宋述望,羅會(huì)潭,黃 萌,吳治明,劉 駿,宋慶妮★
(1.江西農(nóng)業(yè)大學(xué)·林學(xué)院,江西 南昌330045;2.江西齊云山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局,江西 崇義341300)
植被是一個(gè)地區(qū)植物群落的總體,植被的結(jié)構(gòu)與功能能夠綜合反映自然生態(tài)系統(tǒng)的基本特點(diǎn)與功能特性,常被作為生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)的指標(biāo),因此準(zhǔn)確掌握植被類(lèi)型特點(diǎn)對(duì)于生態(tài)環(huán)境保護(hù)具有重要意義[1-3]。森林是重要植被類(lèi)型之一,為人類(lèi)提供生活與生產(chǎn)所需的各種原木與原材料,是人類(lèi)賴(lài)以生存與發(fā)展的基礎(chǔ)[4-5]。近年來(lái),由于人類(lèi)活動(dòng)的強(qiáng)烈干擾,森林植被破壞,森林資源日益匱乏等生態(tài)安全問(wèn)題愈發(fā)凸顯,生態(tài)環(huán)境保護(hù)受到嚴(yán)峻挑戰(zhàn),而建立自然保護(hù)區(qū)則被認(rèn)為是最有效的維護(hù)生態(tài)安全的措施[6-7]。
江西齊云山自然保護(hù)區(qū)屬森林生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型的保護(hù)區(qū),是華東和華南生物種群過(guò)渡和交匯區(qū)域,物種種類(lèi)多樣,且保留了許多古老成分與孑遺植物[8],在生態(tài)保護(hù)地位上十分重要。自1997年建立江西齊云山自然保護(hù)區(qū)以來(lái),在大型真菌區(qū)系特征[9]、蝴蝶[10]、鳥(niǎo)類(lèi)多樣性[11]、獸類(lèi)資源[12]等方面進(jìn)行了相關(guān)研究,但對(duì)保護(hù)區(qū)內(nèi)植被及森林資源缺乏了解。植被多樣性及空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜性,滿(mǎn)足各種生物生存與發(fā)展的需求。對(duì)植被與森林資源情況的了解,將有利于自然保護(hù)區(qū)生態(tài)保護(hù)與管理工作的開(kāi)展。
那么,江西齊云山自然保護(hù)區(qū)內(nèi)植被有哪些類(lèi)型?森林資源狀況如何,具有什么特征?為回答以上兩個(gè)問(wèn)題,2007-2008年對(duì)齊云山自然保護(hù)區(qū)的森林植被展開(kāi)全面調(diào)查,同時(shí)分析了2004年江西省縣級(jí)森林資源二類(lèi)調(diào)查數(shù)據(jù),旨在了解保護(hù)區(qū)的植被類(lèi)型及森林資源特征,為科學(xué)保護(hù)自然資源提供參考。
江西齊云山自然保護(hù)區(qū)位于贛州市崇義縣西北部(坐標(biāo)為25°41′47″-25°54′21″N,113°54′37″-114°07′34″E),地處南嶺山脈與羅霄山脈交匯的諸廣山脈腹地,東、南地跨崇義縣思順、上堡2個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),西與湖南省桂東縣接壤,北與贛州市上猶縣交界,為2省3縣交界地區(qū)。該地區(qū)海拔300~2 061.3 m,年平均溫度為9.5~17.8 °C,年平均降水量1 568.7 mm。全年無(wú)霜期隨海拔高度變化比較大,海拔300 m以下平均無(wú)霜期為268 d,海拔2 000 m以上平均無(wú)霜期為183 d,山頂和山麓相差近80 d。該地區(qū)屬中亞熱帶山地濕潤(rùn)季風(fēng)氣候,四季分明,冬長(zhǎng)夏短、春遲秋早。春、夏、冬3季濕潤(rùn),秋季干燥,光照適宜,適合各種生物棲息,植物種類(lèi)多樣。初步調(diào)查發(fā)現(xiàn),江西齊云山自然保護(hù)區(qū)內(nèi)共有種子植物1 248種,隸屬144科589屬,占江西總物種數(shù)的30.3%[13]。
