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浙江沿海无居民海岛植物群落物种组成及多样性
Floristic composition and diversity of plant communities of the five nonresidential coastal islands of Zhejiang, China
: 2018 - 09 - 20
89 0 0
摘要&关键词
摘要:无居民海岛是自然资源的宝库,人类活动对无居民海岛的影响日益剧烈,掌握它们的植物群落物种组成和多样性现状有利于进行海岛植被多样性的监测和保护。本文运用植物群落生态学方法,对浙江沿海5个无居民海岛的植被物种组成及多样性进行了研究。结果如下:(1)调查区域共记录到高等植物77科,166属,226种,其中草本151种,木本植物75种。基于双向指示种分析方法(TWINSPAN)分析,将该区域植被群落分为17个类型。(2)17个群落的物种Shannon指数在1.91-2.6之间,Pielou指数(均匀度指数)的值在0.8附近浮动,Margalef指数(丰富度指数)在1.86-3.80之间,各个群落的丰富度指数与多样性指数变化趋势大体一致,与群落均匀度无明显关系。植物区系成分多样,主要为泛热带成分和北温带成分。本研究为我国沿海无居民岛的资源保护及其开发利用提供科学数据。
关键词:植物群落;物种组成:物种多样性;无居民海岛
Abstract & Keywords
Abstract: Background, aim, and scope Nonresidential coastal islands are the treasure trove of natural resources, and human activities have an increasingly severe impact on nonresidential coastal islands. Mastering the current status of species composition and diversity of their plant communities is beneficial to the monitoring and protection of diversity of the island plants. Materials and methods This paper analyzes the vegetation composition and diversity of 5 uninhabited islands along the coast of Zhejiang based on the method of plant community ecology. Such as the sample method to survey plants, two-way indication method to determine the community names and quantitative description of community characteristics. Result The result is as follows:(1) A total of 77 families, 166 genera, and 226 species of advanced plants were recorded in the survey area, including 151 herbs and 75 woody plants. Based on the TWINSPAN analysis, the vegetation in this area was divided into 17 types. (2) In the 17 community, the Shannon index was between 1.91 and 2.6, the Pielou index (evenness index) was floatingaround 0.8, and the values of Margalef index (richness index) is ranged from 1.86 to 3.80.The comparative analysis showed that the richness index of each community is consistent with the trend of diversity index, and has no obvious relationship with community evenness. Discussion In the communities of each island, the dominant species are mainly Euryajaponica, Euryaemarginata, and Mallotusjaponicus, they can be used as local characteristics of greening tree species because of their strong growth vitality; Due to the different size of the islands and the distance from the land, the plant communities of each island have different characteristics. ConclusionsThe flora of the nonresidential coastal islands of Wenling in Zhejiang Province is characterized by its distinctive coastal features, abundant plant resources, and mainly Euryajaponica.; The distribution of seed floras is diverse, mainly the holatropical plants and north warm zone; Changes in community richness and diversity are less variable, and the evenness index is also stable at a value that does fluctuate by no more than 1.5. Recommendations and perspectives This study provides scientific data for the protection of resources and development and utilization of nonresidential islands along the coast of China.
