王玉龍,張建軍,王艷軍
(1.山西省林業(yè)和草原科學(xué)研究院,山西 太原 030012;2.山西陽城蟒河獼猴國家級自然保護區(qū)管理局,山西 陽城 048100;3.興縣林業(yè)局,山西 興縣 033600)
南方紅豆杉(Taxusmairei)是紅豆杉科(Taxaceae)紅豆杉屬(Taxus)植物,屬中國特有的第三紀孑遺樹種,為國家Ⅰ級保護瀕危植物。南方紅豆杉是亞熱帶常綠闊葉林、常綠與落葉闊葉混交林的特征種,常與其它闊葉樹及針葉樹混生,山西東南部是該物種在我國自然地理分布的最北界。2000年以來,已有學(xué)者對山西陽城蟒河獼猴國家級自然保護區(qū)(以下簡稱蟒河保護區(qū))南方紅豆杉林的種群結(jié)構(gòu)、種群數(shù)量、種群生態(tài)位等進行了研究。筆者在蟒河自然保護區(qū)南方紅豆杉分布較集中的后大河、前河區(qū)域設(shè)置樣地,對近20年南方紅豆杉周圍環(huán)境和植被變化情況進行了調(diào)查。
蟒河保護區(qū)位于山西省東南部陽城縣境內(nèi),南界與河南太行山獼猴國家級自然保護區(qū)接壤,地理坐標為112°22′10″~112°31′35″E,35°12′30″~35°17′20″N,屬太行山南段。蟒河保護區(qū)為石質(zhì)山區(qū),有大量奧陶紀至震旦紀石灰?guī)r出露,主要成土母巖以奧陶紀石灰?guī)r和沙質(zhì)石灰?guī)r為主,土壤類型為山地褐土,最高峰(指柱山)海拔1 572.6 m,最低點(拐莊)海拔僅300 m.地貌強烈切割,多以深澗、峽谷、奇峰、瀑潭為主,整個地形四周環(huán)山,中為谷地。蟒河保護區(qū)屬暖溫帶季風(fēng)型大陸性氣候,年平均氣溫15.0 ℃,最高氣溫41.6 ℃,最低氣溫-8.0 ℃,大于10 ℃的積溫4 220 ℃.無霜期210 d~240 d,年降雨量750 mm~800 mm.區(qū)內(nèi)水資源豐富,主要有后大河、洪水河兩條河流,在黃龍廟匯集后稱蟒河,全長30 km,流經(jīng)河南省注入黃河。南方紅豆杉主要分布在河床兩側(cè)的“U”形溝谷內(nèi),海拔約650 m~800 m.
南方紅豆杉主要分布在保護區(qū)后大河、后小河、前河、拐莊等山地的河谷區(qū)。本研究選取南方紅豆杉分布比較集中的后大河、前河區(qū)域,利用Arcgis標定分布區(qū)域,根據(jù)實地調(diào)查情況,結(jié)合南方紅豆杉生境條件,設(shè)置5個樣方。樣方依據(jù)實地地形布設(shè),樣方內(nèi)南方紅豆杉為優(yōu)勢木,每個樣方不小于10 m×10 m.
本研究使用Leica Disto S910測距儀和三角架作為樣方設(shè)置工具,在三角架的3個支撐腿上標注中線,在 Leica Disto S910測距儀固定座邊緣標注0°,90°,180°,270° 4個方位角。樣地設(shè)置時,先對測距儀進行羅盤校準,測距儀按橫“8”字緩慢移動,直至顯示屏上出現(xiàn)OK1圖標。打開三角架,安裝好固定座和測距儀,整平三角架后,利用固定座上的橫微調(diào)旋紐和縱微調(diào)旋紐,對測距儀進行水平調(diào)整。調(diào)節(jié)測距儀,使其前端位于0°方位,按“DIST”鍵進行測距。首次測距完成后,轉(zhuǎn)動測距儀,使其90°或180°邊與原0°方位邊重合,使用“智能角度測量功能”確定轉(zhuǎn)動角度為90°后,進行二次測距,完成樣地2條邊的測距和設(shè)置。移動測距儀至已測定的2個點中的一點,確定樣地第4個邊界點。完成測距后,在第4個邊界點進行樣地閉合測定,測量周界閉合差不超過1/100.
于2020年9月至10月和2021年4月至5月對樣地進行調(diào)查,記錄喬木的種類、株數(shù)。對胸徑超過5 cm的喬木進行每木檢尺,記錄樹高、胸徑、冠幅等。同時記錄樣地內(nèi)灌木的種類、高度、蓋度等,及草本的種類、蓋度,對藤本和蕨類植物等只記錄種類。對樣地邊緣10 m內(nèi)陡坡地帶的植物,只記錄名稱。將樣地調(diào)查的植物作為南方紅豆杉的伴生植物種類。
南方紅豆杉樣地植物統(tǒng)計結(jié)果見第3頁表1.
由表1可知,本研究共記錄植物76種。其中,喬木16種,灌木和木質(zhì)藤本22種,草本35種,蕨類植物3種。對所記錄的種依據(jù)吳征鎰關(guān)于中國種子植物屬的分布區(qū)類型作屬的分布型統(tǒng)計分析,蟒河保護區(qū)南方紅豆杉伴生植物中熱帶地理成分(表1屬的分布型2,3,4,5,6,7)共有10屬,占總屬數(shù)的15.63%;溫帶地理成分(表1屬的分布型8,9,10,11)共有32屬,占總屬數(shù)的50.00%.表明該區(qū)域以溫帶成分占優(yōu)勢,但有部分熱帶物種滲透,該結(jié)果與茹文明研究結(jié)果一致。
由于所選樣地不同,本研究與茹文明的調(diào)查結(jié)果有差異,種數(shù)增加了35種,如,領(lǐng)春木、山白樹、血皮槭、竹葉椒等均為本次調(diào)查中新記錄的南方紅豆杉伴生樹種,表明了南方紅豆杉起源的古老性。同時,由于氣候條件的影響,本研究所記錄的物種中亞熱帶成分有所增加,這也從側(cè)面反映了蟒河保護區(qū)近20年的氣候變遷。
野外調(diào)查發(fā)現(xiàn),在后大河區(qū)域,南方紅豆杉受人為干擾較多,加之南方紅豆杉屬陰性樹種,對溫度、濕度要求較高,導(dǎo)致植株生長受到影響。
調(diào)查表明,樣地內(nèi)南方紅豆杉種群更新狀況較差,更新的幼苗不足40株,且2年生苗數(shù)量較多,最多的樣地有南方紅豆杉幼苗14株。根據(jù)經(jīng)驗推斷,南方紅豆杉幼苗個體缺乏,競爭力較弱,與伴生灌木和草本在光照、空間的爭奪上處于劣勢,導(dǎo)致種群更新困難,這也是造成南方紅豆杉瀕危的重要因素,樣地中幼苗的更新狀況有待進一步監(jiān)測。
本研究只涉及蟒河保護區(qū)后大河、前河區(qū)域,抽樣強度較低,調(diào)查結(jié)果只能反映區(qū)域性的部分南方紅豆杉資源現(xiàn)狀。調(diào)查發(fā)現(xiàn),后大河區(qū)域受人為干擾較前河區(qū)域嚴重,樣地內(nèi)幼苗更新情況也比前河區(qū)域差。調(diào)查蟒河保護區(qū)全區(qū)南方紅豆杉資源,仍需增加樣地數(shù)量,進行長期監(jiān)測研究。對保護區(qū)全區(qū)的植物區(qū)系分析,也需依據(jù)更為全面的調(diào)查來確定。