韶关市国有仁化林场桫椤科植物分布及种群特征分析

［摘 要］ 为了解广东省韶关市国有仁化林场内桫椤科植物的分布、种群大小及群落特征、生境受威胁因素及程度，采用野外勘察与样方调查相结合的方法，对林场内桫椤科植物可能的分布区域进行全面调查。结果表明，林场内桫椤科植物共计1科1属2种，分别为桫椤（Alsophila spinulosa）、粗齿桫椤（Alsophila denticulata ）。其中，桫椤952棵，第一龄级439棵、第二龄级364棵、第三龄级127棵、第四龄级20棵、第五和第六龄级各1棵；粗齿桫椤205棵，第一龄级173棵、第二龄级31棵、第三龄级1棵。调查发现，大多数桫椤生长于杉木林等经济林中，其周边生境已被破坏，存在害虫啃食、人为破坏等威胁其生存的情况。基于此，对林场内受严重威胁的部分桫椤建立桫椤种群物种多样性迁地保育园，进行迁地保护、加强人工繁育和基因保存，促进林场内桫椤科植物种群复壮与更新。

［关键词］ 桫椤；群落结构；物种组成；径级分布；物种多样性

［中图分类号］ Q948 ［文献标志码］ A ［文章编号］ 1674-7909（2022）16--3

0 引言

桫椤又称树蕨，被誉为“蕨类植物之王”，属中生代古老孑遗物种，为国家二级重点保护野生植物，是研究物种形成与植物地理分布关系的活化石［1］，具有极为重要的科研、经济及文化价值。随着桫椤科植物典型分布区——热带和亚热带森林面积日益缩小，其种群数量锐减。1999年，国务院批准发布的《国家重点保护野生植物名录（第一批）》，将我国桫椤科所有植物种类都列为国家Ⅱ级重点保护植物。目前，全世界共有桫椤科植物约500种，我国有2属、14种、2变种。

种群分布格局是森林群落中各种维持机制相互作用的最直接反映。分析种群的动态发展过程及主要的维持机制，能更好地解释自然群落中生物多样性的维持机制，对阐明生态系统发展、群落结构特征和发展趋势有着极其重要的科学价值［2］。

为准确掌握广东省韶关市国有仁化林场内桫椤科植物的资源情况及其分布的主要生境，采用资料收集结合样线踏查方法，初步摸清林场现存的桫椤科植物资源数量和自然分布情况后，设置样方。对样方内胸径在1 cm以上乔木进行每木检尺，并记录样方内的植物种名，记录树高（灌、草为株高）、胸径（灌木为基径）、冠幅（灌、草为盖度）等指标，以期为制订桫椤科植物的常态化监测和精细化保护管理措施、促进桫椤科种群繁衍和恢复重建提供一定的科学依据［3］。

1 研究区域概况与研究方法

1.1 研究区域概况

韶关市国有仁化林场位于韶关市仁化县，是粤、湘、赣三省交接地，现有经营总面积11 370.51 hm2，其中林业用地面积10 501.04 hm2，有林地面积9 813.56 hm2，生态公益林面积2 486.25 hm2。韶关市国有仁化林场属亚热带季风气候区，光热充足，雨量丰沛，雨热同季，年平均气温19.7 ℃，年平均降雨量1 858.6 mm。该区域复杂多样的地质及气候条件孕育了丰富多样的动植物资源［4］。

1.2 研究方法

为摸清林场现存的桫椤科植物资源数量和自然分布情况，笔者于2021年9月13日至2021年11月7日，根据已知现存桫椤科植物的分布情况，在林场内设置调查样线，利用样线踏察法获取林场内桫椤科植物的资源量和自然分布情况。

在进行样线调查时，采用GPS定位获取桫椤科植物居群所处的地理坐标，统计该居群内桫椤科植物的种类、数量、生长状况。在全面踏查的基础上，在每个桫椤科植物分布点均设置样方点，共计34个。乔木层样方面积为10 m×10 m，灌木层样方面积为5 m×5 m，草本层样方面积为2 m×2 m，对样方内所有胸径≥1 cm的乔木进行每木检尺，记录树种名称、树高（灌、草为株高）、胸径（灌木为基径）、冠幅（灌、草为盖度）、生长状态等。

桫椤的龄级划分有2种方法，一种为直接测定法，另一种为间接测定法。为尽可能减小生长环境对桫椤树龄估算带来的偏差，笔者采用间接测定法，根据桫椤植物树高划分龄级，即树高（H）小于1.0 m为第一龄级，1.0 m≤H＜2.0 m为第二龄级，2.0 m≤H＜3.0 m为第三龄级；以此类推，每隔1 m高度划分一个龄级；统计各龄级株数，第一龄级为幼龄树（树龄＜20 a），第二至第五龄级为中年树（20 a≤树龄＜40 a），第六龄级以上为老年树（≥40 a）［5］。