Keywords: Plant communities; Species composition; Species diversity; Nonresidential islands
植物作为生态系统的一个重要组成部分,具有直接、间接以及潜在价值,如绿色植物能够净化环境城市空气(Simonich et al,1994)、涵养水源(Liu et al,2018)、是全球气候变化的敏感指示器(Wang et al,2012)等,作为地球生态系统的基础,其多样性研究一直备受大家的关注。植物物种多样性既是遗传多样性的基础,同时又是生态系统多样性和景观多样性形成的重要载体。物种组成是植物群落的最基础单元,研究群落的物种组成则成为研究植物多样的基本步骤。α多样性指某个群落或生境内部的多样性,从物种组成的角度研究群落的组成和结构的多样化程度,是生物多样性研究的基础,同时是反映植物群落组成结构的重要指标(Whittaker et al,1975;Steege et al,1989;田红等,2015)。
植物群落存在很强的地域性,岛屿因其特殊的生态环境,及与大陆的长期隔离,植被类型和植物区系与相近纬度的大陆地区相比,存在着较大的差异,形成不少特殊群落。而对浙江海岛植被的相关研究,主要集中在对其植被资源的调研(陈征海等,1995a,1995b,1996a,1996b)、植被资源的开发利用(王有方等,1995;王俊等,1995)、植被区系特征研究(施德法等,1996;万利琴等,2008)等方面,对海岛群落特征组成及多样性方面的研究几乎没有。研究海岛植物群落的组成及多样性,揭示群落客观存在的物种( 丰富度和相对多度) 和结构多样性特征,对保护海岛植被群落的多样性及海岛植被的自我恢复的监测具有重要意义。本研究通过对浙江温岭沿海的5个无居民岛屿的植被资源调查,分析海岛植物群落的物种组成及多样性特征,为植被保护措施的制定、恢复物种的选择与优化配置,以及海岛植被的可持续利用提供科学依据。
1   研究区域与研究方法
1.1   研究区域概况
本研究区域位于浙江海域,海岸线长317公里,大小岛屿170个,岛屿形状大小各异。本研究所调查的5个海岛南北跨距(28°12′35.9″N--28°18′46.6″N)11.41Km,东西跨距(121°38′34.6″E--121°43′4.3″E)7.5Km(如图1)。属亚热带海洋性季风气候,季风明显,四季分明,冬暖夏凉,温和湿润,光照充足,热量充沛,全年多大风,春季多海雾,夏秋多台风常伴有暴雨; 根据温岭市气象站资料,年平均气温17.3℃,最热月平均气温28.1℃,出现在7月,最冷月平均气温6.4℃,出现在1月。极端最高气温38.1℃,极端最低气温-6.6℃。年日照时数1760.2h。年降水量1717.9mm,最大日降水量311.6 mm。大多为基岩岛,无平地。岛上岩石为上侏罗熔结凝灰岩。海岛土壤分红壤、粗骨土、水稻土、潮土、风砂土和滨海盐土6个土类、15个亚类、26个土属、46个土种。红壤、粗骨土分布广泛,红壤占海岛总面积的41% , 粗骨土占12% ,前者以丘陵缓坡为主,后者多见于丘陵中上部陡坡(王有方等,1996)。


图1   调查岛屿分布图
Fig.1 Distribution of investigated islands
1.1   研究方法
1.1.1   调查方法
基于遥感影像解译和现场调查,选取典型的植物群落类型,根据《海岛四项基本要素监视监测技术要求(试行) 》规定的方法设置样方和样线。木本植物样方大小为10m×10m,草本植物样方大小为个1m×1m,分别位于10m×10m大样方的四个角。各个岛屿的面积和样方个数如表1。调查过程中,乔木层记录所有胸径(DBH) ≥3cm 种的株数、高度、胸径和盖度,灌木层、草本层和藤本层记录所有种的多度、盖度,胸径用胸径尺测量,盖度采用目测法,多度目测等级采用Drude 多度制,同时记录海拔、坡度、坡向、土壤类型等生境因子。样线的长度则不少于100米,记录样线两边5米以内的所观查的所有物种。
本次调查的沿海岛屿有三蒜岛、一蒜岛、牛山小嶴、高沙山岛等岛屿,调查样岛为5个,如图1,最大的岛屿为B岛,面积为108.5 hm²。E岛面积为16.19 hm²,A岛面积为7.38 hm²。目前对于植物多样性的研究都是用样方采样法(Hang et al,1998,2000;Peng et al,1998,2003;Yi et al,2001),但对大于1 hm²的岛屿,本次调研采用样线和样点相结合的方法进行(说的不严谨)。同步开展遥感影像解译图的野外实地验证和典型植物群落的现场调查。依据海岛植被类型的复杂程度布设样方,保证每个植被类型(群系或植被亚型)至少布设1个样方。样方的大小根据群落物种生活型和多样性差异确定,样方的数目与岛屿面积如表1所示。
表1   样点样线数基本情况
海岛
Island
岛屿面积(Km2
Island area
样点法:样点(个)样线法:样线(条)
PlotsLines
A0.0741210
B1.0853425
C0.00340
D0.00620
E0.162128
2.2.2   数据处理
本研究α多样性的测度采用丰富度指数(richness index)、均匀度指数(evenness index)和多样性指数(diversity index)(马克平和刘玉明,1994)。
物种丰富度指数采用Margalef(1958)指数
(1),
多样性指数采用Shannon指数
(2) ,
均匀度指数采用Pielou指数
(3)
, (4)
