王新建
(岳西縣古井園國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管委會(huì),安徽 安慶 246600)
保護(hù)區(qū)植被以森林植被為主,海拔500 m以下是以青岡櫟林為主要代表群落的常綠闊葉林。常見(jiàn)的常綠闊葉樹(shù)種有青岡櫟(Cyclobalanposis glauca)、小葉青岡(C.gracills)、黃丹木姜子(Litsea elongata)、交讓木(Daphniphyllum macropodum)、紫楠(phoebe sheareri)、湘楠(P.hunanensis)等。生有少量落葉闊葉樹(shù)種,包括化香(Platycarya strobilacea)、茅栗(Castanea seguinii)、短柄枹(Quercus glanduliferavar.brevipetiolata)、雷公鵝耳櫪(Carpinus viminea)、君遷子(Diospyros lotus)、蠟瓣花(Corylopsis sinensis)、牛鼻栓(Fortunearia sinensis)、小葉白辛樹(shù)(Pterostyrax corymbosa)等。常見(jiàn)的灌木有傘形繡球(Hydrangeaangustipetala)、棣棠花(Kerria japonica)、大果山胡椒(Lindera praecox)、尖連蕊茶(Camellia cuspidata)、水馬 桑 (Weigela japonicavar.sinica)、 野 珠 蘭(Stephanandra chinensis)等。
海拔500~1 000 m以常綠落葉闊葉混交林為主,代表性的分布區(qū)域是神龍谷沿岸山坡、馬坳溝、龍王村附近山坡、三道河等處。落葉闊葉林也大多出現(xiàn)在這一海拔區(qū)域;黃山松(Pinus taiwanensis)分布較多,常在山脊或溝谷坡地形成純林,或與金錢松(Pseudolari×amabilis)混生,或與落葉闊葉林混交。落葉闊葉主要樹(shù)種為茅栗、短柄枹、白檀(Symplocos paniculata)、雷公鵝耳櫪、多種槭樹(shù)(Acerspp.)、金縷梅 (Hamamelis mollis)、四照花(Dendrobenthamiajaponica)、燈臺(tái)樹(shù)(Cornus controversa)等。灌木種類以映山紅(Rhododendron simsii)、野珠蘭、棣棠花、傘形繡球、水馬桑、山莓(Rubus corchorifolius)、三花懸鉤子(R.trianthus)、胡枝子屬等。本帶還分布有一些珍稀瀕危樹(shù)種,如香果樹(shù)(Emmenopterys henryi)、銀縷梅(Shaniodendron subaequale)、藍(lán)果樹(shù)(Nyssa sinensis)等[1-2]。
針葉樹(shù)種以馬尾松(P.massoniana)、黃山松分布最廣,常與闊葉林混交組成針闊葉混交林,有時(shí)也以某一針葉樹(shù)種為建群種組成純林。黃山松林分布于800 m以上區(qū)域,馬尾松林分布于海拔900 m以下區(qū)域,大部分馬尾松是次生林,常與闊葉樹(shù)種伴生形成針闊混交林。層間植物有雞矢藤(Paederia scandes)、絡(luò)石(Trachelospermum jasminoids)、木通屬、紫藤(Wisteria sinensis)、漢防己(Sinomenium cepharantha)等[3]。
海拔1 000 m以上主要為黃山松和山地矮林。山地闊葉矮林帶和灌草叢主要分布于三縣包、馬家大坪、牛形、紙尖峰等地的山脊、山坡和山坳,海拔1 200 m直到山頂尖部,土壤為山地棕壤和沼澤土,腐殖質(zhì)豐富。群系受強(qiáng)風(fēng)和云霧等因素影響,很多闊葉樹(shù)種出現(xiàn)矮化現(xiàn)象,組成山地闊葉矮林的主要喬木和灌木樹(shù)種有黃山松、四照花、茅栗、雷公鵝耳櫪、繡球?qū)佟⒁爸樘m、黃山櫟(Q.stewardii)、金縷梅、箬竹葉(Indocalamus longiauritus)、水馬桑等。此外,本帶分布有大別山五針?biāo)桑≒inus dabeshaneovie)、都枝杜鵑(Rhododendron shanii)等珍稀瀕危樹(shù)種[4-5]。
