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福建柏(Fokienia hodginsii)为柏科(Cupressacea)福建柏属(Fokienia)孑遗树种,为我国第一批国家二级重点保护野生植物。由于长期砍伐利用,天然林资源已经接近枯竭。本文在对江西井冈山国家级自然保护区(以下简称井冈山)、福建汀江源国家级自然保护区(目前在建,以下简称汀江源)及福建梅花山国家级自然保护区(以下简称梅花山)3个地区的福建柏群落样地调查的基础上,应用统计学方法、计算机技术对3个地区福建柏群落的基本区系特征、垂直结构、物种多样性及种群的年龄结构与生命过程、空间分布格局、生态位宽度与重叠等进行研究,综合评价福建柏的生存现状,得出切实可行的保护措施,为福建柏群落的保育、有效保护和综合开发提供保护策略与建议,为福建柏生态学特征相关研究,提供研究例证和研究资料。主要研究结果如下:
1.对福建柏群落的植物区系成分统计表明:不同地区福建柏群落的植物组成在科、属、种水平存在较大差异。井冈山的样地有维管束植物35科56属80种;汀江源的样地内有维管束植物41科68属120种,梅花山的样地内有维管束植物57科97属132种。其中,亚热带常绿阔叶林的表征科、属均占主要地位。
在科、属的地理成分上,各福建柏群落均以热带性分布的科、属最多,其次是温带性分布科、属,东亚与北美间断分布的科、属占较大比例。说明3个地区的区系热带性明显,向温带过渡,与北美植物区系有密切联系。但各地区间又有差异,汀江源的热带性分布科、属最多,井冈山最少,但温带性成分明显增加。
2.3个地区的福建柏群落均呈现明显的垂直分层现象,井冈山福建柏群落发育成熟,层次最为复杂,乔、灌木层十分发达,草本层极为稀少,苔藓层发达;汀江源地区各层次发育良好各层次发展均匀;梅花山则由于人为破坏,层次最为简单,乔木层树种单一,灌木层基本被毁坏,草本层发达。在各地区福建柏均是乔木层的优势种,其在乔木层的重要值大小为梅花山>井冈山>汀江源。
3个地区的福建柏群落乔木层的物种多样性变化是:井冈山>汀江源>梅花山;灌木层的物种多样性变化是:梅花山>汀江源>井冈山;草本层的物种多样性变化是:梅花山>汀江源>井冈山;总体的物种多样性变化是:梅花山>汀江源>井冈山;梅花山福建柏群落的物种多样性最高;这主要是由于梅花山福建柏群落受到干扰频繁,增加了群落的物种多样性。
3.3个地区的福建柏种群年龄结构基本上呈不规则的金字塔形,种群的存活曲线为不规则DeeveyⅢ型存活曲线,在种群的幼苗阶段与大树阶段经历两次死亡高峰期。另外,3个地区福建柏种群特征各有差异,汀江源福建柏种群的中树、大树数量总体较少,井冈山福建柏种群龄级Ⅰ(一级幼苗)相对较少、龄级Ⅹ缺失;梅花山地区种群龄级Ⅰ(一级幼苗),和龄级Ⅷ(一级大树)数量丰富,其它龄级都十分稀少。
4.3个地区的福建柏种群空间分布在抽样尺度为5m×5m、5m×10m、10m×10m的判定结果中,均呈现聚集分布格局;从各聚集强度指数上看,各地区间有所差异,表现为:汀江源>梅花山>井冈山。另外不同取样尺度上的聚集强度也存在差异,其趋势是;10m×10m>5m×10m>5m×5m,并且随着径级的增大而降低,呈现出向均匀分布过渡的趋势。
5.福建柏在3个地区群落乔木层中的生态位宽度均最大,说明其作为群落的建群种对资源的综合利用能力非常大。其它生态位宽度较大的树种:井冈山有鹿角杜鹃、猴头杜鹃、银木荷;汀江源有钩锥、甜槠、木荷;梅花山有毛竹、杉木。并且,通过计算发现这些树种的生态位宽度越大,与福建柏的生态位相似性越高、生态位重叠值越大。
6.综上,3个地区的福建柏种群在幼苗期与大树阶段各经历一次死亡高峰期,幼苗期由于种群密度较大、竞争力弱、耐阴能力的限制,死亡率高,建议适当的清除灌木层植物,可以促进种群的更新;同时,福建柏在野外的空间分布格局主要为聚集分布,特别是幼苗期聚集强度最高,这增大了其受到干扰后的死亡率,另外,聚集强度高会增加种内竞争,死亡率也会增加;在福建柏的乔木层中,一些阔叶树种与福建柏竞争激烈,挤压了其生存的空间,如果长期发展,会将福建柏排挤出乔木层,建议适当疏伐乔木层与其竞争激烈的树种,促进种群的长期发展;通过对比3个地区的福建柏种群,发现井冈山福建柏种群由于海拔较高受到人为破坏最少,发育最好;汀江源福建柏种群位于风水林中,也受到较好的保护;梅花山福建柏种群处于毛竹林中,受到竹农的严重破坏,急需采取措施保护。