式中S为物种总数,Pi为种i的相对重要值,即:Pi=Ni/N,Ni为第i个物种的重要值,N为群落样地中所有种重要值之和.重要值的计算:
针对乔木而言,重要值=(相对多度+相对频度+相对优势度)/3;
针对灌草而言,重要值=(相对多度+相对频度+相对盖度)/3。由于植物个体数目计数困难,本次研究用重要值代替物种个数来计算物种的多样性指数,更能代表某种植物在整个研究区域的地位(马克平等,1995)。
2   结果与分析
2.1   物种组成
2.1.1   种类组成
调查的64个样方,43条样线,经统计,高等植物共226种,77科,166属。其中木本植物75种,37科,54属;草本植物151种,48科,112属。10个以上包括10个种的科有百合科(Liliaceae),豆科(Leguminosae),禾本科(Poaceae),菊科(Asteraceae),蔷薇科(Rosaceae)5个科,占总科数的6.49%,其种数占总种数的38.94%;含5-9个种的科有7个科,占总科数9.09%,其种数占总种数的17.26%;含2-5种的科有25个科,占总科数的32.47%,其种数占总种数26.11%。含1种的多达40科,占总科数的51.95%,其种数占总种数的17.70%。详见表2。
按生长类型分类,乔木树种18种,包括常绿乔木8种,落叶乔木10种;灌木树种71种,其中有25种常绿灌木(包括5种常绿攀援灌木),46种落叶灌木(包括17种落叶攀援灌木)。草本(包括蕨类植物)共记录的有151种,其中一、二年生草本38种,多年生草本114种。
表2   高等植物科、属、种组成
科名
Family
属Genera
Species
科名
Family

Genera

Species
科名
Family

Genera

Species
百合科Liliaceae815景天科 Crassulaceae23山茶科 Theaceae12
败酱科 Valerianaceae11桔梗科 Campanulaceae11莎草科 Cyperaceae23
报春花科Primulaceae23菊科 Compositae1623山矾科Symplocaceae11
车前科 Plantaginaceae11蕨科 Pteridiaceae11省沽油科Staphyleaceae11
唇形科Labiatae35爵床科 Acanthaceae11石蒜科 Amaryllidaceae11
大风子科Flacourtiaceae11壳斗科 Fagaceae11石竹科Caryophyllaceae22
大戟科 Euphorbiaceae24兰科 Orchidaceae11柿科Ebenaceae11
豆科 Leguminosae1217里白科 Gleicheniaceae11鼠李科Rhamnaceae11
杜鹃花科Ericaceae22蓼科 Polygonaceae23松科 Pinaceae12
椴树科 Tiliaceae11鳞毛蕨科 Dryopteridaceae37檀香科 Santalaceae11
防己科Menispermaceae22陵齿蕨科 Lindsaeaceae22桃金娘科Myrtaceae11
凤尾蕨科 Pteridaceae11马鞭草科 Verbenaceae33藤黄科 Guttiferae12
海金沙科 Lygodiaceae12牻牛儿苗科Geraniaceae11天南星科 Araceae23
海桐花科Pittosporaceae11茅膏菜科 Droseraceae12卫矛科 Celastraceae25
禾本科Gramineae1922木麻黄科Casuarinaceae11乌毛蕨科Blechnaceae11
胡桃科 Juglandaceae11葡萄科 Vitaceae25五加科 Araliaceae11
胡颓子科 Elaeagnaceae11漆树科Anacardiaceae11苋科Amaranthaceae22
黄杨科 Buxaceae11千屈菜科 Lythraceae12玄参科 Scrophulariaceae11
姬蕨科 Dennstaedtiaceae11茜草科 Rubiaceae55旋花科 Convolvulaceae22
夹竹桃科 Apocynaceae11蔷薇科 Rosaceae611荨麻科 Urticaceae22
金缕梅科 Hamamelidacea11茄科 Solanaceae11杨梅科 Myricaceae11
金星蕨科 Thelypteridaceae12忍冬科 Caprifoliaceae22野牡丹科 Melastomataceae11
堇菜科 Violaceae14瑞香科 Thymelaeaceae11鸢尾科 Iridaceae11
紫金牛科 Myrsinaceae12伞形科 Umbelliferae55远志科 Polygalaceae11
酢浆草科 Oxalidaceae11桑科 Moraceae47芸香科 Rutaceae12
中国蕨科 Sinopteridaceae11樟科 Lauraceae11
2.1.2   植物区系分布
种子植物是海岛植物的主要组成部分也是植物区系的主体,根据吴征镒先生对中国种子植物属分布区类型的划分意见(吴征镒,1991),将13个岛屿的154属种子植物根据15个分布区类型进行统计分析,结果表明,在15种分布区类型中仅缺乏地中海区和西亚至中亚分布型、中亚分布型、中国特有分布型,说明海岛野生种子植物群落区系成分具有一定的多样性和复杂性,以及在区系发生、区系地理上与世界各大洲植物区系有着广泛的、不同程度的联系. 泛热带分布与世界分布、北温带分布和东亚分布属一起构成台州海岛种子植物区系的主体.
