香港草地群落类型及生物量的研究

香港草地群落类型及生物量的研究

胡玉佳1,管东生2

(1.中山大学生命科学院,广东广州　510275;2.中山大学环境科学系,广东广州　510275)

　　摘要:香港地区的草地是次生性植被,它覆盖了香港地区绝大部分的山地。草地群落可分为南亚热带禾草草地、南亚热带蕨类草地2个群系组共17个群系。禾草草地和蕨类草地地上生物量分别是589g/m2和475g/m2,地下生物量分别是784g/m2和1277g/m2。地上现存生物量与温度、雨量和光照

三者密切相关,成明显的线性关系。

关键词:香港;草地;群落类型;生物量

中图分类号:Q142.8　　　文献标识码:B　　　文章编号:1003-1863(2000)01-0019-04

　　香港特别行政区位于北纬22°10′～22°35′,东经113°50′～114°24′,包括九龙半岛、大屿山岛、香港岛等200多个大小岛屿,总面积1076km2。山地土壤是香

　　采用植被调查方法,在普查基础上分别在香港地区的九龙、香港岛、大屿山岛等不同海拔高度的山地选取17块不同类型的样地,每块样地面积5m×5m。记录各样地内所有植物种类,测样地优势植物的高度,估计样地内草本植物的覆盖度。1.2　生物量研究

港地区的主要土壤,包括黄壤、红壤和赤红壤三大类,广泛分布于丘陵和山地。香港地区的气候具明显的季风热带亚热带海洋气候特点。年平均气温22.8℃,最冷的1月份平均气温15.2℃,最热的7月份平均气温27.9℃。年降水量2224.7mm,但年中分布不均匀,

生物量研究采用切割法,研究地点选自九龙林村郊野公园。公园内的禾草草地和以芒萁(Dicra2

nopterisdichotoma)为优势的蕨类植物草地分别选取5

降水量最多的月份可达437.8mm,最少月份仅26.9mm[1]。

个样地,每个样地面积1m×1m,于1989年9月一次性收割地上活体部分及收集凋落物并进行分类,并在每个样地内挖出体积为50cm(长)×50cm(宽)×35cm(深)的土块,收集土块内所有根系并进行分类,以

在香港地区,草地是指“主要地由禾草、蕨类或其他草本植物覆盖,覆盖度超过60%的地方。”香港草地是次生性植被,它是遭受严重干扰逆行演替的产物,或是偏途演替顶级群落。由于人类的干扰,这些草地占香港地区总面积的48.3%[2]近年来,已有学者研究过香港草地,但多研究其种类成份、分布情况以及草地的一些生态学问题[3～6],但尚未见对香港草地较系统的生态学研究。本文系统地探讨了香港草地的群落类型、生物量分布与季节动态,为香港地区草地管理、水土保持等提供一定的科学依据。

研究两类草地地上和地下生物量。

此外,在公园上述两类草地中再分别选取5个样地,每个样地面积1m×1m,1989年2月～1990年10月,每月收割其地上活体及收集凋落物,以研究其地上部分生物量的季节动态。

所有收集的植物活体及凋落物等置于70～105℃烘箱内烘24～28h后分别称重。

1　研究方法

1.1　野外群落调查

收稿日期:1999-12-14

作者简介:胡玉佳(1942～),男,广东省中山市人,教授,从

事植物生态学教学和科研工作。

2　结果与讨论

2.1　草地类型

香港草地是次生性的植被类群,它是遭受严重干扰逆行演替的产物,或是偏途演替顶级群落。分布广泛,面积大,类群多。根据优势种原则,可分为南亚热带禾草草地和南亚热带蕨类草地2个群系组共17个

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GrasslandandTurf　　(Quarterly)　　2000　　No.1　　(Sum　No.88)

群系。

2.1.1　南亚热带禾草草地

(1)芒群系(Form.Misanthussinensis)　分布广

布不普遍,仅见于撩荒的水田,单优,高50cm,覆盖度90%～100%。

(14)刚莠竹群系(Form.Microstegiumciliatum)

泛,常沿山谷湿地、林缘、林间空地构成2m以上的单优高草群落,覆盖度达90%～100%。草丛间尚见有珍珠茅Scieriaspp.,画眉草Eragrastisspp.等。

(2)五节芒群系(Form.Misanthusfloridulus)　