在對(duì)保護(hù)區(qū)各植被類型的植物進(jìn)行調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,從不同植被類型的代表性群落的物種多樣性角度進(jìn)行分析,以闡明保護(hù)區(qū)不同群落(植被)類型的植物多樣性變化情況[6]。
2.1.1群落類型
代表性群落包括不同植被類型的植物群落,詳見(jiàn)表1。
表1代表群落及其分布地點(diǎn)
2.1.2方法
采用α多樣性指數(shù)。
2.2.1群落的物種豐富度
溫性針葉林分布于海拔500~1 600 m,代表群落為黃山松林及其與金錢松混交林。山脊、山坡、山谷均能見(jiàn)其分布,選擇一個(gè)黃山松林+金錢松林的代表性樣地。由表2可知,該樣地共有維管植物35種。其中喬木層4種,占總種數(shù)的11.4%;灌木層10種,占總種數(shù)28.6%;草本層23種,占總種數(shù)的65.7%,在群落種類組成中占有重要的地位。Margalef指數(shù)從高到低表現(xiàn)次序?yàn)槿郝湔w、草本層、灌木層、喬木層,與物種豐富度趨勢(shì)相同。
2.2.2群落的物種多樣性
在該群落的各層次中,草本層Simpson指數(shù)、Shannon-Wienner指數(shù)、Pielou指數(shù)最高,分別為0.903 2、2.589 5、0.825 9,表現(xiàn)出與物種豐富度相同的規(guī)律。Pielow指數(shù)表現(xiàn)為灌木層最高,草本層次之,喬木層最低。若同時(shí)分析群落多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù),群落的Simpson指數(shù)、Shannon-Wienner指數(shù)均大于草本層,Pielou指數(shù)略低于灌木層。
表2 溫性針葉林各層物種多樣性
2.3.1群落的物種豐富度
針闊混交林主要分布在馬尾松和黃山松針葉林與闊葉林交界的過(guò)渡區(qū),選擇一個(gè)黃山松+茅栗混交林的代表性樣地。由表3可知,該樣地共有維管植物37種。其中喬木層10種,占總種數(shù)的27%;灌木層18種,占總種數(shù)的48.7%,在群落種類組成中占有重要的地位;草本層9種,占總種數(shù)的24.3%。Margalef指數(shù)從高到低表現(xiàn)次序?yàn)槿郝湔w、灌木層、喬木層、草本層。
2.3.2群落的物種多樣性
在該群落的各層次中,灌木層Simpson指數(shù)、Shannon-Wienner指數(shù)和Pielow指數(shù)最高,分別為0.810 2、2.236 7、0.773 8,表現(xiàn)出與物種豐富度相同的規(guī)律。若同時(shí)分析群落多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù),群落的Simpson指數(shù)、Shannon-Wienner指數(shù)均大于灌木層,Pielou指數(shù)則低于灌木層和喬木層。
表3溫性針葉林各層物種多樣性
2.4.1群落的物種豐富度
闊葉林分布面積相對(duì)較大,選擇一個(gè)化香林為代表性樣地。由表4可知,該樣地共有維管植物39種。其中喬木層13種,占總種數(shù)的33.3%;灌木層14種,占總種數(shù)的35.9%,在群落種類組成中占有重要的地位;草本層12種,占總種數(shù)的30.8%。Margalef指數(shù)從高到低表現(xiàn)次序?yàn)槿郝湔w、喬木層、灌木層、草本層。
2.4.2群落的物種多樣性
在該群落的各層次中,灌木層Simpson指數(shù)、Shannon-Wienner指數(shù)和Pielow指數(shù)均最高,分別為0.906 0、2.490 0、0.944 0,表現(xiàn)出與物種豐富度相同的規(guī)律。若同時(shí)分析群落多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù),群落的Simpson指數(shù)Shannon-Wienner指數(shù)和Pielou指數(shù)均低于灌木層和喬木層。