结果表明(表3),属的植物地理分布类型中,各种热带区系成分(2~7项)共71属,占46.10%。其中以泛热带分布型占优势,共计37属,占热带区系成分总属数的52.11%(下同),常见的代表属有南蛇藤属(Celastrus)、榕属(Ficus)、栀子属(Gardenia)、算盘子属(Glochidion)、菝葜属(Smilax)、花椒属(Zanthoxylum)、密花树属(Rapanea)、崖豆藤属(Millettia)等;其次为旧世界热带分布型10属,占14.08%,代表属有野桐属(Mallotus)、合欢属(Albizia)、天门冬属(Asparagus)、海桐花属(Pittosporum)等;热带亚洲至热带大洋洲分布型、热带亚洲至热带非洲分布型并列第三位,各8属,占11.27%。热带亚洲至热带大洋洲分布型的代表属有荛花属(Wikstroemia)、山菅属(Dianella)、野牡丹属(Melastoma)等,热带亚洲至热带非洲分布型的代表属主要有芒属(Miscanthus)、豆腐柴属(Premna)、菅属(Themeda)等;热带亚洲分布型5属,占7.04%,为葛属(Pueraria)、润楠属(Machilus)、苦荬菜属(Ixeris)等;热带亚洲和热带美洲间断分布型2属,占2.82%,分别为柃木属(Eurya)、雀梅藤属(Sageretia)。
各种温带、亚热带成分(8~15项)共64属,占总属的41.56%,与热带成分所占比例相差无几。在各种温带成分中,以北温带分布型占优势,共36属,占各种温带、亚热带成分总属数的56.25%(下同),常见代表属有杜鹃属(Rhododendron)、越橘属(Vaccinium)、盐肤木属(Rhus)、蔷薇属(Rosa)、葡萄属(Vitis)、松属(Pinus)、忍冬属(Lonicera)、百合属(Lilium)等;其次是东亚分布型13属,占20.31%,代表属有化香树属(Platycarya)、石斑木属(Rhaphiolepis)、檵木属(Loropetalum)、假还阳参属(Crepidiastrum)等;东亚和北美洲间断分布型、旧世界温带分布型各7属,占10.94%。东亚和北美洲间断分布型的属有蛇葡萄属(Ampelopsis)、刺槐属(Robinia)、胡枝子属(Lespedeza)等,旧世界温带分布型的属有菊属(Dendranthema)、茼蒿属(Chrysanthemum)、鹅观草属(Roegneria)等;温带亚洲分布型1属,占1.56%,为瓦松属(Orostachys)。
世界分布型19属,占种子植物总属数的12.34%,主要属有黄芩属(Scutellaria)、悬钩子属(Rubus)、酢浆草属(Oxalis)、苔草属(Carex)、堇菜属(Viola)等。
浙江沿海无人居住岛屿野生种子植物区系,各种热带成分和温带、亚热带成分相差不多,前者略占优势(郭亮等,1999),其海岛典型植物群落中的种子植物区系各种热带成分大于温带、亚热带成分,在属级水平上具有更为明显的热带亲缘特征。
表3   种子植物属的分布类型
序号
Set
分布区类型
Distribution type
属数
Generas
占总属数的百分比
Generas rate
1世界分布 Cosmopolitan1912.34
2泛热带分布 Pantropic3724.03
3热带亚洲和热带美洲间断分布 Trop.Asia & Trop.Amer.disjuncted21.3
4旧世界热带分布 Old World Tropics117.14
5热带亚洲至热带大洋洲分布 Tropic Asia&Trop.Australasia85.19
6热带亚洲至热带非洲分布 Trop.Asia toTrop.Africa85.19
7热带亚洲分布 Trop.Asia53.25
8北温带分布North Temperate3623.38
9东亚和北美洲间断分布 E.Asia&N.Amer.disjuncted74.55
10旧世界温带分布 Old World Temperate74.55
11温带亚洲分布 Temp.Asia10.64
12地中海区、西亚至中亚分布 Mediterranea, W.Asia to C.Asia00
13中亚分布 C.Asia00
14东亚分布E.Asia138.44
15中国特有分布 Endemic to China00
总计 Total154100
2.1.3   海岛植被群落类型及优势种
用Ellenberg的列表法和双向指示种分析法(TWINSPAN)相结合对各海岛植被类型进行划分,并依据《中国植被》的分类和命名原则,海岛的植被群落类型结果如表4.
