对116个400 m样地的产胶和产树脂木本物种多样性、种群结构和更新状况进行了评价2并沿样线建立。数据收集于两个选定的地区，即Benishangul-Gumuz国家地区州的Sherkole和Kurmuk，该地区是埃塞俄比亚西部的口香糖和树脂带之一。库尔木和舍科尔地区产胶和产树脂的木本物种多样性分别为1.04和0.7，均匀度分别为0.576和0.49。它们分别占林分密度的26%和46%，占林分底面积的51%和58%，占林分重要值指数的32%和53%。含树胶和树脂的木本植物表现出三种种群结构模式。第一种模式表明该物种具有良好的繁殖能力，再加上良好的幼苗补充和随后的持续生长，随着时间的推移取代老个体，表明其更新稳定。大约61%的含树胶和树脂的木本物种属于这一类。另外两种模式表明木本植物的更新状况受到阻碍。过度放牧、小规模农业转为农田、金矿开采、反复发生的火灾和气候变化被认为是自然更新和补充的主要瓶颈。讨论了政策、推广和研究建议。
密度;多样性;均匀度;频率;胶和树脂;重要性指数;人口结构;再生
埃塞俄比亚在非洲之角拥有丰富的森林植被资源。埃塞俄比亚的森林植被资源分为六大类，即林地、林地、灌丛、灌木林、人工林和竹林。这些森林植被资源总共覆盖了112万公里森林植被资源的50%2国土面积:这个国家的全部陆地面积然而，高岭森林的份额仅为3.5%，而林地、灌丛和灌木林加起来约占陆地面积的45%，表明灌木林覆盖了相当广泛的区域和生态系统。最近的研究将埃塞俄比亚的植被资源重新划分为12种类型[3]。
其中7种植被类型在该国较干燥的低地地区出现，通常被称为干燥森林。阔叶落叶干林(Combretum-Terminalia)和小叶林(Acacia-Commiphora)是低地最显著的两种干林植被资源，无论是社会经济还是生态[5,6]。
目前的研究针对的是该国西北部低地的Combretum-Terminalia林地。根据Awas[7]资料，Combretum-Terminalia植被分布在埃塞俄比亚北部、西北部、西部、西南部和中部。Combretum-Terminalia森林是埃塞俄比亚几个主要景观(包括青尼罗河流域)的关键生态组成部分，并支撑着独特的本地生物多样性[7,8]。众所周知，这些森林资源孕育了多种高价值的木本物种，如生产商业胶和树脂的物种[4,5]。在埃塞俄比亚，迄今为止已确定21种刺槐、6种乳香、12种刺槐和3种刺槐是商业胶和树脂的主要来源和/或掺假品种[5,9-11]。
在埃塞俄比亚和从埃塞俄比亚生产和贸易的国际贸易的主要胶和树脂包括来自各种乳香物种的乳香;阿拉伯树胶、古梅洛树胶和塔哈树胶;没药、opopanax、hagar等均取自香茅属植物[9]。此外，最近的研究报告称，在该国不同地区，现有的机会可以从Sterculia物种生产胶卡拉亚的交易量[5,10,11]。专业人士估计，埃塞俄比亚有超过350万公顷的林地和灌木丛，估计每年有27万吨的树胶和树脂生产潜力。
虽然Combretum-Terminalia和acacia - comiphora植被资源所承载的木本物种多样性及其巨大的社会经济和生态重要性，但这些资源正面临着日益增长的人为和自然压力[8,12,13]。这导致了栖息地、土壤和水资源的严重退化，以及这些资源普遍存在的干旱地区生物多样性的下降。Lemenih等人认为，直到最近，人们对开发、保护和可持续管理这些宝贵资源的关注还很少[4]。相反，Rahmato认为在combretumm - terminalia林地带有大量的林地转变为农田，忽视了通过可持续管理和保护森林植被可以获得的各种社会经济和生态效益。因此，专家们担心，如此大规模地将林地转换为其他土地用途可能会对这些生态系统造成不可逆转的破坏。
目前的各种专业讨论表明，干旱森林资源的压力日益增加，部分原因是对这些植被资源中所含植物种群的当前存量和动态缺乏全面的科学资料和知识，在某些情况下完全缺乏。18luck新利全站埃塞俄比亚西部的Benishangul-Gumuz民族地区国家(BGNRS)就是很好的例子。这个地区是全国主要的乳香带之一。然而，人们对该地区含树胶和树脂及其伴生木本物种的多样性、丰度、分布和动态知之甚少。因此，相关政府和非政府组织共同努力，将目前处于边缘地位的森林资源纳入农村发展总体规划是重要的一步，而深入科学调查这些资源的植物种群状况则是至关重要的。显然，现有信息表明，非木材森林产品的生产，如树胶和树脂，将有助于促进干燥森林的更好整合，从而提高这些脆弱生态系统的经济生产力和环境保护[9,10]。