表4闊葉林各層物種多樣性
2.5.1群落的物種豐富度
落葉闊葉灌叢主要為喬木幼樹(shù)和灌木組成,選擇一個(gè)黃山杜鵑灌叢的代表性樣地。由表5可知,該樣地共有維管植物25種,其中灌木層17種,占總種數(shù)的68%,在群落種類組成中占有重要的地位,草本層8種,占總種數(shù)的32%。Margalef指數(shù)從高到低表現(xiàn)次序?yàn)槿郝湔w、灌木層、草本層。
2.5.2群落的物種多樣性
在該群落的各層次中,灌木層Simpson指數(shù)、Shannon-Wienner指數(shù)和Pielow指數(shù)均最高,分別為0.724 0、1.799 3、0.635 1,表現(xiàn)出與物種豐富度相同的規(guī)律。若同時(shí)分析群落多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù),群落的Simpson指數(shù)、Shannon-Wienner指數(shù)和Pielou指數(shù)均大于灌木層。
表5落葉闊葉灌叢各層物種多樣性
保護(hù)區(qū)植被類型豐富,不同的植被類型多樣性指數(shù)在群落各層次中的變化復(fù)雜[7]。溫性針葉林中草本層豐富度指數(shù)最高,喬木層最低。一方面由于黃山松重要值遠(yuǎn)大于其他喬木樹(shù)種,形成明顯單一優(yōu)勢(shì)種,造成了喬木層的豐富度指數(shù)較低情況;另一方面由于針葉林冠幅較小,較多的陽(yáng)光能直射到林下草本,造成了草本生長(zhǎng)環(huán)境的適宜性,使得草本層豐富度指數(shù)最高。溫性針闊葉混交林是介于針葉林和闊葉林分布交錯(cuò)地帶的林地,其灌木層豐富度指數(shù)最高,草本層最低,一方面由于針闊葉林的交叉區(qū)域擁有兩種類型的喬木樹(shù)種,使得喬木層較豐富;但由于針葉林的存在,使得喬木層的冠幅不連續(xù),部分陽(yáng)光能照射到灌木層,使得灌木層生長(zhǎng)環(huán)境適宜。但由于灌木層的再次阻擋,陽(yáng)光幾乎不能直射到草本層,使得草本層豐富度指數(shù)最低。闊葉林喬木層豐富度指數(shù)最高,草本層最低。主要由于闊葉林的冠幅較大,幾乎沒(méi)有較多陽(yáng)光射入灌木層和草本層,從而造成喬木層豐富度指數(shù)最大,而灌木層次之,草本層最低的結(jié)果。而物種多樣性指數(shù)變化多且復(fù)雜,總體而言,與豐富度指數(shù)的變化趨勢(shì)一樣,隨著針葉林向闊葉林的轉(zhuǎn)變,物種多樣性指數(shù)也從草本層>灌木層>喬木層向喬木層>灌木層>草本層轉(zhuǎn)變,可見(jiàn)各林層對(duì)環(huán)境的變化反應(yīng)比較敏感。
山地植物群落的物種多樣性變化的主導(dǎo)因子之一就是海拔的變化。
針對(duì)調(diào)查的樣方,按海拔梯度排序,分別計(jì)算出各樣方的物種豐富度指數(shù)和物種多樣性指數(shù),討論海拔梯度變化引起的物種多樣性變化規(guī)律。
分別考慮喬木層、灌木層、草本層的物種豐富度的垂直梯度變化(見(jiàn)表6和圖1),發(fā)現(xiàn)群落總體和喬木層變化趨勢(shì)正好相反,隨著喬木層的物種豐富度的增加,群落總體物種豐富度下降,而喬木層下降,則群落總體上升,結(jié)合上一節(jié)的結(jié)果可知,由于不同林分下,喬木層物種豐富度和冠幅大小的作用,使得喬木層下的灌草層物種豐富度發(fā)生較大改變。而灌木層和草本層也呈相反趨勢(shì),說(shuō)明兩者在海拔梯度變化上存在此消彼長(zhǎng)的作用,加上喬木層林分變化帶來(lái)的物種豐富度變化,使得群落總體的物種豐富度在海拔變化上維持了一個(gè)較為穩(wěn)定的數(shù)值。
表6古井園物種豐富度的垂直梯度變化
圖1古井園物種豐富度的垂直梯度變化
圖2、圖3、圖4顯示了古井園4個(gè)樣方的物種多樣性指數(shù)沿海拔梯度的變化趨勢(shì)。Simpson指數(shù)、Shannon-Wienner指數(shù)、Pielou指數(shù)均反映出基本一致的變化趨勢(shì)。分別考慮喬木層、灌木層和草本層植物物種多樣性的垂直梯度變化,由于選取梯度較少,物種多樣性變化趨勢(shì)較明顯。群落總體、灌木層、草本層物種多樣性的垂直梯度變化基本表現(xiàn)為先升高,再降低的趨勢(shì);喬木層則與之相反。這一結(jié)果與物種豐富度呈現(xiàn)的趨勢(shì)較為一致,主要是由于林分類型不同造成喬木層物種多樣性變化趨勢(shì),加之其自身特性影響灌草層的物種多樣性,從而影響到群落整體物種多樣性。