5个岛屿的群落类型总共有17种,分别为位于B海岛的柃木+天仙果—檵木+柃木—鸭嘴草群落、柃木+化香—胡颓子+算盘子群落、柃木—化香+檵木群落、柃木+木麻黄—竹子+柃木群落、槠树+黑松—薜荔+杜鹃—芒群落;位于A海岛的滨柃—菝葜+日本野桐—韩信草群落、日本野桐+柃木—葛藤+天仙果群落、日本野桐群落、滨柃+柃木—日本野桐群落、日本野桐—葛藤群落;位于E海岛的日本野桐+黑松—杜鹃+天仙果—芒群落、日本野桐—了哥王+杜鹃—五节芒群落、杜鹃+滨柃群落以及台闽算盘子—芒群落、日本野桐—柃木—芒群落、以及位于D海岛的雀梅藤—沿阶草群落和位于C海岛的滨柃—结缕草群落。
分析构成不同植物群落类型的物种重要值,如表4,群落中物种优势种比较突出。从乔木层重要值看,各个群落的乔木优势种主要有柃木(Eurya japonica)、黑松(Pinus thunbergii)、滨柃(Eurya emarginata)、日本野桐(Mallotus japonicus)4种,其中柃木、日本野桐出现的频度极高,这些树种是构成台州沿海无居民海岛植物群落的典型树种;天仙果(Ficus erecta var. beecheyana)、化香(Platycarya strobilacea)等则在群落中占绝对优势;其次则是木麻黄(Casuarina equisetifolia)、苦槠树(Castanopsis sclerophylla)、马尾松、白檀、厚叶石斑木等在相应的群落中占有较重的地位或出现的频率较高。
灌木层的优势种种类主要由柃木、日本野桐、滨柃、杜鹃(Rhododendron simsii)、葛藤(Pueraria montana)、菝葜(Smilax china)、天仙果、算盘子(Glochidion puberum)、檵木(Loropetalum chinense)等构成,滨柃、日本野桐最具优势,偶见葨芝(Cudrania cochinchinensis)、薜荔(Ficus pumila)等。
芒(Miscanthus sinensis)、藏苔草(Carex thibetica Franch)、韩信草(Scutellaria indica)、山菅(Dianella ensifolia)、五节芒(Miscanthus floridulus)、大吴风草(Farfugium japonicum)、鸭嘴草(Ischaemum aristatum var. glaucum)等为构成草本层的主要优势种,蕨类植物在草本层中出现的频率较低,极具优势的为芒、五节芒等草本植物。
表4   植被群落类型及优势种
位置
Location
群落名称
Community
乔木优势种(重要值)
Superior species of arbor (important value)
灌木优势种(重要值)
Superior species of shrub (important value)
草本优势种(重要值)
Superior species of herb (important value)





A
滨柃—菝葜+日本野桐—韩信草
Eurya emarginataMallotus japonicus + Mallotus japonicusScutellaria indica
滨柃Eurya emarginata(44.65)、黑松Pinus thunbergii(24.43)、柃木Eurya japonica(20.86)菝葜Smilax china(20.48)、日本野桐Mallotus japonicus Mallotus japonicus(18.22)、葛藤Pueraria montana(17.26)韩信草Scutellaria indica(21.87)、大吴风草Farfugium japonicum(10.5)
日本野桐+柃木—葛藤+天仙果
Mallotus japonicus + Eurya japonica—Pueraria montana+ Ficus erecta var. beecheyana
柃木Eurya japonica(29.82)、黑松Pinus thunbergii(24.88)、日本野桐Mallotus japonicus(46.7)葛藤Pueraria montana(31.75)、天仙果Ficus erecta var. beecheyana(27.15)、日本野桐Mallotus japonicus(24.7)金芒草Miscanthus flavidus(19.91)、常春藤Hedera nepalensis(18.65)
日本野桐
Mallotus japonicus
日本野桐(47.92)、滨柃Eurya emarginata(28.6)、柃木Eurya japonica(18.44)日本野桐Mallotus japonicus(38.84)、葨芝Cudrania cochinchinensis(17.47)大吴风草Farfugium japonicum(7.8)、麦冬Ophiopogon japonicus(7.81)
滨柃+柃木—日本野桐
Eurya emarginata+ Eurya japonica—Mallotus japonicus
