項(xiàng)亞飛
(河北霧靈山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局,河北 興隆 067300)
霧靈山山楊青杄碩樺林群落研究
項(xiàng)亞飛
(河北霧靈山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局,河北 興隆 067300)
從種群數(shù)量特征、群落結(jié)構(gòu)特征、生物多樣性指數(shù)、群落演替4個(gè)方面研究了霧靈山山楊青杄碩樺林群落。該群落由26科48屬60種維管植物構(gòu)成,分喬、灌、草3個(gè)層次。喬木6種,灌木20種(含藤本北五味子),草本34種。Simpson指數(shù)是4.6856,Shannon-Wiener指數(shù)是3.4253,種間隨遇率PIE是0.6813,相對(duì)應(yīng)的均勻度指數(shù)Js=0.0338,Jsw=1.8679,Jpie=0.7041。該群落是霧靈山植物群落進(jìn)展演替過程中的一個(gè)較高形態(tài)階段,山楊和碩樺將陸續(xù)被淘汰,最終形成青杄林頂級(jí)群落。
山楊青杄碩樺林;種群數(shù)量特征;群落結(jié)構(gòu)特征;生物多樣性指數(shù);群落演替
霧靈山是燕山山脈中段,主峰海拔2118m,東經(jīng) 117°17′~117°35′,北緯 40°29′~40°38′。面積2.02萬hm2,森林覆蓋率90.3%,年平均氣溫7.6℃,年日照 2872h,年降水量 900mm,無霜期141d。高等植物168種665屬1870種。霧靈山山楊青杄碩樺林400hm2。廣泛分布在海拔900~1600m 范圍,多北向坡面,坡度 15°~30°,長(zhǎng)勢(shì)良好,是霧靈山針闊混交林群落之一。
采用標(biāo)準(zhǔn)地樣方調(diào)查法。霧靈山植物群落通用表現(xiàn)面積為森林的喬木層600~800m2,森林和灌木叢的灌木層 120~150m2,草本層 25~30m2。為了保證調(diào)查精度,取樣面積大于表現(xiàn)面積。具體做法:外業(yè),選擇具有代表性和典型性山楊青杄碩樺林1000m2作為標(biāo)準(zhǔn)地。把標(biāo)準(zhǔn)地劃分為40個(gè)5m×5m大樣方,測(cè)計(jì)樣方內(nèi)的喬木(含幼樹)種數(shù)和每種的個(gè)體數(shù);在標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)均勻布設(shè)40個(gè)2m×2m的中樣方,測(cè)計(jì)灌木種數(shù)和每種的個(gè)體數(shù);在標(biāo)準(zhǔn)地均勻布設(shè)40個(gè)1m×1m的小樣方,測(cè)計(jì)草本植物的種數(shù)和每種的個(gè)體數(shù)。內(nèi)業(yè),把樣方數(shù)據(jù)換算成公頃數(shù)據(jù),統(tǒng)計(jì)喬木、灌木、草本種數(shù)和總個(gè)體數(shù),按公式計(jì)算Simpson多樣性指數(shù)(S),Shannon-Wiener指數(shù)(SW),種間隨遇率(PIE)以及相關(guān)的均勻度指數(shù) Js、Jsw、Jpie。
標(biāo)準(zhǔn)地位于海拔1300m,半陰坡,棕色森林土,土層厚度58cm,pH值6.0。林齡36a,喬木層郁閉度0.8,樹高7~20m,平均高15m,胸徑4~36cm,平均胸徑22cm,密度916株/hm2,活立木平均蓄積150m3/hm2。灌木層平均高1.3m,蓋度0.95;草本層平均高0.5m,蓋度0.3。