圖3古井園Shannon-Wienner指數(shù)的垂直梯度變化
圖4古井園Pielou指數(shù)的垂直梯度變化
4.1.1少數(shù)保護(hù)植物野生種群數(shù)量較多,天然更新良好
形成了比較穩(wěn)定的自然群落,其結(jié)實(shí)率高,自我更新能力強(qiáng),具有很強(qiáng)的萌生能力,年齡結(jié)構(gòu)合理,不僅有很多大樹(shù),幼樹(shù)和更新苗也較多。
4.1.2 珍稀植物分布稀少
多數(shù)珍稀瀕危保護(hù)植物在保護(hù)區(qū)內(nèi)的分布范圍比較狹窄,數(shù)量較少,自然種群更新困難,繁殖能力弱。保護(hù)區(qū)內(nèi)大部分珍稀瀕危保護(hù)植物為零星分布,或被分隔成若干小種群,種群數(shù)量稀少,多數(shù)屬于散生分布,受自身遺傳基因的影響,都有不同程度的脆弱性和局限性,一般表現(xiàn)為生殖繁衍和更新能力弱、種群發(fā)展緩慢,或雖能結(jié)實(shí),但種子自然散布能力較弱,自然萌發(fā)率極低,使得實(shí)生苗和幼樹(shù)十分稀少,種群衰退跡象明顯。
4.1.3 存在盜挖等破壞野生珍稀植物的現(xiàn)象
保護(hù)區(qū)內(nèi)擁有很豐富的蘭科植物資源,如野生天麻、斑葉蘭、霍山石斛(Dendrobium huoshanensis)等珍貴的藥用植物資源和觀賞價(jià)值較高的蘭科植物,仍時(shí)有非法采挖活動(dòng)。而以霍山石斛盜挖最為嚴(yán)重,過(guò)去自然分布較為常見(jiàn),如今只發(fā)現(xiàn)了6個(gè)居群。銀縷梅、天女花等保護(hù)植物的觀賞價(jià)值較高,被采挖和偷砍的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。
保護(hù)區(qū)珍稀瀕危植物的生存現(xiàn)狀既有其自身的生殖繁衍能力弱、更新能力差、種群發(fā)展緩慢等原因,也有人為破壞因素的影響。為了加強(qiáng)保護(hù)工作,應(yīng)采取以下有關(guān)保護(hù)措施及對(duì)策。
4.2.1 保護(hù)與改善民生并舉,把保護(hù)落到實(shí)處
一是深入開(kāi)展保護(hù)野生植物的宣傳教育,普及野生植物知識(shí),提高公民保護(hù)野生植物的意識(shí)。二是嚴(yán)格執(zhí)法,禁止任何單位和個(gè)人非法采集野生植物或者破壞其生長(zhǎng)環(huán)境,堅(jiān)決打擊違法犯罪行為。三是加快調(diào)整社區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),減小社區(qū)居民對(duì)自然資源的依賴性,幫助社區(qū)居民改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)方式,對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理調(diào)整;引導(dǎo)社區(qū)居民使用清潔能源,減少薪柴使用和消耗野生資源。
4.2.2 對(duì)珍稀瀕危植物進(jìn)行保護(hù)生物學(xué)研究,開(kāi)展就地和異地保護(hù)
保護(hù)區(qū)可與有關(guān)科研部門合作,查清保護(hù)區(qū)內(nèi)珍稀瀕危保護(hù)植物資源的本底情況,對(duì)珍稀瀕危保護(hù)植物進(jìn)行科學(xué)研究,對(duì)珍稀瀕危保護(hù)植物進(jìn)行生態(tài)監(jiān)測(cè),掌握其野生種群變化動(dòng)態(tài)。
在保護(hù)區(qū)內(nèi)選擇適宜地點(diǎn)建立繁育基地,開(kāi)展珍稀瀕危保護(hù)植物繁殖更新研究和實(shí)驗(yàn),實(shí)行就地保護(hù)和異地保護(hù)。