　分布广泛,常见于山坡、沟壑及林间荒地。单优,高1m,覆盖度90%～100%。

(15)水　草群系(Form.Apludamutica)　分布

广泛,常见于九龙半岛、大屿山岛弃置的村落内、撩荒田间及林缘。单优,高1m,覆盖度90%～100%。2.1.2　南亚热带蕨类草地

(16)芒萁群系(Form.Dicranopterisdichotoma)　

分布不甚普遍,单优,高2～3m,覆盖度90%～100%。

(3)类芦群系(Form.Neyraudiareynaudians)　分

布广泛,单优构成人为形成的岩石和石砾堆次生演替的先锋群落。高2m,覆盖度70%～80%。

(4)芦苇群系(Form.Phragmitescommunis)　主

分布极广泛,单优构成的群落遍及香港地区的山地。芒萁根状茎细长而横走,蔓生,叶层高30～50cm,密集,覆盖度达100%。在群落内,其他常见的草本植物有画眉草,石松Lycopodiumspp.,黑莎草Gahuiaspp.,卷柏Selaginellaspp.,乌毛蕨Blechnumorien2

tale等。

要分布于海滩和池塘边,单优,高1～2m,覆盖度达90%～100%。

(5)野古草群系(Form.Arundinellanepalensis)　

分布广泛,生长于山脊或山坡地带,单优或与其他禾草植物共优,高50cm,覆盖度达80%～100%。草层间常见的禾草还有金茅Eutaliaspeciosa和鸭咀草Is2

chaemumaristatum。

(17)间断毛蕨群系(Form.Cyclosorusinterruptus)

　仅局限分布于九龙半岛西贡一带的红树林内缘,单优,高20～30cm,覆盖度100%。2.2　草地生物量

2.2.1　生物量的分布　植物群落生物量由地上和地

(6)青香茅群系(Form.Cymbopogoncaesils)　分

布广泛,单优或与野古草共优,高50～60cm,覆盖度80%～100%。

(7)白茅群系(Form.Imperatacylindricavar.

major)　分布广泛,尤其九龙半岛的撩荒地和火烧迹

下生物量两部分构成。地上生物量包括茎、叶及其凋落物,地下生物量则主要是根系。生物量的分布则主要是指地上、地下两部分生物量的数量及其之间的比例关系。研究表明,香港的禾草草地群落和蕨类草地群落(芒萁群落)的地上生物量分别是589和784g/m2,其中活体生物量分别占地上生物量的63%和71%。禾草草地群落和蕨类草地群落(芒萁群落)的地

地最为常见。单优,高0.5～1m。

(8)铺地黍群系(Form.Panicumrepens)　分布广

泛,尤其是在九龙半岛和大屿山岛撩荒水田地最盛。单优,高50cm,覆盖度90%～100%。草层间常见有马唐Digitariaspp.,雀稗Paspalumspp.等禾草植物散生其间。

(9)水生黍群系(Form.Panicumpaludosum)　分

下生物量则分别是475和1277g/m2(表1),分别占其总生物量的53%和73%,低于温带地区草地地下生物量与总生物量的比值。在温带地区的草地,地下生物量一般占总生物量的55%～86%。这可能是因为温带地区干冷的气候有利于地下生物量的积累[7]。

研究进一步表明,香港禾草草地群落地上生物量比地下生物量高,两者比率为1.24。然而,蕨类草地群落(芒萁群落)地上生物量却比地下生物量低,两者比率为0.61(表1)。

2.2.2　生物量的季节变化　根据禾草草地和蕨类草

布不甚普遍,单优,高60cm,覆盖度100%。

(10)红毛草群系(Form.Rhynchelytrumrepens)　

分布不普遍,单优,高50～60cm,覆盖度90%。

(11)双穗雀稗群系(Form.Paspalumdistichum)

　分布不普遍,仅见于沿海海滩,单优,高20～60cm,覆盖度90%～100%。

(12)沟叶结缕草群系(Form.Zoysiamatrella)　

分布不普遍,仅见于沿海海滩红树林边缘,单优,高10cm,覆盖度90%～100%。

(13)短叶黍群系(Form.Panicumbrevifolia)　分

地5个样地从1989年2月～1990年9月共21个月,各个月地上生物量采样平均值,绘制了两类草地地上生物量的变化图谱(图1)。

草原与草坪　　季刊　　2000年　　第1期　　总第88期

表1　禾草草地和蕨类草地生物量的组成分布

群落类型

组成部分禾草植物其他植物

禾草草地

现有枯叶凋落物合　计芒　萁其他植物

蕨类草地

现有枯叶凋落物合　计

地上生物量(A)