2007-2008年,采取樣線(xiàn)踏查與樣地調(diào)查相結(jié)合的方法,對(duì)江西齊云山自然保護(hù)區(qū)植被進(jìn)行調(diào)查。樣線(xiàn)踏查是根據(jù)已有積累的資料,確定覆蓋全域的多條調(diào)查線(xiàn)路,先初步記錄植被類(lèi)型,然后選擇典型群落,進(jìn)行樣地調(diào)查。共調(diào)查群落樣地80多個(gè),總面積達(dá)20 000 m2,調(diào)查內(nèi)容主要包括物種信息、種群結(jié)構(gòu)、組成等[14]。同時(shí),本文還對(duì)部分起源古老的植物種群進(jìn)行了專(zhuān)項(xiàng)調(diào)查,采用以樹(shù)木的立木級(jí)來(lái)代表年齡級(jí)的方式,分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為:Ⅰ級(jí),高度在33 cm以下;Ⅱ級(jí),高度在33 cm以上,胸徑不足2.5 cm;Ⅲ級(jí),胸徑在2.5~7.5 cm;Ⅳ級(jí),胸徑在7.5~22.5 cm;Ⅴ級(jí),胸徑在22.5 cm以上。
本文利用2004年江西省縣級(jí)森林資源二類(lèi)調(diào)查數(shù)據(jù),進(jìn)行江西齊云山自然保護(hù)區(qū)森林資源分析。調(diào)查細(xì)則可參考國(guó)家林業(yè)局《森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查主要技術(shù)規(guī)定》[15]和江西省森林資源監(jiān)測(cè)中心2004年制定的《江西省縣級(jí)森林資源二類(lèi)調(diào)查實(shí)施細(xì)則》[16]。
根據(jù)中國(guó)植被分類(lèi)系統(tǒng)及分類(lèi)原則(中國(guó)植被編委會(huì),1980),即植物群落學(xué)—生態(tài)學(xué)原則,對(duì)江西齊云山自然保護(hù)區(qū)自然植被進(jìn)行分析和劃分。保護(hù)區(qū)的植被類(lèi)型歸納為4個(gè)植被型組(Vegetation type group),11個(gè) 植 被 型(Vegetation type),70個(gè) 群 系(Formation)(表1)。森林植被是齊云山自然保護(hù)區(qū)主要植被類(lèi)型,其中以常綠闊葉林占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì),群系種類(lèi)數(shù)量達(dá)20個(gè),占總?cè)合档?0%,常綠闊葉林建群種以殼斗科植物最為突出,包括甜櫧(Castanopsis eyrei)、米櫧(C.carlesii)、羅浮栲(C.faberi)等10個(gè)物種。沼澤植被類(lèi)型群系數(shù)量最少,僅有2種,常見(jiàn)建群種為三百草(Saururus chinensis)、水蓼(Polygonum hydropiper)等。江西齊云山自然保護(hù)區(qū)還保留了許多起源古老的植被,如暖性針葉林中的南方紅豆杉(Taxus wallichianavar.mairei),溫性針葉林中南方鐵杉(Tsuga chinensis)、長(zhǎng)苞鐵杉(T.longibracteata)以及山地灌草叢中的福建觀音座蓮(Angiopteris fokiensis)、金毛狗(Cibotium barometz)、小黑桫欏(Alsophila metteniana),保護(hù)與研究它們都具有特殊的科學(xué)價(jià)值。
表1 江西齊云山自然保護(hù)區(qū)植被類(lèi)型Tab.1 Natural vegetation types in Jiangxi Qiyunshan Nature Reserve
對(duì)江西齊云山部分起源古老的植物種群進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)(見(jiàn)表2),大果馬蹄荷(Exbucklandia tonkinensis)種群總面積最大,可達(dá)3 664.0 hm2,顯著高于福建柏(Fokienia hodginsii)、長(zhǎng)苞鐵杉、伯樂(lè)樹(shù)(Bretschnei-dera sinensis)。福建柏種群總株數(shù)最多,多達(dá)75.25萬(wàn)株,其次為長(zhǎng)苞鐵杉、大果馬蹄荷,伯樂(lè)樹(shù)種群總株數(shù)較少,數(shù)量為5.10萬(wàn)株。各種群在齡級(jí)數(shù)量上均表現(xiàn)為Ⅲ級(jí)以下的立木數(shù)量最多,其中長(zhǎng)苞鐵杉、福建柏種群均為Ⅰ級(jí)幼苗數(shù)量最多,分別為12.47萬(wàn)株、48.94萬(wàn)株,伯樂(lè)樹(shù)、大果馬蹄荷種群則分別為Ⅱ、Ⅲ級(jí)數(shù)量最多,分別為2.15萬(wàn)株、2.36萬(wàn)株。