滨柃Eurya emarginata(36.9)、柃木Eurya japonica(35.23)日本野桐Mallotus japonicus(36.26)、光叶蔷薇Rosa luciae(16.66)山菅Dianella ensifolia(10.92)
日本野桐—葛藤
Mallotus japonicusPueraria montana
日本野桐Mallotus japonicus(54.96)、柃木Eurya japonica(28.78)葛藤Pueraria montana(43.45)、菝葜Smilax china(29.22)藏苔草Carex thibetica Franch(13.83)







B
柃木+天仙果—檵木+柃木—鸭嘴草
Eurya japonica + Ficus erecta var. beecheyanaLoropetalum chinense+ Eurya japonicaIschaemum aristatum var. glaucum
柃木Eurya japonica(30.43)、天仙果(32.87)赤楠Syzygium buxifolium(21.09)、柃木Eurya japonica(19.84)、杜鹃Rhododendron simsii(19.67)鸭嘴草Ischaemum aristatum var. glaucum(17.05)五节芒Miscanthus floridulus(13.64)
柃木+化香—胡颓子+算盘子
Eurya japonica + Platycarya strobilaceaElaeagnus pungens +lochidion puberum
柃木Eurya japonica(47.06)、化香(37.09)黑松(21.78)木麻黄(38.14)胡颓子Elaeagnus pungens(34.91)算盘子lochidion puberum(23.71)结缕草Zoysia japonica(33.15)
柃木—化香+檵木
Eurya japonicaPlatycarya strobilacea+ Loropetalum chinense
柃木Eurya japonica(47.14)化香(28.43)、滨柃Eurya emarginata(22.77)化香Platycarya strobilacea(25.59)、檵木Loropetalum chinense(19.74)藏苔草Carex thibetica Franch(10.27)
柃木+木麻黄—竹子+柃木
Eurya japonica+ Casuarina equisetifolia—Phyllostachys heterocycla + Eurya japonica
柃木Eurya japonica(63.71)、木麻黄(480.25)、黑松Pinus thunbergii(24.23)竹子Phyllostachys heterocycla(48.37)、柃木Eurya japonica(33.78)Miscanthus sinensis(10.22)
槠树+黑松—薜荔+杜鹃—芒
Castanopsis sclerophylla+ Pinus thunbergii—Ficus pumila+ Rhododendron simsii—Miscanthus sinensis
槠树(47.99)、黑松Pinus thunbergii(31.68)、柃木Eurya japonica(28.73)薜荔Ficus pumila(36.52)、杜鹃Rhododendron simsii(19.05)、滨柃Eurya emarginata(15.59)Miscanthus sinensis(11.06)

C
滨柃—结缕草
Eurya emarginata—Zoysia japonica
滨柃Eurya emarginata(41.31)、光叶蔷薇Rosa luciae(35.48)、天门冬Asparagus cochinchinensis(15.29)结缕草Zoysia japonica(36.64)、台湾景天Sedum formosanum N. E. Brown(27.83)

D
雀梅藤—沿阶草
Sageretia thea—Ophiopogon bodinieri
雀梅藤Sageretia thea(32.2)、台闽算盘子Glochidion rubrum(20.44)、光叶蔷薇Rosa luciae(15.44)沿阶草Ophiopogon bodinieri(26.47)、委陵菜Potentilla chinensis(18.73)






E
日本野桐+黑松—杜鹃+天仙果—芒
Mallotus japonicus + Pinus thunbergiiRhododendron simsii+ Ficus erecta var. beecheyanaMiscanthus sinensis
日本野桐Mallotus japonicus(35.19)、黑松Pinus thunbergii(24.77)、天仙果Ficus erecta var. beecheyana(24.40)、杜鹃Rhododendron simsii(20.88)地稔Melastoma dodecandrum(13.52)、芒Miscanthus sinensis(18.25)
日本野桐—了哥王+杜鹃—五节芒
