貴州習(xí)水天然南天竹群落結(jié)構(gòu)特征的研究

陳模芳，張仁波，趙 海

（遵義師范學(xué)院 生物與農(nóng)業(yè)科技學(xué)院，貴州 遵義 563006）

【研究意義】南天竹（Nadina domestica）屬于小檗科（Berberidaceae）植物，其植株形態(tài)優(yōu)美、樹葉顏色層次感豐富，所以在我國南方經(jīng)常作為園林觀賞用樹種[1]。南天竹的很多器官都具有藥用價值，國內(nèi)外研究報道指出南天竹具有抗菌、止咳、平喘、降壓等藥理作用[2-5]?！厩叭搜芯窟M展】近年來，很多學(xué)者對南天竹種子萌發(fā)特性、播種育苗技術(shù)、離體培養(yǎng)技術(shù)、生理生化特性[6-10]都做了較多研究?！颈狙芯壳腥朦c及擬解決的問題】目前國內(nèi)對南天竹群落特性的報道還很少見，本文通過對天然南天竹群落結(jié)構(gòu)特征及物種多樣性的調(diào)查，旨在深入了解目前天然南天竹的生活狀況，為天然南天竹的保護、開發(fā)、利用和研究提供更多基礎(chǔ)資料，同時也為其繁育和管理提供合理的科學(xué)理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域狀況

調(diào)查地溫水鎮(zhèn)位于貴州省遵義市習(xí)水縣東部，地理坐標為東經(jīng)106°24′～106°36′，北緯28°21′～28°35′，屬于典型的云貴高原喀斯特地形地貌，植物資源豐富，森林覆蓋率49%。平均海拔為1025 m，年平均氣溫14 ℃，平均最低氣溫-4.3 ℃，無霜期272 d，降雨量1020 mm，水資源豐富。

1.2 樣地設(shè)置和調(diào)查方法

采用典型取樣法，樣地主要設(shè)置在植物分布均勻、人為因素干擾較少且以天然植被為主的區(qū)域，采用GPS定位樣地坐標，設(shè)置4個點，6個5 m×10 m的樣方調(diào)查灌木（表1），并在每個灌木樣方內(nèi)設(shè)置3個1 m×1 m的小樣方調(diào)查草本。

表1 調(diào)查樣方自然狀況描述

1.3 數(shù)據(jù)分析處理方法

1.3.1 重要值（IV）[11]

1.3.2 物種多樣性選用Simpson指數(shù)、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)、Margalef豐富度指數(shù)、均勻度Pielou指數(shù)進行分析[12-13]。物種豐富度（S）為樣地內(nèi)出現(xiàn)的物種數(shù)。

式中，S為群落層次中物種數(shù)目，N為所調(diào)查群落樣方物種個體數(shù)總和；Ni是種i的個體數(shù)，表示第i個種的多度。

1.3.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析用Excel 2007和SPSS17.0軟件對數(shù)據(jù)進行整理和統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 南天竹群落的物種組成

習(xí)水天然南天竹群落植物共有45科79屬93種（表2），其中被子植物多達85種，隸屬38科，70屬。該群落組成中，屬和種數(shù)最多的系菊科（Asteraceae），有7屬9種，薔薇科（Rosaceae）有5屬8種，禾本科（Gramineae）和唇形科（Labiatae）次之，均有5屬5種，莎草科（Cyperaceae）、百合科（Liliaceae）、鼠李科（Rhamnaceae）有3屬4種，蕓香科（Rutaceae）、樟科（Lauraceae）均為2屬3種，大戟科（Euphorbiaceae）、傘形科（Umbelliferae）、豆科（Leguminosae）、茜草科（Rubiaceae）、毛茛科（Ranunculaceae）、葡萄科（Vitaceae）、?？疲∕oraceae）均有2屬2種，漆樹科（Anacardiaceae）有1屬3種，忍冬科(Caprifoliaceae)有1屬2種，其余21科均為1屬1種。其余裸子植物只有馬尾松一種，屬松科松屬。蕨類植物有7種，隸屬6科7屬，其中卷柏科（Selaginellaceae）的卷柏屬（Selaginella）有卷柏（Selaginella tamariscina）、江南卷柏（Selaginella moellendorffii）兩種外，其余5科均為1科1屬。

