2014年亞熱帶喀斯特常綠落葉闊葉混交林物種組成數據集

2014年亞熱帶喀斯特常綠落葉闊葉混交林物種組成數據集
作者：杜虎　彭晚霞　宋同清　曾馥平　王克林　傅偉
2019年7月29日

本作品收錄於《中國科學數據》

杜虎, 彭晚霞, 宋同清, 等. 2014年亞熱帶喀斯特常綠落葉闊葉混交林物種組成數據集[J/OL]. 中國科學數據, 2019. (2019-07-29). DOI: 10.11922/csdata.2019.0031.zh.

摘要&關鍵詞

摘要：喀斯特木論國家級自然保護區地處當今世界上分布面積最大、保護最好、原生性最強的喀斯特非地帶性亞熱帶喀斯特常綠落葉闊葉混交林區。喀斯特頂級森林群落的植物資源清查、生物多樣性維持機制研究對石漠化生態重建具有重要指導意義。本數據集記錄和收集了2014年廣西木論國家級自然保護區亞熱帶常綠落葉闊葉混交林25 ha森林動態監測樣地胸徑1 cm以上樹種組成信息，包括61科147屬227種喬木物種的學名、多度、重要值、葉習性等信息。本數據集有助於了解亞熱帶喀斯特常綠落葉闊葉混交林的特徵及動態變化積累數據，以及完善我國長期植被生態學研究的內容。

關鍵詞：喀斯特；常綠闊葉樹種；落葉闊葉樹種；葉片習性；群落結構；樣地調查

Abstract & Keywords

Abstract: The subtropical mixed evergreen-deciduous broad-leaved forest in karst, where Mulun National Nature Reserve of Guangxi lies among, is the intactly preserved, largest and most representative Karst forest of subtropical azonality in the world. It is helpful for the reconstruction of degraded ecosystem in rocky desertification area, to take plant resources inventory and research on their biodiversity maintenance mechanism. This dataset recorded and collected the information on species composition, in 2014, with subtropical mixed evergreen and deciduous broad-leaved forest in 25 ha forest dynamic monitoring plot of Mulun National Nature Reserve of Guangxi, including scientific name of species, abundance, importance value, leaf habit, containing 227 species in 147 genera, 61 families. By this dataset, it is useful to accumulate scientific data on the dynamic characteristics of the subtropical mixed evergreen-deciduous broad-leaved forest in karst, and to enrich the study of long-term vegetation ecology in China.

Keywords: Karst; evergreen broad-leaved tree species; deciduous broad-leaved tree species; leaf habit; community structure; plot survey

數據庫（集）基本信息簡介

數據庫（集）名稱	2014年亞熱帶喀斯特常綠落葉闊葉混交林物種組成數據集
數據作者	杜虎、彭晚霞、宋同清、曾馥平、王克林、傅偉
數據通信作者	傅偉（weif@isa.ac.cn）
數據時間範圍	2014年
地理區域	北緯25.1310°–25.1355°，東經108.0094°–108.0143°；海拔442.6–651.4 m。
數據量	227條記錄
數據格式	*.xlsx
數據服務系統網址	http://hja.cern.ac.cn/meta/detail/HJASY07_2014_AA http://www.sciencedb.cn/dataSet/handle/805
基金項目	國家自然科學面上基金（31370623、31370485）；中國科學院西部行動計劃項目（KZCX2-XB3-10）。
數據庫（集）組成	數據集由1個數據文件組成，數據量227條，包含亞熱帶喀斯特常綠落葉闊葉混交林物種組成、多度、重要值、葉習性等信息。

