論文導讀:：廣西火桐野外種群和個體數量稀少。以期為瀕危植物廣西火桐的保護和可持續利用提供科學依據。有關其群落特征的研究尚未見報道。
論文關鍵詞：廣西火桐，瀕危植物，群落特征
廣西火桐(Erythropsis kwangsiensis)為梧桐科火桐屬(Erythropsis)植物，分布區域狹窄，僅分布于廣西中部至南部的石灰巖地區。其樹干挺拔通直，材質輕、韌，易加工不開裂，為優良的工藝用材;花色金黃艷麗，花期長，具有極高的觀賞價值，亦是珍貴的園林觀賞樹種。由于人類的過度利用，廣西火桐野外種群和個體數量稀少，已處于瀕危狀態，在1999年8月國務院批準頒布的《國家重點保護野生植物名錄(第一批)》中被列為國家2級重點保護植物[1]。目前，國內對廣西火桐的研究甚少，僅對其資源分布狀況和育苗技術進行了初步探討[2-3]，有關其群落特征的研究尚未見報道。本研究應用植物群落生態學的研究方法，對廣西火桐群落的種類組成、區系特點、群落結構及種群動態等進行研究，揭示其群落學特征，以期為瀕危植物廣西火桐的保護和可持續利用提供科學依據。
1.調查區域及其自然條件
調查區域為廣西來賓市、靖西縣等廣西火桐野生資源數量相對較集中的地區生物論文，地理位置約106°27′～109°10′E，23°00′～23°57′N。該區域地處南亞熱帶，屬亞熱帶季風氣候區。根據廣西氣象局(1961～1970年)的氣候資料，來賓市年平均氣溫為20.7℃，極端高溫38.7℃，極端低溫-3.3℃，年平均降水量1377.2㎜;靖西縣年平均氣溫為19.1℃，極端高溫37.8℃，極端低溫-4.1℃，年平均降水量1546.3㎜論文開題報告范文。廣西火桐分布于海拔800 m以下的山溝、山谷、山坡中下部及農耕地旁，土壤為石灰巖發育而成的石灰土，土層較薄，有機質中等。
2. 研究方法
2.1 樣地調查
由于廣西火桐成片分布少，通過調查目前僅發現3個數量較多的種群，因此根據實際分布情況，設置3個典型樣地，樣地環境資料見表1。各樣地面積20m×20m，每個樣地劃分為16個5m×5m的小樣方，記錄樣地內所有高3m以上喬木樹種的種名、高度、胸徑、冠幅、枝下高等。樣地內按對角線分別設4個5m×5m的灌木樣方和2m×2m的草本樣方，記錄每種灌木和草本植物的種名、多度、高度、蓋度等[4]。
表1調查樣地環境資料
編號樣地取樣面 積(㎡)海撥(m)坡向坡度覆蓋度
Q1來賓北五鄉回龍村400263W5°90
Q2靖西化垌鄉維新村400784WN20°95
Q3靖西湖潤鎮新靈村400464EN30°92
2.2 數據分析
采用吳征鎰[5]中國種子植物屬的分布區類型劃分方案分析群落的區系組成;按Raunkiaer[6]生活型分類系統統計群落的生活型譜;選用反映物種優勢度的重要值(Ⅳ)作為多樣性指數的測度指標，物種多樣性采用Simpson指數、Shannon-Wienner指數和Pielou指數測度[7]。
喬木重要值(Ⅳ)=相對密度+相對頻度+相對顯著度
物種豐富度指數：S=出現在樣地的物種數
Simpson多樣性指數：D =1- ∑Pi2
Simpson-Wienner指數：H =-∑Pi lnPi
Pielou均勻度指數：Jsw = (-∑Pi lnPi)/lnS Jsi=(1-∑Pi2)/(1-1/S)
式中：S為種i所在樣地的物種總數，即物種豐富度指數;Pi為種i的相對重要值。
3結果與分析
3.1 群落種類組成
根據樣方調查資料統計，廣西火桐群落共有維管束植物152種，隸屬于68科122屬，其中蕨類植物9科11屬11種，單子葉植物6科13屬16種，雙子葉植物53科98屬125種。
群落中含種數較多的科有大戟科(Euphorbiaceae，13種)、菊科(Compositae，11種)、蕁麻科(Urticaceae，8種)、桑科(Moraceae，7種)、蓼科(Polygonaceae，5種)、蕓香科(Rutaceae，4種)、鴨趾草科(Commelinaceae，4種)、禾本科(Agrostidoideae，4種);含種數較多的屬有榕屬(Ficus，5種)、苧麻屬(Boehmeria生物論文，4種)、蓼屬(Polygonum，4種)。此外，在科屬組成上，只含1種的科有35科，占總科數的51.5﹪;只含1種的屬有105屬，占總屬數的86.1﹪。可見，廣西火桐群落的植物種類豐富，科屬組成較分散，具有亞熱帶植物群落科屬組成的一般特征。
