王祥福,劉曉雙,牛青翠,劉彼松,齊代華
(1.國(guó)家林業(yè)局西北林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)院,陜西 西安 710048; 2.重慶市巫溪縣林業(yè)局,重慶 巫溪 405800;3.西南大學(xué),重慶 北碚 400716)
植被是反映生態(tài)環(huán)境變化的敏感指示器[1],每個(gè)氣候類型或分區(qū)都有一套相應(yīng)的植被類型[2]。植被科學(xué)研究已有近200年的歷史[3]。目前國(guó)際上關(guān)于植被—?dú)夂蜿P(guān)系的定量研究仍處于發(fā)展階段[2]。而植被類型又是進(jìn)行植被研究的基礎(chǔ)[1]。我國(guó)近代植被分類研究始于20世紀(jì)30年代[4],但國(guó)際上還沒有公認(rèn)的植被類型劃分標(biāo)準(zhǔn)[5],國(guó)內(nèi)主要采用《中國(guó)植被》和一些省區(qū)的植被分類原則[6-9]。早期對(duì)植被類型劃分的調(diào)查主要是利用人工方法[7],近年來,隨著遙感(Remote Sensing,RS)、地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System, GIS)和全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System, GPS)的發(fā)展,基于遙感影像的植被分類經(jīng)歷了目視解譯[8]、監(jiān)督分類與非監(jiān)督分類、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊數(shù)學(xué)、專家系統(tǒng)分類、決策樹和面向?qū)ο蟮劝l(fā)展階段[9],為大面積區(qū)域植被分析提供了新方法。
陰條嶺自然保護(hù)區(qū)位于重慶市巫溪縣東部,地處渝、鄂兩省交界處,保護(hù)區(qū)與湖北十八里長(zhǎng)峽、湖北堵河源和重慶五里坡自然保護(hù)區(qū)的核心區(qū)接壤,屬我國(guó)特有植物的川東一鄂西特有現(xiàn)象中心[10]。保護(hù)區(qū)總面積224.23 km2。區(qū)內(nèi)最低海拔為 1 135 m,陰條嶺是重慶市最高峰(2 796.8 m)。保護(hù)區(qū)內(nèi)有維管植物 2 723 種,國(guó)家級(jí)珍稀保護(hù)植物44種。目前有關(guān)陰條嶺國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的研究中僅對(duì)種子植物區(qū)系組成進(jìn)行了分析[11]。
采用樣線法與樣地法相結(jié)合的調(diào)查方法,并采取對(duì)坡勾繪的方法進(jìn)行野外植被圖初步繪制。
樣線法以公路、河流為水平樣線,再垂直于每條水平樣線均勻布設(shè)2條垂直樣線,樣線末端抵達(dá)保護(hù)區(qū)邊界。
在樣線調(diào)查的礎(chǔ)上,根據(jù)不同立地條件以及植物群落特征,采取典型選樣的方式設(shè)置樣地,每一類型設(shè)置3~5個(gè)。喬木樣地設(shè)置面積為400 m2(20 m×20 m),灌叢、草甸樣地面積為100 m2(10 m×10 m),分層逐一調(diào)查記錄。
按照《中國(guó)植被》[12]的分類原則和系統(tǒng),陰條嶺國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的植被可以劃分成10個(gè)植被型、28個(gè)群系組和56個(gè)群系(表1)。
表1 陰條嶺國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)植被類型分類系統(tǒng)
我國(guó)有29個(gè)植被型560個(gè)群系[12]。陰條嶺國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的植被型和群系數(shù)分別占全國(guó)的34.48%和10%,群系數(shù)量占四川省總數(shù)量的43.75%[12]。位于城口縣的重慶市大巴山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)距離陰條嶺國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)較近,已有研究表明,保護(hù)區(qū)內(nèi)有12個(gè)植被型36個(gè)群系[14]。二者比較發(fā)現(xiàn),大巴山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)較陰條嶺國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的植被型多常綠針葉灌叢、常綠闊葉灌叢和灌草叢,無溫性針闊葉混交林。可能的原因是大巴山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)海拔介于754~2 685.7 m,低海拔與較大的海拔落差孕育了更多的植被型。相同的9個(gè)植被型二者的群系數(shù)量分別是33(大巴山)和53(陰條嶺),說明陰條嶺國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)生物多樣性較大巴山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)更為豐富。
陰條嶺國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)植被型的分布垂直帶譜如表2和圖1所示。
陰條嶺國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)分布海拔范圍最廣的植被型是落葉闊葉灌叢、竹林和草甸,其后依次是落葉闊葉林、溫性針葉林、寒溫性針葉林、常闊葉林、溫性針闊葉混交林、常綠落葉闊葉混交林和暖性針葉林。
海拔范圍低于 1 600 m區(qū)域主要有栲樹林,鉤栲、栲樹林,楓楊、燈臺(tái)樹林,杉木林,馬尾松林,栓皮櫟林,鵝耳櫪、燈臺(tái)樹林,栲樹、化香樹林和蔗茅、芒草叢等9個(gè)植物群落;海拔 1 600~2 000 m區(qū)域有油松林,巴山松林,核桃林,褐葉青岡、城口青岡林,紅樺、短柄枹櫟林,包果石櫟、灰石櫟林等18個(gè)群系;海拔 2 000~2 400 m主要有紅樺林,山楊林,紅樺、漆樹林,華山松、漆樹林,藏刺榛、樺葉莢蒾、湖北花楸林,鄂西玉山竹林鵝冠草草叢,香青草叢和糙野青茅草叢等21個(gè)群系;海拔高于 2 400 m主要有青杄林,秦嶺冷杉林,巴山冷杉林,箭竹林,巴山木竹林,羊茅、短柄草草叢和陜甘花楸灌叢、尾萼薔薇、城口薔薇、衛(wèi)矛灌叢。