Mallotus japonicus—Wikstroemia indica+ Rhododendron simsii—Miscanthus floridulus
日本野桐Mallotus japonicus(20.36)了哥王Wikstroemia indica(22.80)、杜鹃Rhododendron simsii(24.41)、滨柃Eurya emarginata(17.78)五节芒Miscanthus floridulus(14.09)、芒Miscanthus sinensis(11.37)
杜鹃+滨柃
Rhododendron simsii + Eurya emarginata
滨柃Eurya emarginata(23.73)、杜鹃Rhododendron simsii(34.16)、菝葜Smilax china(18.31)五节芒Miscanthus floridulus(14.58)、芒Miscanthus sinensis(10.35)
台闽算盘子—芒
Glochidion rubrum—Miscanthus sinensis
日本野桐Mallotus japonicus(2.52)台闽算盘子Glochidion rubrum(26.31)、滨柃Eurya emarginata(16.55)Miscanthus sinensis(17.27)
日本野桐—柃木—芒
Mallotus japonicusEurya japonicaMiscanthus sinensis
日本野桐Mallotus japonicus(23.19)、黑松Pinus thunbergii(9.77)柃木Eurya japonica(21.18)、滨柃Eurya emarginata(17.33)Miscanthus sinensis(19.14)、白茅Imperata cylindrica(15.55)
2.2   物种多样性
利用PAST 1.24b软件进行数据分析(郭水良等,2015),得出各个群落的多样性指数(如表5),物种丰富度的最小值出现在滨柃—结缕草群落,丰富度只有1.86,物种多样性指数1.91,明显小于其他群落值。这主要是因为该群落位于面积、海拔最小的岛屿,受潮水的影响,以及土壤瘠薄,很多植被不适于这样的生长环境;物种丰富度的最大值出现在日本野桐+柃木—葛藤+天仙果群落,为3.8,物种多样性指数为2.53,此群落位于距离大陆最近的岛屿;物种多样性指数最高的群落为雀梅藤—沿阶草群落,最高值为2.6。
不同群落的丰富度指数与物种多样性指数的变化趋势大体一致,而与均匀度指数无明显的关系。均匀度指数最大0.90,最小0.76,分别出现在日本野桐—柃木—芒群落和日本野桐—葛藤群落。日本野桐—柃木—芒群落中,日本野桐处于明显优势地位,灌木层的滨柃与柃木分布也很均匀。日本野桐—葛藤群落中,灌木层葛藤、菝葜占优势地位,另外还散布着其他各种灌木。其他群落的均匀度指数都在0.8~0.88这个范围里浮动,比较接近。
表5   所有样地群落多样性指数
序号
Set
群落名称
Community
物种丰富度
Species richness
Shannon 指数
Shannon index
均匀度指数
Evenness index
1柃木+天仙果—檵木+柃木—鸭嘴草
Eurya japonica + Ficus erecta var. beecheyanaLoropetalum chinense+ Eurya japonicaIschaemum aristatum var. glaucum
3.732.490.85
2柃木+化香—胡颓子+算盘子
Eurya japonica + Platycarya strobilaceaElaeagnus pungens +lochidion puberum
3.382.300.80
3柃木—化香+檵木
Eurya japonicaPlatycarya strobilacea+ Loropetalum chinense
3.552.390.82
4柃木+木麻黄—竹子+柃木
Eurya japonica+ Casuarina equisetifolia—Phyllostachys heterocycla + Eurya japonica
3.372.160.78
5槠树+黑松—薜荔+杜鹃—芒
Castanopsis sclerophylla+ Pinus thunbergii—Ficus pumila+ Rhododendron simsii—Miscanthus sinensis
3.112.200.81
6滨柃—菝葜+日本野桐—韩信草
Eurya emarginataMallotus japonicus + Mallotus japonicusScutellaria indica
2.612.090.81
7日本野桐+柃木—葛藤+天仙果
Mallotus japonicus + Eurya japonica—Pueraria montana+ Ficus erecta var. beecheyana
3.802.530.83
8日本野桐
Mallotus japonicus
2.232.010.83
9滨柃+柃木—日本野桐
Eurya emarginata+ Eurya japonica—Mallotus japonicus
3.062.320.84
10日本野桐—葛藤