本研究旨在为研究区产胶和产树脂木本物种的多样性、丰度、种群结构和自然更新现状提供经验资料。这将有助于目前在全国范围内收集关于干旱森林和林地状况的基本资料，并制订适当的管理模式，以促进将这些资料纳入该国农业发展和重新安置方案的规划进程。
研究区域
benishangal - gumuz民族大区州与北部和东部的阿姆哈拉民族大区州、西北部的苏丹和南部的奥罗米亚民族大区州(图1)接壤。它被分为三个行政区，即迈特克尔(Metekel)、卡马希(Kamashi)和阿索萨(Assosa)，共有19个区。米克尔是最大的区域，面积为26272公里2其次是阿苏萨(14,166公里)2)．BGNRS卫星的海拔范围从苏丹边境地区的600 m.a.s.l.到2500多米[7]，约75%的土地低于1500米，传统上被称为kola(字面意思是“干燥和炎热”)。年平均气温在20到25°C之间。在最热的月份(1月至5月)，温度在28至34°C之间。年降雨量在500至1800毫米之间，分布在5月至10月。
据统计，该区域维管植物共有1102种，其中28种为埃塞俄比亚特有物种。森林和林地的特点是小到中等大小的树木和灌木。据Awas说，该地区是埃塞俄比亚少数几个被选为雨养和灌溉商业农业发展走廊的地区之一。
图1:埃塞俄比亚地图显示Benishangul-Gumuz国家地区和两个研究区。
2007年，BGNRS人口估计为670,847人，其中90%生活在农村地区，这表明该地区的城市化水平很低。除了商业化农业的引入，该地区人口和牲畜数量的增加也可能给植物群落和生态系统带来额外的压力。
这项研究是在一个行政区域，即阿索萨进行的。贝尔塔族统治着阿索萨松。众所周知，这一地区支持着大量的干燥森林资源，其中蕴藏着生产胶和树脂的物种。舍科勒和库尔穆克两个区是从该区的区名单中随机选出的。根据2007年全国人口普查，舍科尔总人口为19992人，人口密度为7.8人/公里2库尔穆克为14907人，每公里3.8人2[15]。这两个地区的海拔在500到1500米之间。Awas认为海拔是决定该地区物种分布的最重要的环境梯度。这两个地区的年平均雨量介乎900至1200毫米，并有六个月的旱季。年平均气温在20到27.5°C之间。在每个地区，选择一个5km × 5km的地点进行数据收集。在下文中，“Sherkole”指的是Sherkole研究地点，“Kurmuk”指的是Kurmuk研究地点。
数据收集
由于研究区域没有足够的植被分布图，采用目测边界划分技术对植被类型[16]的边界进行了近似划分。这是在现有地形图的基础上，通过密集的普查，粗略地圈定研究区植被的分布。当地专家和有知识的农村人也提供了额外的投入。这些资料表明，大部分研究区在整体植被分布和结构上是一致的。研究区有Combretum-Terminalia林地，其中也有Boswellia和Sterculia种。此外，大部分地区的地形也是统一的。根据这些观测结果，沿海拔梯度566 ~ 1400 m铺设了21条不同长度的样带(10条在舍科尔，11条在库尔穆克)。第1条样线随机布放，其余样线间隔500 m布放。样带线长度的变化是由于森林的某些部分无法到达，遇到了其他土地用途，如金矿和农作物种植区。
按照[16]描述的程序，沿着样线铺设118个(20米× 20米)样地(61个在Kurmuk, 57个在Sherkole)。记录了每个样地1.5 m以上木本物种的身份、个体数、胸径和高度。采用5mx5m的小样地进行木本物种调查。以高度为1.5 m的个体为幼苗，计数记录[5]。分别用直径尺和高度计测量胸径和高度。此外，还与当地专家、有农村知识的人士和从事牙龈和树脂出口的公司进行了讨论，以了解整个区域特别是研究区域的牙龈和树脂收集和贸易状况。
数据分析
采用Shannon - Wiener多样性指数(H)和均匀度(E)[16]测定了所有含胶和树脂物种的多样性。利用Jaccard相似系数(Jaccard’s Similarity Coefficient, Sj)计算了两个地区木本树种组成的相似度。指标计算公式如下:
H = -∑年代i = 1P我现况我
H代表Shannon - Wiener多样性指数，P代表P我在I中发现的个体的比例是多少th物种;
EH= H / Hmax = H / lnS
E是均匀度，H马克斯是给定种群内可能的最大多样性水平，等于ln(物种数量);而且
