伍洪營,陳東立
(1.涼山州林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計院,四川 西昌615000;2.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 城鄉(xiāng)建設(shè)學(xué)院,四川 都江堰611830)
四川盆地西緣地區(qū)由于建國以來大規(guī)模的采伐利用、過度放牧、陡坡開墾等人為活動的影響,森林植被遭到嚴(yán)重破壞。目前國內(nèi)外在森林退化和生態(tài)恢復(fù)方面的研究不斷深入[1,2]。開展對該地區(qū)退化天然林的種群結(jié)構(gòu)研究,為該地區(qū)天然林的保護(hù)提供了有力保障。
研究區(qū)域位于成都平原西北邊緣彭州境內(nèi),東經(jīng)103°40′~104°10′、北緯30°54′~31°26′之間,屬于亞熱帶濕潤氣候區(qū),氣候溫和,雨量充沛。年平均氣溫為15.6℃,氣溫年際變幅為13℃,年積溫5764.4℃,全年無霜期平均為276d,日照1188.4h,多年平均降水量為932.5mm,相對濕度83%。全年平均降水最多的是7月份,為237.3mm,最少的是12月份,為5.5mm。該區(qū)域不僅植被發(fā)育完善,種類繁多,而且形成明顯的垂直帶譜。根據(jù)《白水河自然保護(hù)區(qū)綜合考察報名》記載,該區(qū)域植物種類達(dá)1770種,其中種子植物139科1619種,屬世界分布的有47科227種,中國特有22屬30種。
研究樣地設(shè)在四川省彭州市林場內(nèi)天臺山工區(qū)。采用空間退化梯度代替時間退化演替序列的方法,采用典型取樣法,在具有代表性的、受人類干擾較少的天然林設(shè)定樣地,天然林群落樣地由21個30m×30cm喬木樣方構(gòu)成,在喬木樣方內(nèi)設(shè)5個2m×2m的灌木樣方和5個1m×1m的草本樣方,樣地分布海拔范圍為2200~3200m。
樣方調(diào)查:記錄該樣方海拔高度、坡度、坡向、坡位、GPS經(jīng)緯度、受人為干擾狀況等環(huán)境因子。喬木層進(jìn)行每木調(diào)查(包括記錄樹種,胸徑、樹高,枝下高,冠幅等);灌木層記錄灌木種類,株數(shù)、高度、蓋度;草本層記錄草本植物種類、數(shù)量、高度、蓋度、多度、聚集度等。
物種的重要值是一個綜合指標(biāo),它較全面的反映種群在群落中的地位和作用[3],本研究中物種重要值采用:
在對天然林植物物種組成調(diào)查中,共收集到天然林植物物種90種,隸屬于48科,76屬。其中,草本20科27屬29種,灌木18科27屬35種,喬木15科21屬23種。調(diào)查區(qū)域內(nèi)發(fā)現(xiàn)蕨類植物3種,蘚類植物1種,蘑菇1種,菌類1種。
從天然林草本層植物種類組成來看,含5種的科只有百合科,含2種的科有鳳仙花科 、茜草科,其于為單科種植物。單種的科、屬居多。出現(xiàn)的頻率看,鳳仙花、鱗毛蕨、冷水花、鋸鋸藤、禾草在各樣地內(nèi)都有分布,分布范圍最廣,說明這幾種草本植物比較適應(yīng)于天然林下生存的環(huán)境。
灌木層植物種類組成中,含8種的科有薔薇科,含4種的科有衛(wèi)矛科,含3種的科有忍冬科、五加科、虎耳草科,含2種的科有木通科,只含1個種的有13個科。天然林下灌木層主要常見植物有藤山柳、箭竹、毛溲疏、石棗子、白葉莓、掌葉梁王茶、大烏泡,在樣地內(nèi)出現(xiàn)頻率都在40%以上。
喬木層植物種類組成中,含5種的科有薔薇科、含2種的科有樺木科,其余為單科種植物。常見種有尾葉櫻、多脈榆、柳葉栒子、房縣槭、尖葉稠李、大葉椴、紅樺、楤木、川陜梾木、白蠟樹、中華槭、燈臺樹、垂枝泡花樹、云南山楂、楓楊。這些樹種為四川盆地亞熱帶常綠闊葉林的主要組成樹種(表1)。