316(39)57(6.7)151(19)65(7.2)589(48)464(44)96(12)98(8.0)126(16)784(68)

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单位:g/m2

地下生物量(B)

250(41)225(45)

总量

566(66)　282(40)151(19)65(7.2)1064(10)392(180)445(46)98(8.0)126(16)2061(244)

A/B

不适用不适用

475928(143)349(35)

1.24

不适用不适用1277(166)0.61

　　注:括号内的数据是标准误差,所测数据分别是5个样地的平均值,采样时间:1989年9月。

图1　禾草草地和蕨类草地地上现存生物量的季节变化

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)X1—当月平均温度(℃

X2—当日雨量(mm)X3—当月光照时数(h)

从图中可以看到,两类草地群落的地上生物量从1月到9月逐月地迅速增加,地下生物量的最高峰是在9月,禾草草地群落的地上生物量分别达到316g/m2和283g/m2,蕨类草地群落地上生物量分别达到464g/m2和553g/m2。9月份以后,两类草地群落的地上生

回归计算表明,香港草地群落生物量与温度、雨量和光照时数3个生态因子密切相关,成明显的线性关系。参考文献:

[1]　ChinPC.ClimateandWeather.In:TNChin

andCLSoed.AGeographyofHongKong[M].OxfordUniversityPress,1983.45～56.

[2]　张宏达,王伯荪,胡玉佳,等.香港植被[J].中山

物量开始下降,到1月份下降到最低点。但是禾草草地群落的地上生物量减少的速度比蕨类草地群落快。图中见到,蕨类草地群落9月,10月,11月,12月的地上生物量几乎没有很大变化,在这段时间,其生物量保持在458g/m(10月)至403g/m(12月)之间。

两类草地群落地上现存生物量的这种变化规律并不是与雨量单一因子有关系,而是当月的温度、雨量和日照时数3种因子共同作用的结果。

根据回归计算,得出两类草地群落地上现存生物量分别与雨量单一因子及温度、雨量、日照时数3种因子共同关系的数学方程式如下:(1)禾草草地群落Y=142.42+0.143X(r=0.34,P>0.10)Y=15.12X1+0.226X2+0.154X3-232.58

(r=0.94,P<0.0001)

2

2

大学学报论丛.1989,8(2):107～112.

[3]　Shiu2YingHu.Sea2shorePlantofHongKong.

JournalofChineseUniversityofHongKong[J].1974,2(2):316～344.

[4]　PCattVegetation.In:TNChinandCLSoed.

AGeographyofHongKong[M].OxfordUni2versityPress,1983.57～72.

[5]　管东生,PeartMR.香港草地和芒箕群落生物量

收获的最佳样方选择[J].中山大学学报(自然科学版),1996,35(2):118～123.

[6]　管东生.香港芒箕群落养分的研究[J].植物生

(2)蕨类草地群落

Y=24.68+0.104X(r=0.14,P>0.50)Y=29.70X1-4.43X2+2.94X3-439.31

(r=0.79,P<0.001)

态学报.1996,20(3):235～244.

[7]　CouplandRT.GrasslandEcosystemsoftheWo2

rld[M].CambridgeUniversityPress,1979.

其中,Y—地上现存生物量(g/m2)

X—雨量(mm)

StudiesonCommunityTypeAndPhytomassof

GrasslandinHongKong

HUYu2jia,GUANDong2sheng

(ZhongshanUniversity,Guangzhou,Guangdong　510275)

　　Abstract:ThegrasslandcoversmostofhillyandmountainousareaofHongKong,anditissecondaryvegetationordisclimaxcommunity.Thevegetationtypeisclassifiedintotwoformationgroups,whicharelowersubtropicglass2landandlowersubtropicfernland,total17formations.Above2groundphytomassintheglasslandandfernlandis589g/m2and784g/m2respectively,below2groundphytomassintheglasslandandfernlandis475g/m2and1277g/m2respectively.Accordingtotheregression,theabove2groundstandingphytomassiscloselyrelatedtoalinearcombina2tionoftemperature,evepaortionandsunshine.

Keywords:HongKong;glassland;Communitytype;phytomass