表2 .江西齊云山自然保護(hù)區(qū)起源古老的種群數(shù)量與齡級(jí)結(jié)構(gòu)Tab.2 Quantitative characteristics and age structure of ancient origins population of Jiangxi Qiyunshan Nature Reserve
江西齊云山自然保護(hù)區(qū)森林面積可達(dá)12 453 hm2,蓄積量為1 171 971 m3,天然林面積、蓄積量顯著大于人工林,其面積、蓄積量分別占森林總面積、蓄積量的93.3%、96.3%(表3)。在天然林中,闊葉林面積、蓄積量較針葉林大,面積、蓄積量分別達(dá)6 563.6 hm2、719 292 m3,分別占天然林總面積、總蓄積量的52.7%、61.4%。將保護(hù)區(qū)森林按齡組劃分,可分為幼齡林、中齡林、近熟林、成熟林、過(guò)熟林,其中中齡林面積、蓄積量最大,分別為8 973.6 hm2、996 989 m3,分別占總面積、總蓄積量的72.1%、85.1%,其次為幼齡林,其面積占總面積比的27.2%,而成熟林、過(guò)熟林的面積極少(表4)。
表3 江西齊云山自然保護(hù)區(qū)森林面積、蓄積量Tab.3 Forest area and volume of Jiangxi Qiyunshan Nature Reserve
表4 江西齊云山自然保護(hù)區(qū)森林的年齡結(jié)構(gòu)Tab.4 Age structure of forests in Jiangxi Qiyunshan Nature Reserve
江西齊云山自然保護(hù)區(qū)植被類(lèi)型眾多,保護(hù)區(qū)內(nèi)植被類(lèi)型可分為4個(gè)植被型組,11個(gè)植被型,70個(gè)群系(表1)。保護(hù)區(qū)內(nèi)植被主要以森林植被為主,包括常綠、落葉闊葉林,溫性、暖性針葉林,山頂矮林、竹林等諸多植被型,其中常綠闊葉林在保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)育良好,組成常綠闊葉林的群系種類(lèi)數(shù)占總?cè)合捣N類(lèi)數(shù)的30%。殼斗科種類(lèi)組成的林分在常綠闊葉林中占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì),其包括甜櫧、苦櫧、鉤栲林等10個(gè)群系,這可能與齊云山保護(hù)區(qū)氣候條件及殼斗科植物自身生態(tài)習(xí)性有關(guān)[17-19]。與江西省其他保護(hù)區(qū)相比,齊云山保護(hù)區(qū)在植物群系數(shù)量上,高于馬頭山(16個(gè))、官山(57個(gè))和九嶺山(61個(gè))。
江西齊云山自然保護(hù)區(qū)具有如此豐富的植被多樣性,這與該區(qū)域優(yōu)越的環(huán)境條件有關(guān)。保護(hù)區(qū)地處南嶺山脈北坡,經(jīng)過(guò)海洋、造山運(yùn)動(dòng)等連續(xù)、長(zhǎng)期的陸地演化,形成了中-高山地生態(tài)環(huán)境,保護(hù)區(qū)內(nèi)群山疊起,海拔超過(guò)1 000 m的山峰有72座,其中1 500 m以上的有18座,最高峰海拔2 061.3 m,相對(duì)高差達(dá)1 761.3 m,整個(gè)地區(qū)具有山高、溝深的特征,地形變化起伏極大[20]。同時(shí)保護(hù)區(qū)屬亞熱帶山地濕潤(rùn)季風(fēng)氣候,光照適宜,降雨充沛,保護(hù)區(qū)內(nèi)共13條河流穿過(guò),水資源豐富[8]。錯(cuò)綜復(fù)雜的山地地形與各環(huán)境因子間的自由組合,形成了多樣、適宜的生境條件[22],故多種植被能夠在江西齊云山自然保護(hù)區(qū)內(nèi)生存與繁衍。