3.2 區系地理成分
根據吳征鎰種子植物屬的分布區類型劃分標準，廣西火桐群落種子植物屬可歸為11個分布區類型(表2)。由表2可見，在111屬種子植物中，屬于熱帶成分的(2-7)有90屬，占81.1%，其中泛熱帶分布及其變型最多，有37屬，占總屬數的33.4%，其次是熱帶亞洲分布及其變型，占16.2%，第3是舊世界熱帶分布及其變型，占14.4.4%，三者共占總屬數的64.0%。溫帶類型的(8-14)有13屬，僅占總屬數的11.7%，其中以東亞和北美洲間斷分布最多，有6屬，占5.4%，北溫帶分布的屬最少，僅何首烏屬(Fallopia)1屬。從屬的區系地理成分來看，該植物區系熱帶性質明顯。
表2 廣西火桐群落種子植物屬的分布區類型
分布區類型屬數占總屬數的百分比 (%)
1 世界分布Cosmopolitan87.2
2 泛熱帶分布及其變型Pantropic3733.4
3熱帶亞洲和熱帶美州間斷分布 Trop.Asia and Trop.Amer.disjuncted43.6
4舊世界熱帶分布及其變型 Old World Tropics1614.4
5 熱帶亞洲至熱帶大洋洲分布及其變型 Trop.Asia to Trop. Austrralasia43.6
6 熱帶亞洲至熱帶非洲分布及其變型 Trop.Asia to Trop.Africa119.9
7 熱帶亞洲分布及其變型 Trop. Asia (Indo-Malesia)1816.2
8 北溫帶分布 North Temperature10.9
9 東亞和北美洲間斷分布 E. Asia and N. Amer.disjuncted65.4
10 舊世界溫帶分布及其變型 Old World Temperate21.8
14 東亞分布及其變型 East Asia43.6
合計 Total111100
3.3 群落外貌
3.3.1 生活型 生活型是植物對綜合生境條件長期適應而在外貌上表現出來的植物類型，群落外貌主要由群落組成種類的生活型決定。根據Raunkiaer的生活型分類系統，繪制廣西火桐群落維管束植物生活型圖譜(見圖1)。從生活型圖譜可看出，廣西火桐群落中以高位芽植物(1-4)的種類最多，共有94種，占總數的61.8%，地上芽植物次之，有27種，占17.8%生物論文，地面芽植物15種，占9.9%，一年生植物12種，占7.9%，地下芽植物最少，4種，占2.6%;高位芽植物中，矮高位芽植物最多，有35種，占23.0%，其次是藤本高位芽植物，26種，占17.1%，中高位芽植物18種，占11.8%，小高位芽植物最少，15種，占9.9%，群落中沒有高30m以上的大高位芽植物論文開題報告范文。另藤本、地面芽及一年生植物比例較高，表明群落受到相當程度的干擾，次生林特征較明顯。
廣西火桐群落中共有喬木樹種23種，目前構成喬木層的有11種，其中落葉種類5種(廣西火桐、野柿 Diospyros kaki var. silvestris、尾葉紫薇 Lagerstroemia caudata、圓葉烏桕 Sapium rotundifolium、楓香 Liquidambar formosana等)，占45.5%，這些落葉種類均為群落上層樹種，在個體數量上占絕對優勢，它們在干季或開花座果期(如廣西火桐)落葉或明顯換葉，體現出一定的季相變化，群落植被類型表現為非地帶性植被石灰巖山森林類型中的常綠落葉闊葉混交林類型 [8]。
圖1 廣西火桐群落生活型譜
1.中高位芽植物 2.小高位芽植物 3、矮高位芽植物 4. 藤本高位芽植物 5.地上芽植物6.地面芽植物
7.地下芽植物 8.一年生植物
3.3.2 葉級譜和葉的其他性質
采用C.Raunkiaer的分類方法，廣西火桐群落組成種類中共有152種維管束植物，除金燈藤為無葉植物外，其余151種有葉維管束植物的葉級統計結果見表3、表4：從表3來看，廣西火桐群落以中型葉居多，為109種，占72.2﹪，其次為小型葉和大型葉生物論文，分別占總數的13.9和12.6。由于是從形態學上統計，所以有部分大型葉和中型葉種類，它們分別為復葉和蕨類植物。如果從生理學上統計，則大型葉減為10種，占6.6﹪，中型葉減為104種，占68.9﹪，小型葉增至35種，占23.2﹪。