表2 南天竹群落物種組成情況

2.2 科屬地理分布

根據(jù)吳征鎰、秦仁昌、黃升等[14-18]的種子植物、蕨類植物的科屬分布區(qū)類型的劃分方法，可將貴州習(xí)水天然南天竹群落內(nèi)所有植物共45個科劃分為4個分布區(qū)類型，79個屬劃分為12個分布類型。由表3可知，在45個科中，世界分布最多，為20科，占總科數(shù)的44.44%，其次為泛熱帶分布，為16科，占35.56%，北溫帶分布的有6科，熱帶亞洲和熱帶美洲間斷分布有3科。在79屬中，泛熱帶分布有18屬，占總屬數(shù)的22.78%，北溫帶分布有17屬，占總屬數(shù)的21.52%，世界分布有15屬，占總屬數(shù)的18.99%，熱帶屬性的分布最多，達到45.56%。建群種所隸屬的小糪科為北溫帶分布，南天竹屬（Nandina）為東亞分布。

表3 南天竹群落內(nèi)植物科、屬的地理分布

2.3 灌木層物種數(shù)量特征及重要值

由表4可知，灌木層植物43種，隸屬于26科34屬，種類最多的科是薔薇科植物，共計6種，占整個區(qū)域灌木種類的14.3%。其中重要值在4以上的有7種，占所有物種的16.27%，分別為南天竹（Nandina domestica）、小果薔薇（Rosa cymosa）、鐵仔（Myrsine africana）、金佛山莢蒾（Viburnum chinshanense）、粗葉懸鉤子（Rubus alceaefolius）、白櫟（Quercus fabri）、火棘（Pyracantha fortuneana）。重要值最大的是南天竹，為13.395，是整個灌木層群落中唯一一個重要值大于10的物種，說明它是主要的建群種。其次粗葉懸鉤子的重要值為7.187，僅次于南天竹，重要值排名第三的是火棘，為6.194，其余的四種重要值均在4～5，以上7種物種為整個灌木層的優(yōu)勢物種。下一階段是重要值在2～3的物種，有7種；重要值在1～2的物種較多，有21種，占所有物種的48.84%，這一階段的物種幾乎占了整個灌木物種的一半，但重要值卻不大，說明群落物種數(shù)量較豐富且均勻。所有物種中重要值小于1的植物有8種，占總物種的18.60%。

表4 南天竹群落灌木層物種組成及重要值

續(xù)表4 南天竹群落灌木層物種組成及重要值

2.4 草木層物種數(shù)量及重要值

由表5可知，草本層共有植物52種，分屬28科、48屬。從科的角度而言，優(yōu)勢科為菊科、唇形科、禾本科和莎草科，其中菊科所含種類最多，有9種植物，占所有草本植物種類的17.3%，分別為：艾蒿（Artemisia argyi）、黃花蒿（Artemisia annua）、小白酒草（Conyza canadensis）、千里光（Senecio scandens）、野茼蒿（Crassocephalum crepidioides）、鉆葉紫菀（Aster subulatus）、三脈紫菀（Aster ageratoides）、苦苣菜（Sonchus oleraceus）、馬蘭（Kalimeris indica）；隸屬7屬，占總屬的14.6%。唇形科和禾本科均有5種，莎草科有4種。豆科、傘形科、薔薇科、百合科、卷百科各2種；漆樹科、椴樹科、敗醬科、蕓香科、鳶尾科、酢漿草科、報春花科、睡蓮科、小檗科、爵床科、藤黃科、車前科、大戟科、金星蕨科、鱗毛蕨科、?？啤⒅袊Э?、毛茛科、鱗始蕨科各1屬1種。草本層植物的重要值差異較大，重要值排名前三的分別是白茅（Imperata cylindrica），為8.014；江南卷柏，為7.897；芒（Miscanthus sinensis），為7.882。其次是第二階段的，重要值在3～5，有6種，分別為雞眼草（Kummerowia striata）、膨囊苔草（Carex lehmanii）、小蓬草（Conyza canadensis）、蝴蝶花(Iris japonica)、硬桿子草（Capillipedium assimile）、野地瓜（Ficus tikoua）。重要值在2～3的有8種物種，重要值在1～2的物種有16種，而重要值小于1的物種有19種，重要值最小的是積雪草，僅為0.501，在整個群落中僅有1株，分布最少，在群落中重要程度較低。