1.3 数据处理与分析

式（2）中：p是物种数（样方-物种矩阵中的物种数），yij和yik表示两个样方中对应的物种多度。Bray-curtis相异度的取值范围为由 0（两个群落的物种类型和丰度完全一致）到 1（两个群落不共享任何物种）。

2 结果与分析

2.1 桫椤科植物资源及分布

经过调查，共发现桫椤科植物1 157棵，共计2种，分别为桫椤（Alsophila spinulosa）及粗齿桫椤（Alsophila denticulata），其中桫椤952棵，粗齿桫椤205棵。调查发现，桫椤科植物分布于仁化林场的南片区与北片区；北片区为杉木林等经济林伐区，桫椤生境较为破碎，较大的桫椤群落均生长在杉木林下，阔叶林中的桫椤呈散状分布，群落中桫椤竞争力弱；南片区植被多为阔叶林，生境良好，桫椤群落普遍较大，且人为干扰少，许多桫椤具有明显茎干。

2.2 龄级分布及数量

处于幼龄树（即第一龄级）的桫椤和粗齿桫椤数量最多，其中桫椤439棵，占总数量的46.11%，粗齿桫椤173棵，占总数量的84.39%；处于中年树（即第二、三、四、五龄级）的桫椤和粗齿桫椤数量次之，其中桫椤512棵，占总数量的53.78%，粗齿桫椤32棵，占总数量的15.61%。调查发现1株桫椤达到老年树（第六龄级），而粗齿桫椤均处于幼、中龄阶段。

2.3 乔木的Jaccard相似性系数

由表1可知，样地内乔木之间相似性并不高。导致这一结果的原因可能是所选样地面积小，每个样地内的物种数量少，也可能是此区域内的物种丰富度高，导致样方与样方之间共有物种少。

3 结论与讨论

笔者在全面踏查的基础上，在每个桫椤科植物分布点均设置样方，详细掌握韶关市国有仁化林场内的桫椤科植物的资源情况及其分布的主要生境。研究结果表明，集中分布于林场南部263～273 m海拔高度的桫椤数量最多，274～299 m海拔高度分布的粗齿桫椤数量最多；南片区植被多为阔叶林，生境良好，且人为干扰少，许多桫椤具有明显茎干。

粗齿桫椤主要分布在北片区的杉木林等经济林伐区，生境较为破碎；阔叶林中的桫椤呈散状分布，群落中桫椤竞争力弱。

样方内幼龄的桫椤和粗齿桫椤数量最多，分别占总数量的46.11%与84.39%，仅调查到1株桫椤达到老年树。此次调查到的粗齿桫椤均处于幼、中龄阶段，个体主要分布在中小径级范围，林分结构合理，更新状态良好，说明群落处于稳定与正常演替状态。

样方内平均树高较低（1.19 m），且随着海拔升高而呈现先增高后降低的趋势。海拔梯度对样方内的桫椤植株数量和径级都有较大影响。相关研究结果表明，这主要是受到海拔升高引起的温度及水分变化影响。

34个样地内的乔木之间相似性并不高，出现这一结果的原因可能是所选样地面积小，每个样地内的物种量少，也可能是此区域内的物种丰富度高，导致样方与样方之间共有物种少，建议后续加大取样面积进一步深入分析。

通过调查发现，韶关市国有仁化林场内的桫椤种群虽属于增长型种群，但受自身发育模式和生长环境因素的影响，桫椤只能在一定的孤立区域栖息繁衍，因此，其很难依靠自身大量繁殖或占领新的区域。自然界中很少形成种群规模的桫椤群落，一般只在沟谷中零星分布。

桫椤植物遭受的病虫害相对较少，但其喜欢生长在温暖潮湿的环境条件下，病虫害也不可避免。调查发现，桫椤叶片存在被桫椤叶蜂和绿带妒尺蛾啃食现象。有部分桫椤分布在杉木林和毛竹林等经济林中，在林木砍伐过程中容易对其造成破坏，如杉木、毛竹砍伐倾倒时压倒桫椤等。因此，为更好地保护桫椤科植物，应基于仁化林场的桫椤种质资源，建立桫椤种群物种多样性迁地保育园，对林场内受严重威胁的部分桫椤采取迁地保护、加强人工繁育和基因保存措施。

参考文献：

［1］张宇斌，敖丽，张子楠.贵州赤水桫椤自然保护区常见种子植物区系分析［J］.分子植物育种，2019（5）：1723-1730.

［2］宗秀虹.赤水桫椤国家级自然保护区桫椤［Alsophila spinulosa（Wall. ex Hook.）R.M.Tryon］群落特征及种群动态研究［D］.重庆：西南大学，2017：74.

［3］宋庆丰，王兵，牛香，等.江西大岗山低海拔常绿阔叶林物种组成与群落结构特征［J］.生态学杂志，2020（2）：384-393.

［4］邓文林，欧建宇.杉木良种母树林改建技术探析［J］.现代园艺，2014（8）：49.

［5］秦浩，张殷波，董刚，等.山西关帝山森林群落物种、谱系和功能多样性海拔格局［J］.植物生态学报，2019（9）：762-773.