在葉的其他性質方面，從表4來看，廣西火桐群落組成種類的葉型以單葉為主，占84.1﹪，葉質中紙質葉占64.2﹪;葉緣以全緣葉為多數，占64.9﹪。可見，廣西火桐群落維管束植物以紙質、單葉、全緣、中型葉為主。
表3 廣西火桐群落的葉級譜
葉級大型葉中型葉小型葉細型葉合計
種數19109212151
百分比 (﹪)12.672.213.91.3100
表4 廣西火桐群落的葉型、葉質及葉緣
類型葉型 葉質 葉緣
單葉 復葉 革質 紙質 膜質 肉質 全緣 有齒
種數127 24 46 97 7 1 98 53
百分比 (﹪)84.1 15.9 30.5 64.2 4.6 0.7 64.9 35.1
3.4 群落垂直結構
廣西火桐群落垂直結構較為復雜，成層現象明顯，可分為喬木層、灌木層和草本層3個基本層次。喬木層的結構大致有兩種情形：一種是Q1樣地的喬木層結構，喬木層可分為兩個亞層，第Ⅰ亞層高10-20米，這是群落的主林冠層，覆蓋度80%，由群落中少數幾種喬木伸出林冠層之外形成，以廣西火桐在該層中的數量最多，占63.6%，屬優勢成分。這一層的樹種除廣西火桐外，有尾葉紫薇、假玉桂(Celtis timorensis)等，但這些種類的個體數量不多，每種僅1-2株。第II層亞高3-10米，覆蓋度約40%，除了喬木I層的物種外，主要樹種有灰毛漿果楝(Cipadessacinerascens)、斜葉榕(Ficus tinctoria)、黃椿木姜(Litsea variabilis)等;另一種情形是Q2、Q3兩個樣地，群落遭受過一定程度的人為破壞，已封育十多年。群落高8米左右，喬木層只分為一層，高3-8米，喬木層覆蓋度80%-85%生物論文，廣西火桐和水東哥(Saurauia tristyla)為優勢成分，其余主要樹種有灰毛漿果楝、野柿、圓葉烏桕、秋楓、楓香等。
灌木層高1-3米，共有35種，其中有喬木層樹種18種，灌木17種，覆蓋度為40%左右。喬木層樹種幼苗幼樹較多的有水東哥和灰毛漿果楝2種，廣西火桐的幼苗幼樹較少。主要的灌木有山石榴(Catunaregam spinosa)、石山花椒(Zanthoxylum calcicola)、紅背山麻桿(Alchornea trewioides)、杜莖山(Maesa japonica)、野牡丹(Melastoma candidum) 、粗糠柴(Mallotus philippensis)、八角楓(Alangium chinense)等。
草本層植物種類較多，有74種。該層植物分布不均勻，多集中分布于群落中的透光部位，主要由地面芽、地上芽和一年生植物組成論文開題報告范文。常見的有蔓生莠竹(Microstegium vagans)、藎草(Arthraxon hispidus)、長葉假糙蘇(Paraphlomis lanceolata) 、火炭母(Polygonum chinense)、三葉鬼針草(Bidens cernua)、淡竹葉(Lophatherum gracile)等。
除喬木層、灌木層和草本層外，廣西火桐群落的層間植物種類相當豐富，共有30種。它們大多攀援或纏繞在樹木上，亦或匍匐于地面及巖石上。主要有牛尾菜(Smilax riparia)、廣西崖爬藤(Tetrastigma kwangsiense)、無刺拔葜(Smilax mairei)、粉葉輪環藤(Cyclea hypoglauca)、雞矢藤(Paederia scandens)絡石(Trachelospermumjsaminoides)、五葉薯蕷(Dioscorea pentaphylla)、石柑子(Pothos chinensis)等。
3.5 物種多樣性