J = C / (A + B + C)
其中J为Jaccard相似系数，C为两个位点共有的物种数量，A为待比较的一个位点存在的物种数量，B为另一个位点存在的物种数量。
密度的计算方法是将各物种的总个体数换算为每公顷当量个体数(绝对密度)，用各物种的绝对密度除以所有物种的总茎干数的百分比21(相对密度)。每个物种的频率分布由该物种被记录的样地数量[16]确定(绝对频率)，并用该物种的绝对频率除以所有物种的绝对频率之和作为百分比(相对频率)。通过对某树种所有个体的基部面积(BA)进行总和，确定了胸径为2.5 cm的木本树种的绝对优势度。相对优势度的计算方法为一个物种的总BA除以所有物种总BA的百分比。
各木本物种的相对生态重要性指数(IVI)由其相对频率、相对密度和相对优势度[16]计算。
将所有木本植物个体按直径1 = 0 -10、2 = 10 - 20、3 = 20 - 30、4 = 30 - 40、5 = 40 cm依次划分，构建直方图，从直径的频率分布来评价整个木本植被和含树胶和树脂木本植物的种群结构和自然更新状况[17-19]。
物种丰富度
共有六种，即塞舌尔合欢树，塞内加尔合欢树，多棘合欢树，纸莎草，非洲刺槐而且苹婆属非洲"被鉴定为商业胶和树脂的来源。豆科是由两种含胶和树脂的植物组成的科。
多样性、均匀性和相似性
含胶和含树脂木本物种的多样性(H)值分别为0.46和0.86。
密度，频率和优势
舍科尔和库尔穆克含树胶和树脂的木本植物密度分别占总密度的29%和50%。少数树种以木本植被为主，频率值较高。在Sherkole,南非和纸莎草是两种相对丰富的含胶和树脂的物种(表1)。答:seyal而且c .非洲"代表的人寥寥无几。在含树胶和树脂的物种中，答:polyacantha，沙伊尔和莎草表现出相对丰富的代表性。相比之下,美国setigera而且答:塞内加尔是最不丰富的树胶和树脂物种。
表1:在kurmukandsherkole研究区遇到的树胶和树脂物种列表，IVI值按降序排列。
学名 |
家庭 |
德 |
RDE |
做 |
RDO |
FR |
RFR |
新 |
Boswelliapapyrifera |
橄榄科 |
65 |
10.8 |
8.32 |
45.21 |
55 |
8.58 |
67 |
金合欢polyacantha |
Anacardiaceae |
98 |
17.74 |
0.92 |
5.06 |
77 |
11.2 |
35.6 |
Sterculiaafricana |
梧桐科 |
66 |
13.09 |
2.1 |
11.1 |
65 |
10.74 |
35.6 |
金合欢seyal |
蝶形花科 |
13 |
3.18 |
1.14 |
0.7 |
28 |
4.29 |
7.28 |
金合欢塞内加尔 |
蝶形花科 |
11 |
3.02 |
1.09 |
0.04 |
23 |
4 |
6.66 |
Commiphoraafricana |
橄榄科 |
7 |
1.47 |
0.08 |
0.48 |
14 |
2.31 |
4.28 |
总计 |
260 |
49.3 |
18 |
One hundred. |
606 |
One hundred. |
300 |
注意:绝对密度(ha21)、RDE¼相对密度(%)、FR¼绝对频率(%)、RFR¼相对频率(%)、DO¼绝对优势(m2)、RDO¼相对优势(%)、IVI¼重要值指数
b . papyrifera而且美国非洲"是Sherkole最常见的含胶和树脂物种，频率分别为66%和59%。c .非洲"而且答:seyal是雪科尔最不常见的含胶和树脂的物种。在Kurmuk,美国非洲"(频率¼35%),答:polyacantha(频率¼33%)和b . papyrifera(频率¼32%)是最常见的含胶和树脂物种，相对于最不常见的物种，即答:塞内加尔(频率、11%)和答:seyal(频率、9%)。b . papyrifera，美国非洲"而且答:seyal是两个网站共同的，而c .非洲"只在舍科尔和答:塞内加尔而且答:polyacantha只有在库尔穆克的密谋中。
重要性价值指数
重要值指数(IVI)值在4.28 (c .非洲")及67 (b . papyrifera)。在Sherkole和Kurmuk，含树胶和树脂的木本物种分别占总IVI值的37%和50%(表1)。