由26科48屬60種維管植物構(gòu)成山楊青杄碩樺林種群,其中雙子葉植物20科38屬46種,分別占總數(shù)的77.0%、79.1%、77%。單子葉植物3科7屬9種,分別占總數(shù)的11.6%、14.6%、14.8%。裸子植物1科1屬1種,分別占總數(shù)的3.8%、2.1%、1.6%。蕨類植物2科2屬4種,分別占總數(shù)的7.6%、4.2%、6.6%。喬木6種,灌木20種,草本34種,分別占總數(shù)的10.0%、33.3%、56.7%。喬、灌、草各層物種的密度、顯著度(喬木層)、蓋度(灌、草層)、頻度、重要值等數(shù)量特征見表1。蓋度小于0.005忽略不計(jì)。
喬木層,山楊各項(xiàng)數(shù)值最大,是建群種。其次是青杄和碩樺,為亞優(yōu)勢(shì)種,其它為伴生種。灌木層,金花忍冬最多,刺五加、東陵八仙花、錦帶花、六道木、小花溲疏、曲萼繡線菊、毛丁香、北五味子較多,其它較少。草本層,裸莖碎米薺最多,糙蘇、華北風(fēng)毛菊、升麻、二葉舞鶴草、寬葉苔草、白花碎米薺較多,其它較少。
群落的空間層次表明群落結(jié)構(gòu)的外貌特征,群落物種的生活型譜,反應(yīng)群落結(jié)構(gòu)內(nèi)在特征。從外在層次和內(nèi)在生活型兩個(gè)角度能夠較全面地反應(yīng)群落結(jié)構(gòu)。
表1 山楊青杄碩樺林種群數(shù)量特征
2.2.1 空間層次 山楊青杄碩樺林,在空間外觀上分為喬木層、灌木層、草本層。喬木層,樹高7~20m,平均高15m,可分為3個(gè)亞層。第一亞層,7~10m,占總個(gè)體的20%,有山楊、碩樺、色木槭、黃花柳、百花花楸、青杄及其幼樹。第二亞層,10~15m,占總個(gè)體的60%,是主林層,有山楊、青杄、碩樺。第三亞層,15~20m,占總個(gè)體的20%,有山楊、青杄、碩樺。灌木層,蓋度0.95,高度0.5~2.0m,平均高1.3m,分為2個(gè)亞層。第一亞層,0.5~1.0m,占總個(gè)體的30%,有大葉小檗、華北忍冬、曲萼繡線菊、小花溲疏、東北茶鑣子、六道木。第二亞層,1~2m,占總個(gè)體的70%,有東陵八仙花、錦帶花、金花忍冬、紅瑞木、刺五加、東北鼠李、毛丁香等。草本層,蓋度0.3,平均高度0.5m。
2.2.2 生活型譜 有高位芽植物29種,占48.3%,以山楊、青杄、碩樺為主;地上芽植物只有大瓣鐵線蓮1種,占1.7%。地面芽植物12種,占20%,以糙蘇、華北風(fēng)毛菊、升麻、白花碎米薺為主;地下芽植物18種,占30%,以裸莖碎米薺、披針葉苔草、細(xì)葉苔草、寬葉苔草為主。沒有1a生草本植物。
對(duì)山楊青杄碩樺林群落喬木層、灌木層、草本層、群落總體生物多樣性各項(xiàng)指數(shù)進(jìn)行了計(jì)算,結(jié)果見表2。
表2 山楊青杄碩樺林生物多樣性指數(shù)
表2表明,山楊青杄碩樺林生物多樣性指數(shù)較高。SW指數(shù),群落總體>灌木層>草本層>喬木層;S指數(shù)和PIE指數(shù),灌木層>喬木層>群落總體>草本層;Jsw和Js指數(shù),喬木層>灌木層>草本層>群落總體;Jpie指數(shù),喬木層>灌木層>群落總體>草本層。
該群落喬木層有山楊、青杄、碩樺、色木槭、黃花柳、百花花楸,占據(jù)主林層的有山楊、青杄、碩樺,其它占據(jù)次林層。青杄將到中齡,長(zhǎng)勢(shì)良好,天然下種,幼樹逐漸增加,且長(zhǎng)勢(shì)良好。山楊屬成熟林,多病腐,處于衰退狀態(tài),且靠根蘗繁殖,幼樹很少,呈被淘汰趨勢(shì)。碩樺屬近熟林,近期比較穩(wěn)定,但到成熟階段易干枯腐爛,也將逐漸被淘汰。色木槭、黃花柳、百花花楸接近中齡林,已生長(zhǎng)不良,枯腐至死,達(dá)不到主林層。因此群落演替方向是:山楊青杄碩樺林→青杄碩樺林→青杄林頂級(jí)群落。
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S718.54
A
1002-3356(2011)06-0033-02
2011-09-01