表5 南天竹群落草本層物種組成及重要值

續(xù)表5 南天竹群落草本層物種組成及重要值

2.5 群落物種多樣性

物種多樣性是群落內(nèi)物種數(shù)目和各物種個體數(shù)的分配均勻度[19]。由表6可知：草本層物種豐富度為52，Shannon-Wiener指數(shù)（H）、Simpson指數(shù)（D）、Margalef指數(shù)（Ma）分別為3.358、0.947、8.640，而灌木層對應(yīng)的指數(shù)分別為2.977、0.913、7.166，對照相關(guān)資料表明，該群落的物種多樣性指數(shù)較高[20]。草本層的各多樣性指數(shù)均比灌木層大，物種要相對灌木層較豐富[21]，灌木層的優(yōu)勢度物種地位更為突出。Pielou指數(shù)（J）也顯示草本層較灌木層大，所以草本層植物分布更均勻。

表6 南天竹群落物種多樣性指數(shù)

3 結(jié)論與討論

植物的種類組成是植物群落最基本、最重要的特征之一，是群落形成的基礎(chǔ)，是決定群落性質(zhì)最重要的因素，也是鑒別不同群落類型的基本特征[22-23]。南天竹群落內(nèi)共有植物93種，灌木層植物43種，隸屬于26科34屬，種類最多的科是薔薇科植物，共計有6種，占整個區(qū)域灌木種類的14.3%。重要值最大的是南天竹，為13.395，是整個灌木層群落中唯一一個重要值大于10的物種，說明它是主要的建群種。草本層共有植物52種，分屬28科、48屬。優(yōu)勢科為菊科、唇形科、禾本科和莎草科，其中菊科所含種類最多，有9種植物，占所有草本植物種類的17.3%，草本層植物的重要值差異較大，重要值最大的是白茅（Imperata cylindrica），為8.014；重要值小于1的物種有19種，草本層的物種數(shù)目偏多，重要值整體偏小。草本層中有出現(xiàn)南天竹幼苗，但是數(shù)量較少，說明其天然更新能力不強。

群落內(nèi)所有植物共45個科劃分為4個分布區(qū)類型，79個屬劃分為12個分布類型。在45個科中，世界分布最多，為20科，占總科數(shù)的44.44%。在79屬中，泛熱帶分布有18屬，占總屬數(shù)的22.78%，北溫帶分布有17屬，占總屬數(shù)的21.52%，世界分布有15屬，占總屬數(shù)的18.99%，熱帶屬性的分布最多，達到45.56%。建群種所隸屬的小糪科為北溫帶分布，南天竹屬（Nandina）為東亞分布。

物種多樣性不僅反映了組成群落的物種的豐富度和個體數(shù)目均勻程度，同時也反映了不同環(huán)境條件與群落之間的相互關(guān)系，是群落結(jié)構(gòu)的重要特征[24]，本研究表明，草本層物種豐富度為52，Shannon- Wiener指數(shù)（H）、Simpson指數(shù)（D）、Margalef指數(shù)（Ma）分別為3.358、0.947、8.640，而灌木層對應(yīng)的指數(shù)分別為2.977、0.913、7.166，Pielou指數(shù)（J）也顯示草本層較灌木層大，所以草本層植物分布更均勻。草本層的各多樣性指數(shù)均比灌木層大，物種要比灌木層物種豐富，但是灌木層的優(yōu)勢度物種地位更為突出。

此次野外調(diào)查結(jié)果顯示，南天竹在野外自然的生長環(huán)境中，有生長在在山坡上、農(nóng)用地里的，也有生長在石縫里的，石縫中的土壤極少，土層極薄，說明它能很好地適應(yīng)于山地巖石之間，這對于喀斯特地區(qū)群落的早期演替可提供一個理論基礎(chǔ)，對于貴州這樣典型的喀斯特生態(tài)環(huán)境來說具有重要的生態(tài)意義。