种群结构与自然更新现状
两个地点的树胶和树脂物种的种群结构均表现为“倒j”型的直径级频率分布。特别是在Kurmuk，含树胶和树脂的物种的直径分布呈现出明显的“倒j”形，在较小的直径类别中个体数量较多，在较小的直径类别中，丰度在较小程度上下降。结果表明，在库尔穆克地区，树胶和树脂承载树种对树苗种群的贡献率较高(21%)，而舍科尔地区为13%美国非洲"，b . papyrifera，答:seyal而且c .非洲"是主要贡献者之一。
根据树胶和树脂类木本植物种群结构的不同，可将其分为三类。第一组表现出倒“J”形的种群结构，在最低直径级别观察到较高的个体数量，随着直径级别的增加，个体数量逐渐减少。这种种群结构模式表明该物种的更新稳定或健康。塞内加尔相思树，多棘树，塞亚耳而且c .非洲"属于这个群体。第二组为钟形直径分布，由b . papyrifera在两个学习区。第三类种群结构为“J”形直径类频率分布，表现为美国非洲"(图2和图3)。事实上，美国非洲"描述了舍科尔地区的倒“J”形直径分布。一般来说，后两种种群结构模式表明再生状况不健康或受到阻碍。
图2:库尔穆克含胶树脂树种径级频率分布(径级:1 = 0 - 10、2 = 10 - 20、3 = 20 - 30、4 = 30 - 40和5 = 40 cm)。
图3:古巴产胶和树脂树种径级频率分布(径级:1 = 0 - 10、2 = 10 - 20、3 = 20 - 30、4 = 30 - 40和5 = 40 cm)。
通常，物种丰富度、丰度、优势度、频度和IVI描述了一个地区的区系特征。在研究地点记录的木本植物物种数量(Sherkole 18种，Kurmuk 23种)与埃塞俄比亚北部Abergele报告的木本植物物种数量(22种spp。；Eshete, et al.[5])和Yabello，南埃塞俄比亚(23spp。；Worku, et al.[12])，其中含胶和树脂的物种也很常见。
然而，目前研究地点的物种丰富度值远低于埃塞俄比亚北部梅特马的Combretum-Terminalia (78spp。；Adamu, et al.[20])和Acacia-Commiphora林地位于埃塞俄比亚南部Arero (41spp。；Worku，等。与上裂谷地区相比，Sherkole和Guba地区的植物区系相对丰富，上裂谷地区在已建立的样方中只有6种木本植物。Gebrehiwot也报道了更少的物种(13种木质的spp。)，在埃塞俄比亚北部部分地区以乳香为主的干燥林地[22]。
在含胶和树脂的木本物种方面，BGNRS的物种数量少于埃塞俄比亚南部的Borana，那里的Acacia-Commiphora植被中有18种含胶和树脂的物种，即使在[12]样地的数量较少。同样，南奥莫地区的金合欢(Acacia-Commiphora)干林有15种含树胶和树脂的物种[11]。尽管如此，研究地点支持的含胶和树脂的木本物种数量与埃塞俄比亚北部(9种)、中部(2种)和东南部(7种)的干燥森林/林地报告的数量相当，这些地方采用了类似的评估方法[5,9,21,22]。
在两个研究地点，含胶和树脂的物种在密度、频率、优势度和IVI方面都具有重要意义。例如，在Sherkole, 29%的学生b . papyrifera占埃塞俄比亚每年口香糖和树脂贸易量的90%，这意味着该物种的重要性。相比之下，包括目前研究区域在内的所有自然生长范围内现有的不健康物种人口统计数据表明，整个国家和农村的生计，特别是许多出口公司的收入在很大程度上依赖于该物种，未来可能会失去收入。也就是说，乳香产自b . papyrifera可能不可持续。
美国非洲"库尔穆克和舍科尔的种群结构不同，分别为稳定型和受阻型。此外，库尔穆克的密度是舍科尔的四倍。在Sherkole，该物种大量个体属于直径最高的类群，即老树，当它们死亡时，被替换的可能性很小或根本没有。这一模式清楚地表明，再生受到阻碍，这可能是由于该物种年老或其他环境问题导致的种子产量差，以及幼苗和树苗招募差，如动物大量放牧[23]。与关键信息提供者的讨论显示，家养和野生动物会浏览大多数含胶和树脂物种的幼苗。实地观察和与当地专家的讨论还表明，库尔穆克的气温比舍科尔更严酷，因此有更多的人从事牲畜生产。在研究地区和埃塞俄比亚的其他地方，让牲畜在森林里吃草是一种常见的做法。当地专家还认为，由于该地区人口相对较少，所以野生食草动物更多。