優(yōu)勢種(Dominant species)是指對群落結(jié)構(gòu)和群落環(huán)境的形成有明顯控制作用的植物種[4,5]。天然林群落優(yōu)勢種通過計算天然林樹種的重要值,并依大小排序來確定。
表1 天然林林下喬木層植物主要成分
通過計算得出,天然林喬木樹種重要值最大是紅樺,其值為11.67,其次是房縣槭,重要值為10.31。重要值在5以上喬木樹種還有5種樹種,分別為褐毛溲疏、大葉椴、大葉臘蓮繡球、多脈榆、尾葉櫻,它們的重要值分別為7.79、7.76、7.51、6.95、6.62。這7種喬木樹種占喬木層總種數(shù)的21.21%,它們的重要值之和為58.61,構(gòu)成天然林群落的優(yōu)勢種。從7個主要種群代表的樣方中3296株個體,占樣方中植株總數(shù)的61.35%,已基本能表現(xiàn)天然林森林群落的主要特征。
群落的年齡結(jié)構(gòu),采用以徑級代替年齡來分析群落的結(jié)構(gòu)與演化趨勢。將調(diào)查樣地內(nèi)優(yōu)勢樹種按胸徑大小加以整理,以樹種胸徑5cm大小為1個徑級齡,將天然林主要優(yōu)勢樹種現(xiàn)存?zhèn)€體標(biāo)準(zhǔn)化后用徑級齡表示,結(jié)果見圖1。從天然林優(yōu)勢種群大小級結(jié)構(gòu)分析,優(yōu)勢樹種結(jié)構(gòu)可以分為了3種類型:增長型、穩(wěn)定性和衰退型。
圖1 主要優(yōu)勢種群大小結(jié)構(gòu)
從天然林優(yōu)勢種群大小級結(jié)構(gòu)分析,紅樺樹種的立木株數(shù)主要分布在Ⅳ徑級,Ⅰ、Ⅱ徑級立木株數(shù)分布較少,表明紅樺種群大樹所占種群個體總數(shù)比例較大,幼樹在紅樺種群內(nèi)分布較少,林下未見更新幼苗,種群天然更新困難,為衰退型種群。從房縣槭、褐毛溲疏、大葉臘蓮繡球、多脈榆種群大小結(jié)構(gòu)看,幼樹(Ⅰ、Ⅱ徑級)所占種群個體總數(shù)比例較大,林下有幼苗分布,能進(jìn)行天然更新,隨著徑級的增大,立木株數(shù)逐漸減少,種群更新狀況較好,屬于增長性種群。其中房縣槭、褐毛溲疏的徑級結(jié)構(gòu)中,幼苗、幼樹所占種群占種群個體總數(shù)比例較大,天然更新狀況最好,作為天然林演替的先鋒樹種,具有較強(qiáng)的競爭優(yōu)勢。大葉椴、尾葉櫻種群結(jié)構(gòu)中,處于中間徑級的立木株數(shù)最多,徑級兩邊分布的立木株數(shù)較少,林內(nèi)有更新幼苗分布,當(dāng)大樹死亡后,能進(jìn)行天然更新,屬于穩(wěn)定性群落。
(1)四川盆地西緣山地退化天然林物種組成主要由48科、76屬、90種組成,單種的科、屬居多。喬木樹種重要值大于5的有7個種群,分別為紅樺、房縣槭、褐毛溲疏、大葉椴、大葉臘蓮繡球、多脈榆、尾葉櫻,這7種喬木樹種組成退化天然林喬木樹種優(yōu)勢種群。
(2)從退化天然林喬木樹種優(yōu)勢種群結(jié)構(gòu)分析,紅樺種群由于生境的適應(yīng)性差,幼苗、幼樹更新困難,大樹的生活狀況較差,其中林內(nèi)常見枯木分布,為衰退型種群。房縣槭、褐毛溲疏幼苗、幼樹所占種群占種群個體總數(shù)比例較大,更新狀況最好,在天然林演替中有較強(qiáng)的競爭優(yōu)勢。
(3)由于組成天然林物種豐富多樣,種群結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變,在研究天然林種群結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)采集的全面性、準(zhǔn)確性、代表性,對揭示天然林演替過程起到十分重要的作用。
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