、評估物種多樣性時的重要指標，以綜合數值表示植物物種在群落中的相對重要性的一個重要度量指標[12]。喬木層主要組成為殼斗科，其對喬木層多樣性影響較大，限制了其他喬木層植物的生長。灌木層重要值最高的是秤星樹，為該群落的建群種，優勢地位明顯，其次是窄基紅褐柃。草本層重要值最大的為建蘭，在草本層占有明顯優勢，其次為狗脊、淡竹葉，重要值均較高，均大于30%。

物種多樣性可以優化生態系統的各種功能并為生態的平衡保持服務[13-14]。研究發現：喬木層的物種豐富度最高，其次是灌木層，草本層的物種豐富度最低；喬木層植物的Shannon-Wiener 多樣性指數、Pielou 均勻度指數均為最高，但Simpson 優勢度指數最高的是草本層，表明建蘭群落草本層的物種豐富度低、優勢種優勢度大、多樣性低，物種分布也不均勻?？梢娊ㄌm群落中，因喬木層與灌木層物種豐富度高，導致草本層光照不充足，競爭不激烈，種類較少，優勢種優勢度高[15]。

該保護區具有獨特的地理、區域優勢及優越的生態環境，至今保留著半原始狀態的丹霞地貌的天然林植被，典型的常綠闊葉林等生境類型較適合建蘭的生長繁殖[16]。此次調查發現建蘭在草本層中的重要值最高，但草本層的物種豐富度、均勻度指數、多樣性指數均較低，故保護區應加強對建蘭野生資源的保護，防止人為過度采挖，給予草本層足夠的恢復期，并進行適當的科學研究，減少因氣候變化異常而導致的群落物種驟減。