因此，舍科尔地区的家养和野生食草动物可能比库尔穆克地区更多，这可能是一些木本物种再生受阻的原因之一。当地专家还提到舍科尔地区的土壤退化更为普遍。 In general, the woody species categorized in the second and third group require special attention to address their hampered regeneration. As mentioned in the introductory part of this article [14], BGNRS has become one of the few regions targeted by government led re-settlement and commercial farming. In some areas in the region, there is a growing influx of human and livestock population, adding pressure on the natural landscapes and reproduction of forest trees now and in the future. The key informants also mentioned the increasing negative effects of climate change and variability, and forest fire risks along with deforestation due to land use changes during the past few decades.
研究结果表明，BGNRS是已知支持以产胶和树脂的木本植物为主的丰富森林资源的区域之一。我们与当地居民、专家以及口香糖和树脂出口公司就研究地区的口香糖和树脂生产进行了讨论，结果表明，与阿姆哈拉和提格雷民族地区国家不同，BGNRS地区有少数公司从事口香糖和树脂的生产、加工和出口。天然口香糖加工和销售企业，是主要的胸骨胶和树脂出口公司，以及30多家国家许可的口香糖和树脂出口公司中的几家私营公司，主要生产、加工和出口，在BGNRS，包括在研究地区的阿拉伯胶。根据当地自然资源专家的说法，中央市场系统的主要参与者比例如此之低，是一个严重的瓶颈，无法证明该地区的口香糖和树脂资源的社会经济意义。尽管出口公司数量不足，Alemu等人报告称，2011年，超过300吨的阿拉伯乳香和阿拉伯树胶从BGNRS收集、加工和出口，价值60万美元。这就意味着该系统对于促进胶和树脂商业化具有重要意义，从而促进干旱森林的综合管理，而不是将其改变为其他土地用途。
此外，Worku等人强调，如果管理得当，并与其他生产系统相结合，该地区现有的生产树胶和树脂的木本物种将为当地社区提供获得额外收入的机会。虽然组织不健全，但BGNRS的当地社区也以个人或在某些地区以合作社的形式从事牙龈和树脂的收集和销售。通过建立新的强大的合作社和加强现有的合作社并将它们与市场网点联系起来，将进一步提高当地家庭目前从牙龈和树脂中获得的参与和利益。正如各种报告[12,25]所阐述的那样，组织当地社区从口香糖和树脂贸易中获益，将增强对埃塞俄比亚这一地区急剧退化的Combretum-Terminalia森林植被的所有权和负责任的管理。
需要进行进一步的比较研究，主要是在可根据干湿季节进行的更新领域、探索多样性、估计木本树种的树胶和树脂生产力以及森林资源的整体社会经济方面。还需要进行研究，制定一种可行的模式，以促进将干旱森林战略地纳入目前的国家发展规划，作为BGNRS中正在激增的大规模重新安置和商业耕作方案的替代方案。研究人员还必须制定方案，将生产胶树脂的森林与目前与气候相关的资金联系起来，例如REDD +þ和其他机会。
我们感谢支持和促进实地数据收集的区域专家、地方行政当局和人民。我们要感谢埃塞俄比亚生物多样性研究所阿索萨中心提供的资金和设施支持。我们还感谢匿名审稿人对本文早期版本的宝贵评论。
作者没有报道任何潜在的利益冲突。
引用:张志刚，张志刚(2012)基于生态环境和生态环境的植物种群分布特征及其对生态环境可持续发展的影响。植物学报(自然科学版)5:013。
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