Dataset Profile

Title	A species composition dataset of a typical subtropical mixed evergreen and deciduous broad-leaved forest in karst ecosystem（2014）
Data corresponding author	Fu Wei (weif@isa.ac.cn)
Data authors	Du Hu, Peng Wanxia, Song Tongqing, Zeng Fuping, Wang Kelin, Fu Wei
Time range	2014
Geographical scope	Longitude & latitude: 25.1310°N–25.1355°N, 108.0094°E–108.0143°E; Elevation: 442.6 m–651.4 m
Data volume	227 entries
Data format	*.xlsx
Data service system	http://hja.cern.ac.cn/meta/detail/HJASY07_2014_AA http://www.sciencedb.cn/dataSet/handle/805
Sources of funding	National Natural Science Foundation of China (31370623, 31370485); The Chinese Academy of Sciences Action Plan for theDevelopment of Western China (KZCX2-XB3-10).
Dataset composition	This dataset recorded and collected the information on species composition with subtropical mixed evergreen and deciduous broad-leaved forest in 25 ha forest, including scientific name of species, abundance, importance value, leaf habit, containing 227 species in 147 genera, 61 families.

引 言

我國作為喀斯特大國，喀斯特地區面積約占國土面積的1/3。其中，西南喀斯特地區是全球三大喀斯特集中分布區中面積最大、岩溶發育最強烈的地區，也是石漠化最嚴重和生態環境最脆弱的地區之一。喀斯特木論國家級自然保護區位於廣西環江毛南族自治縣西北部，與貴州茂蘭國家級自然保護區連片構成當今世界上分布面積最大、保護最好、原生性最強的喀斯特非地帶性植被類型——亞熱帶喀斯特常綠落葉闊葉混交林^[1]。受地球內動力、強烈的地質運動、高溫多雨且分布不均、碳酸鹽岩溶蝕性強、水文二維結構明顯以及其適生植物具有嗜鈣性、耐旱性和石生性等限制特點的綜合影響，生境和植被具有高度異質性，群落結構多樣，樹種組成豐富。原始生境下的喀斯特森林可作為石漠區生態重建工程中的生態參考系統^[2]，並能提供豐富的種源。因而對我國西南喀斯特頂級森林群落進行植物資源清查、生物多樣性維持機制等研究具有重要意義。

然而，由於喀斯特山地野外調查難度較大，研究工作更容易受到尺度、時間、地點及方法等限制；與此同時，到目前為止喀斯特地區相關資料仍然較匱乏，以往通過短期、小面積調查數據而取得的初步成果也亟需在更大時空尺度上得到驗證。限於監測條件數據積累缺乏等原因，以大型固定樣地為主的森林生物多樣性監測方法受到越來越多的關注，為人們了解生物多樣性的變化及其影響，研究物種共存機制等提供了翔實的數據。以美國熱帶雨林研究中心（CTFS）森林監測網絡建立的大型固定監測樣地最具代表。2004年，中國森林生物多樣性網絡啟動建設，到目前為止建成了大型森林動態監測樣地18個。大樣地的建設有效監測了物種的時空分布，驗證和發展了物種共存機制的諸多理論和假說，為研究物種多樣性的維持機制、物種空間分布格局、群落動態等提供了重要的研究平台^[3][4]，在生態學領域產生了很大影響。

參照CTFS大樣地建設與監測技術規範，環江喀斯特站於2014年在廣西木論國家級自然保護區亞熱帶常綠落葉闊葉混交林中建成25 ha森林動態監測樣地。該樣地目前是亞熱帶喀斯特常綠落葉闊葉混交林中建立的首個大型動態監測樣地，也是全球喀斯特地區面積最大的固定森林監測樣地，是對中國森林生物多樣性動態監測樣地和我國森林生態系統監測網絡的有益補充，為喀斯特森林生物多樣性研究提供豐富、翔實的科學數據支撐^[5][6]。

本數據集整理了該固定樣地植被數據，為深入研究喀斯特森林植被動態特徵提供本底資料，為該地區森林管理、生物多樣性保護和植被遙感監測等提供數據支撐，對推動我國長期植被生態學的研究具有重要意義。