群落物種多樣性指數是群落中種數及其均勻度的綜合指標，物種多樣性指數愈高，則群落所含信息量大，具有更大的復雜性，更能緩沖外界的影響，具有更高的穩定性[9]。根據調查資料統計出各樣地的多樣性指數(表5、表6)。從表5來看，位于溝谷溪邊，水濕條件相對優越的Q1樣地的物種豐富度最高，有63種植物，而處于坡地的Q2、Q3樣地的物種豐富度稍小，分別為53種和50種。3個調查樣地中不同層次的物種豐富度大小基本表現為草本層>層間植物>灌木層>喬木層。由表6來看，各樣地的多樣性指數和均勻度指數均較低，但因環境條件的不同仍表現出一定的差異， Q1樣地的物種多樣性指數和豐富度指數最高，而Q2樣地的均勻度指數最高。其結果表明，群落在遭受了一定程度的人為干擾后，尚處于恢復階段，多樣性指數較低，結構不穩定。
表5 各樣地物種豐富度比較
樣 地喬木層物種數灌木層物種數草本層物種數層間植物種數總物種數
Q11411241463
Q261325852
Q377261151
3個樣地合計23257430152
表6 廣西火桐群落多樣性指數和均勻度
樣 地多樣性指數豐富度指數均勻度指數
DHJsw Jsi
Q10.64701.32020.5002 0.6967
Q20.60021.25050.6979 0.7203
Q30.56680.93530.4806 0.6613
3.6 廣西火桐種群動態
組成植物群落的喬木種群的年齡結構，可反映其在群落中的發展趨勢，從而揭示植物的動態發展方向[10]。由于用生長錐鉆取木芯困難，因而在調查中采用測量廣西火桐各個體的樹高、胸徑來代替年齡結構分析。根據樣方統計資料，廣西火桐種群個體數量共計229株，在群落中的各個層次都有分布生物論文，但林下幼苗幼樹較少， 3m以下的個體數量為54株，占整個種群數量的23.6%;高3-8m、胸徑20cm以下的個體數量為168株，占種群數量的73.3%，這是群落喬木層的主要組成部分;高8m以上、胸徑20cm以上的個體很少，僅為7株，占種群數量的3.1%。調查中發現，廣西火桐種群遭受人為活動干擾的程度較嚴重，種群中含有一定數量砍伐后的萌發株，其中3m以下的萌發株有27株，3-8m的有57株，共計84株，占整個種群數量的36.7%。種群年齡結構表明，整個種群目前尚處于不穩定狀態，為間歇型種群，因而必須采取保護措施，對現有種群進行保護并促進其自然更新及生長發育能力，以避免其遭受進一步的破壞而向衰退型種群方向發展。
4 結論與討論
根據調查，廣西火桐群落含維管束植物68科122屬152種，其中蕨類植物9科11屬11種，單子葉植物6科13屬16種，雙子葉植物53科98屬125種。所含種數較多的科有大戟科、菊科、蕁麻科、桑科、蓼科，含種數較多的屬有榕屬、苧麻屬、蓼屬論文開題報告范文。在科屬組成上，單種科和單種屬分別占總科數的51.5﹪和總屬數的86.1﹪，其科屬組成分散 ，偶見種或隨遇種較多;群落區系成分復雜，具明顯的熱帶性質，屬的分布區類型以泛熱帶和熱帶亞洲為主。
廣西火桐群落植物生活型以高位芽植物為主，其中又以矮高位芽植物占優勢。葉片以紙質葉為主，與亞熱帶常綠闊葉林革質葉占優勢的特征不同[11];其單葉、全緣、中型葉為主的特征則與亞熱帶常綠闊葉林單葉、全緣、中型葉占優的特征相一致[12-13]。群落結構復雜，成層現象明顯，不同層次的物種豐富度大小表現為草本層>層間植物>灌木層>喬木層，物種多樣性指數和均勻度指數均較低。廣西火桐在群落中處于優勢地位，為群落中的優勢種和建群種，其他優勢種數目較少。由于廣西火桐群落是在遭受一定程度人為干擾后形成的次生林，群落尚處于恢復之中生物論文，因而群落結構的穩定性差，次生林特征較明顯。
巖溶生態系統具有脆弱性，抗外界干擾能力弱，植被易于破壞難于恢復 [14]。由于廣西火桐群落所處海拔較低，而且尚未被列為保護點而得以有效保護，因而易受人為的干擾和破壞，群落中草本植物和藤本植物較多，以及較多的萌發植株即為有力證明。鑒于目前廣西火桐的種群狀況，必須盡快采取保護措施，對現有廣西火桐的個體和種群進行就地保護，開展種群恢復工作，以使得該群落朝著穩定型的演替方向發展。同時，積極開展遷地保護研究工作，由于廣西火桐具有種子發芽率高、幼苗期具有一定速生性的特點，可在繁殖育苗獲得大量個體的基礎上，根據其生態生物學特性，選擇適宜區域，作為石山造林及園林觀賞樹種推廣應用，使其種質資源得以有效保護和利用。
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