表2 陰條嶺國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)植被型分布海拔范圍
圖1 陰條嶺國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)植被類型分布垂直帶譜Fig.1 Altitudinal zonation of vegetation distribution in Yintiaoling Nature Reserve
根據(jù)植被分布圖統(tǒng)計(jì),保護(hù)區(qū)溫性針闊葉混交林分布面積最廣,達(dá) 3 053.52 hm2,占保護(hù)區(qū)植被總面積的19.0 %;其次是常綠落葉闊葉混交林、灌叢和草甸,分別占總面積的14.0%、16.0%和14.8%;竹林、暖性針葉林分布面積相對(duì)最小,分別占總面積的1.7%和0.3%。
圖2 陰條嶺國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)植被型分布面積比例Fig.2 Area proportion of vegetation typesin Yintiaoling Nature Reserve
陰條嶺國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)植被分區(qū)屬于我國(guó)華中、西南常綠闊葉林區(qū)域,氣候類型屬亞熱帶濕潤(rùn)區(qū)。但由于海拔較高,區(qū)內(nèi)春秋相連,冬季漫長(zhǎng),導(dǎo)致保護(hù)區(qū)內(nèi)溫性針闊葉混交林分布面積最廣,與保護(hù)區(qū)種子植物溫帶成分的屬占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的結(jié)論相一致[11]。
1)重慶陰條嶺國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)有10個(gè)植被型和56個(gè)群系,植被類型豐富;與大巴山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)相比,植被型數(shù)量少,但群系數(shù)量高。
2)保護(hù)區(qū)落葉闊葉灌叢、竹林和草甸分布海拔范圍最廣,其后依次是落葉闊葉林、溫性針葉林,寒溫性針葉林、常綠闊葉林、溫性針闊葉混交林、常綠落葉闊葉混交林和暖性針葉林。保護(hù)區(qū)溫性針闊葉混交林分布面積最廣,其次是常綠落葉闊葉混交林、灌叢和草甸,竹林、暖性針葉林分布面積相對(duì)最少。
3)本研究采用人工實(shí)地調(diào)查法,能夠準(zhǔn)確地反映重慶陰條嶺國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的植被特征。保護(hù)區(qū)與周邊自然保護(hù)區(qū)形成了保護(hù)區(qū)群,對(duì)維護(hù)我國(guó)生態(tài)安全地位至關(guān)重要。建議今后采用遙感、地理信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)技術(shù),基于遙感影像定期進(jìn)行整個(gè)大區(qū)域的植被分析,關(guān)注全球氣候變暖對(duì)區(qū)域內(nèi)植被的影響。
[1] 李曉兵,史培軍.基于NOAA/AVHRR數(shù)據(jù)的中國(guó)主要植被類型NDVI變化規(guī)律研究[J].植物學(xué)報(bào),1999,41(3):314-324.
[2] 楊正宇,周廣勝,楊奠安.4個(gè)常用的氣候植被分類模型對(duì)中國(guó)植被分布模擬的比較研究[J].植物生態(tài)學(xué)報(bào),2003,27(5):587-593.
[3] 趙一.植被分類系統(tǒng)與方法綜述[J].河北林果研究,2010,25(2):152-156.
[4] 侯學(xué)煌.中國(guó)的植被[M].北京:人民教育出版社,1960:9-10.
[5] 朱 華.論滇南西雙版納的森林植被分類[J].云南植物研究,2007,29(4):377-387.
[6] 張金泉.河南省植被的分類和系統(tǒng)[J].華南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),1984(1):112-121.
[7] 吳征鎰.中國(guó)植被[M].北京:科學(xué)出版社,1980:143-156.
[8] 張宏達(dá),王伯蓀,胡玉佳,等.香港植被[J].中山大學(xué)學(xué)報(bào)論叢(自然科學(xué)版),1989,8(2):6-17.
[9] 吳征鎰.云南植被[M].北京:科學(xué)出版社,1987:143-163.
[10] 李影,王友寶,劉登義.安徽銅陵獅子山銅尾礦場(chǎng)植被調(diào)查[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2003,14(11):1981-1984.
[11] 李榮平,周廣勝,王玉輝,等.羊草物候特征對(duì)氣候因子的響應(yīng)[J].生態(tài)學(xué)雜志,2006,25(3):277-280.
[12] 王志偉,史健宗,岳廣陽(yáng),等.玉樹地區(qū)融合決策樹方法的面向?qū)ο笾脖环诸怺J].草業(yè)學(xué)報(bào),2013,22(5):62-71.
[13] 應(yīng)俊生,張志松.中國(guó)植物區(qū)系中的特有現(xiàn)象——特有屬研究[J].植物分類學(xué)報(bào),1994,22(4):259-268.
[14] 賈毅立,王祥福,齊代華,等.陰條嶺自然保護(hù)區(qū)種子植物區(qū)系組成[J].河北林果研究,2009,24(4):370-375.
[15] 中國(guó)植被編輯委員會(huì).中國(guó)植被[M].北京:科學(xué)出版社,1980,25(2):144-155.
[16] 四川植被協(xié)作組.四川植被[M].成都:四川人民出版社,1980:86.
[17] 許冬焱,徐錦海.大巴山自然保護(hù)區(qū)植被及其特征[J].孝感學(xué)院學(xué)報(bào),2004,24(6):46-48.