1 數據採集和處理方法

本數據集的構建過程主要包括：野外樣地調查、數據加工與處理、數據質量控制與評估、數據分析以及數據集的形成與入庫。具體的構建過程見圖1。

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圖1 喀斯特常綠落葉闊葉混交林物種組成數據生產流程

1.1 數據來源

數據主要來自於喀斯特常綠落葉闊葉混交林25 ha固定樣地的野外調查。依照CTFS（The Center for Tropical Forest Science）標準以及中國科學院森林生物多樣性監測規範，建立面積為500 m×500 m的樣地，樣地海拔高差208 m，平均坡度約31°。採用全站儀和GPS基站相結合的測量方法，將樣地劃分為625個20 m×20 m的樣方，4個角用水泥樁做永久標記。每個20 m×20 m的樣方又細分為4個10 m×10 m小樣方。野外調查以20 m×20 m樣方為單位對每個樹種個體進行編號並掛牌，測量樣方內胸徑≥1 cm的樹種個體（及分枝、萌枝），記錄其樹種名稱、胸徑、坐標及生長狀態等信息。

1.2 喀斯特常綠落葉闊葉混交林25 ha固定樣地描述

喀斯特常綠落葉闊葉混交林25 ha固定樣地建立在木論國家級自然保護區內，位於廣西環江毛南族自治縣西部的喀斯特峰叢窪地集中連片區。樣地形狀為正方形，位置坐標為北緯25.1310°–25.1355°，東經108.0094°–108.0143°；樣地內小生境豐富，地形複雜，擁有一個完整的窪地，窪地和四周的山峰構成了典型的喀斯特「峰叢-窪地」地貌（圖2）。樣地海拔介於442.6–651.4 m之間，最大海拔差為208.8 m。平均坡度為31.4°，坡度範圍在0.12°–66.97°之間。

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圖2 木論樣地地形圖

樣地所在的木論國家級自然保護區，分布着目前世界上喀斯特地貌地區現存覆蓋面積最廣、保存最完備的原生性喀斯特森林。植被類型豐富多樣且獨特，植被覆蓋率高達94.8%，主要以原生性的常綠、落葉闊葉混交林和落葉闊葉林為主。在山腳位置以中亞熱帶常綠落葉闊葉混交林為主，在山坡位置以中亞熱帶常綠落葉闊葉混交林為主，而山頂則以中亞熱帶常綠落葉闊葉（含針葉）混交林矮林為主。樣地研究區代表性生態系統有草叢、灌叢、次生林和原生林。

樣地所在地屬中亞熱帶季風氣候，依據廣西河池環江毛南族自治縣氣象局近20年（1986–2005年）的氣象觀測數據，保護區年均日照為1451 h，占1年可照時數（4422 h）的32.8%，月平均日照最多的為7月（191 h)，最少的為2月（62 h）；無霜期為310 天；年平均氣溫為19.3℃，年最低溫為−5.0℃，年最高溫為36℃，年降雨量豐沛，海拔420 m處年均降雨量為1529.2 mm，4–9月6個月的降雨量占全年降雨量的3/4；平均蒸發量為1571.1 mm，平均相對濕度為79%。

1.3 數據加工與處理

野外數據的整理主要包括原始記錄信息的檢查和完善、數據錄入、文獻數據的補充等。原始記錄信息的檢查和完善分調查中和調查後兩個階段。在野外調查過程中，每調查完一個20 m×20 m樣方時，調查人和記錄人共同覆核數據，發現問題及時糾正；完成數據調查後，調查人和記錄人及時對原始記錄表進行信息補充和完善，主要內容包括調查人和記錄人信息的填寫、數據記錄完善、相關情況說明的填寫等。

數據錄入是將野外原始紙質記錄數據錄入計算機，形成電子版原始記錄的過程。數據錄入由調查人和記錄人負責，以保證在觀測真實數據和記錄數據之間出現差異時，真實情況可以再現。數據錄入採用雙錄入法，將兩份錄入的數據進行比對，以保證數據錄入完全正確。