Mallotus japonicusPueraria montana
3.342.230.76
11日本野桐+黑松—杜鹃+天仙果—芒
Mallotus japonicus + Pinus thunbergiiRhododendron simsii+ Ficus erecta var. beecheyanaMiscanthus sinensis
2.992.350.84
12日本野桐—了哥王+杜鹃—五节芒
Mallotus japonicus—Wikstroemia indica+ Rhododendron simsii—Miscanthus floridulus
2.972.290.85
13杜鹃+滨柃
Rhododendron simsii + Eurya emarginata
3.432.360.82
14台闽算盘子—芒
Glochidion rubrum—Miscanthus sinensis
3.022.440.88
15日本野桐—柃木—芒
Mallotus japonicusEurya japonicaMiscanthus sinensis
3.562.580.90
16滨柃—结缕草
Eurya emarginata—Zoysia japonica
1.861.910.83
17雀梅藤—沿阶草
Sageretia thea—Ophiopogon bodinieri
3.662.600.88
3   讨论
3.1   植物群落优势种及应用
从群落中的各个层次的物种重要值可以了解到,乔木层的优势种主要是柃木、日本野桐。柃木常为常绿灌木或小乔木,由于其具有耐干旱瘠薄、抗海风海雾等强抗逆性,故多分布于海岛,其种子繁多,萌发率高,生长力强是其成为优势种的主要原因。另外,日本野桐、滨柃等树种与柃木具有相似的生态习性,无论是小乔木还是灌木,都占有绝对的优势,是滨海植物中常见树种。灌木层中滨柃、檵木、杜鹃等,在灌木层中出现的概率极高,生长状态较陆地栽培的品种更加适合沿海绿化。隔离的岛屿环境更是为这些树种基因型提供了一个良好的储存环境,为滨海特有植物的研究提供了一个天然基因库。同时这些树种,对于当地特色化绿化改造,提高树林质量,促进海岛植被的恢复和更新具有指导性的重要意义。
3.2   不同岛屿群落物种多样性差异
岛屿面积及距离大陆的距离不一,导致每个岛屿的海岛生态环境的差异,从而使得每个岛屿的群落呈现别样的特征。滨柃—菝葜+日本野桐—韩信草群落、日本野桐+柃木—葛藤+天仙果群落、日本野桐群落、滨柃+柃木—日本野桐群落、日本野桐—葛藤群落这五个群落位于同一个距离大陆最近的A岛屿上,岛上的主要优势种为日本野桐,占据了岛上大多树种的生存空间,其物种丰富度、多样性指数都较低,主要是因为岛屿距离大陆较近,这种较小的隔离度不足以限制绝大多数物种的扩散(He and Legendre,2002),且易受大陆植被的影响。另外,岛上有明显的废弃建筑,且有人为活动,所以,物种丰富度较其他群落都比较低。其他群落均位于距离大陆7Km左右的岛屿,其中滨柃—结缕草群落位于样岛C上,该岛屿面积只有最大岛屿的B岛面积的1/136,植被生存的空间狭小,物种存活率低,演替更新受限,故而物种丰富度及多样性都是最低的。物种多样性指数最高的雀梅藤—沿阶草群落,虽然该群落所在的岛屿面积较小,且无乔木,但紧挨着的C岛刚好为其挡去了海风,为不同植被类型提供了良好的生态环境。对于沿海无居民海岛群落的植物组成及多样性研究,可以为广大学者研究群落的种间关系提供参考。
4   结论
浙江温岭沿海无居民海岛的植物类群滨海特色明显,植物资源丰富,以柃木为主要优势种,同时日本野桐、滨柃、黑松等也广布于各个岛屿;种子植物区系分布多样,主要是泛热带分布、北温带分布区系;群落丰富度及多样性变化趋势一致,且浮动较小,均匀度也稳定在一个数值上下浮动不超过1.5。部分岛屿的人为痕迹较明显,对岛上的植被组成及多样性造成了损害。无居民海岛植被的调研,对于海岛植被多样性的保护和监测以及生态多样性的研究都有重大的指导意义。
致谢
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稿件与作者信息
张凯迪1,2
Zhang Kaidi1,2
魏艳艳1,2
Wei Yanyan1,2
龚元3
Gong Yuan3
郭智娟1,2
Guo Zhijuan1,2
赵敏2*
Zhao Min2*
zhaomin@shnu.edu.cn
基金项目: 国家自然科学基金青年基金(No.31100354);上海师范大学旅游学院/上海旅游高等专科学校科研项目(No.KY2017-BX)
National Natural Science Foundation of China Youth Fund (No.31100354) and the Shanghai Normal University Tourism College and Shanghai Tourism College of Scientific Research Project (No.KY2017⁃BX)
出版历史
出版时间: 2018年9月20日 (版本2
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地球环境学报
Journal of Earth Environment