數據統計分析是將原始數據按物種分類統計多度及重要值。並根據文獻和野外經驗，補充每個樹種的葉習性等信息。

2 數據樣本描述

喀斯特常綠落葉闊葉混交林物種組成數據集主要包括的指標見表1。

表1 2014年亞熱帶喀斯特常綠落葉闊葉混交林物種組成數據集

序號	字段名稱	量綱	數據類型	實例
1	物種名	–	字符型	菜豆樹
2	拉丁名	–	字符型	Radermachera sinica
3	科名	–	字符型	紫葳科
4	科拉丁名	–	字符型	Bignoniaceae
5	屬名	–	字符型	菜豆樹屬
6	屬拉丁名	–	字符型	Radermachera
7	多度	–	數值型	956
8	重要值	–	數值型	1.93
9	葉習性	–	字符型	落葉

3 數據質量控制和評估

本數據集來源於野外樣地的實測調查。從調查前期準備、調查過程中到調查完成後，整個過程對數據質量進行控制。同時，採用專家審核驗證的方法，以確保數據相對準確可靠。

調查前的數據質量控制：根據統一的調查規範方案，對所有參與調查的人員集中技術培訓，儘可能地減少人為誤差。

調查過程中的數據質量控制：調查開始時，在樹木的胸徑測量位置用油漆進行標記，並採用統一型號的胸徑尺測量；樹種名參照《中國植物志》和《廣西植物志》，對於不能當場確定的樹種名稱，採集相關憑證標本並在室內進行鑑定；調查人和記錄人完成樣方調查時，當即對原始記錄表進行核查，發現有誤的數據及時糾正。

調查完成後的數據質量控制：調查完成後，調查人和記錄人完成對樣方數據的進一步核查，並補充相關信息；紙質版數據錄入電腦過程中，採用2人同時輸入數據的方式，自查並相互檢查，以確保數據輸入的準確性；對於樹種的補充信息、種名及其特性等參考了《中國植物志》《廣西植物志》以及相關文獻，並諮詢了當地的植物分類專家，樹種名稱和特性的鑑定可靠；最後形成的物種組成數據集由專家進行最終審核和修訂，確保數據集的真實、可靠；野外紙質原始數據集妥善保存，以備將來核查。

4 數據價值

森林群落物種組成數據是植被生態學研究者快速了解某一區域植被結構的主要方式，可為該地區的森林保護和生物多樣性的關聯提供基礎信息。然而，以往喀斯特地區公開發表的物種組成樣地調查數據主要以小尺度為主，缺乏大型樣地的調查資料。本研究公開發表2014年喀斯特常綠落葉闊葉混交林物種組成數據，建立方便查詢的數據集，可為研究該地區的森林群落動態和不同類型森林群落特徵的比較以及相關植被專著的編寫提供素材。這也是在本地區開展植被研究的基礎文獻。

5 數據使用方法和建議

本數據集可通過廣西環江喀斯特農田生態系統國家野外科學觀測研究站網站（http://hja.cern.ac.cn/meta/detail/HJASY07_2014_AA）获取数据服务，登录首页后点“资源服务”下的数据服务，进入相应页面下载数据。也可在保护期结束后，登录Science Data Bank網站（http://www.sciencedb.cn/dataSet/handle/805）下载。

參考文獻

1. 鄭穎吾. 木論喀斯特林區概論[M]. 北京: 科學出版社, 1999.
2. 侯滿福, 沈慶庚, 覃海寧. 貴州茂蘭喀斯特原生性森林群落物種多樣性特徵[J]. 廣西師範大學學報(自然科學版), 2011, 29(1): 60-65.
3. 馬克平. 大型固定樣地: 森林生物多樣性定位研究的平台[J]. 植物生態學報, 2008, 32(2): 237-237.
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6. 蘭斯安, 宋敏, 曾馥平, 等. 木論喀斯特森林木本植物多樣性垂直格局[J]. 生態學報, 2016, 36(22): 7374-7383.

數據引用格式

杜虎, 彭晚霞, 宋同清, 等. 2014年亞熱帶喀斯特常綠落葉闊葉混交林物種組成數據集[DB/OL]. Science Data Bank, 2019. (2019-07-22). DOI: 10.11922/sciencedb.805.