植被在涵養(yǎng)水源、水土保持、改善土壤理化性質(zhì)、碳固定等方面具有重要調(diào)節(jié)作用[22-25],江西齊云山自然保護(hù)區(qū)植被多樣性,能夠有效減少干旱、洪災(zāi)、水土流失嚴(yán)重等不良情況的發(fā)生,對(duì)維持整個(gè)江西省生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定具有重要意義,因此對(duì)齊云山保護(hù)區(qū)植被監(jiān)測(cè)是十分有必要的。然而植被對(duì)氣候、人為活動(dòng)等因素的刺激響應(yīng)十分敏感,極易發(fā)生改變,且變化迅速[26],同時(shí)植被的變化是一個(gè)綜合的動(dòng)態(tài)過(guò)程,具有極高的時(shí)效性[27],因此盡管本次植被調(diào)查一定程度上能夠反映江西齊云山保護(hù)區(qū)內(nèi)植被特征,但僅一次的調(diào)查結(jié)果,卻難以反映植被的時(shí)空演變規(guī)律,這對(duì)于保護(hù)區(qū)植被多樣性保護(hù)及科學(xué)管理是不利的,所以應(yīng)對(duì)保護(hù)區(qū)內(nèi)植被進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。然而,當(dāng)前保護(hù)區(qū)對(duì)植被長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)還是以周期性復(fù)查的方式為主,該方式則存在時(shí)效性差、周期長(zhǎng)、成本高等缺點(diǎn),無(wú)法及時(shí)、迅速、便捷地反映植被變化規(guī)律,因此建議齊云山自然保護(hù)區(qū)可利用無(wú)人機(jī)、遙感、GIS等現(xiàn)代林業(yè)信息技術(shù),建立江西齊云山自然保護(hù)區(qū)植被的連續(xù)監(jiān)測(cè)平臺(tái),從而實(shí)現(xiàn)植被變化的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與實(shí)時(shí)更新。
本次調(diào)查發(fā)現(xiàn),長(zhǎng)苞鐵杉、福建柏等起源古老的物種,在齊云山保護(hù)區(qū)內(nèi)分布面積大,種群數(shù)量較多,總體上屬增長(zhǎng)型種群(表2)。這樣的情況不僅江西其他保護(hù)區(qū)不能比擬,而且在全國(guó)也屬十分罕見(jiàn)[28-30],這表明江西齊云山自然保護(hù)區(qū)是這些植物的適生區(qū)域,并且這些植物在保護(hù)區(qū)內(nèi)受到了較好的保護(hù),更新情況良好,種群穩(wěn)定,極少受到人為干擾。這些植物起源古老,對(duì)研究植物地理、植物區(qū)系有著重要的科學(xué)意義,然而,盡管在保護(hù)區(qū)內(nèi)這些物種數(shù)量較多,但是從全國(guó)來(lái)看,現(xiàn)存總量上還是處在稀有狀態(tài),因此有必要積極開(kāi)展群落學(xué)、保護(hù)生物學(xué)及種質(zhì)資源學(xué)等方面的科學(xué)研究,同時(shí)開(kāi)展播種、扦插及栽培實(shí)驗(yàn),做好遷地保護(hù),擴(kuò)大種群數(shù)量和分布范圍,努力做到就地保護(hù)與遷地保護(hù)的有機(jī)結(jié)合。
森林是齊云山植被類(lèi)型的主體,而森林資源是地球上最重要的資源之一,是人類(lèi)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必要基礎(chǔ)[31],反應(yīng)森林資源數(shù)量的主要指標(biāo)是森林面積與森林蓄積量[32]。本次調(diào)查發(fā)現(xiàn),江西齊云山自然保護(hù)區(qū)天然林面積、蓄積量達(dá)11 613.1 hm2、1 128 539 m3,分別占森林總面積、蓄積量的93.3%、96.3%(表3)。這充分說(shuō)明了齊云山保護(hù)區(qū)森林植被是以天然林為主,具有實(shí)現(xiàn)植物多樣性保護(hù)的物質(zhì)基礎(chǔ)。從林齡結(jié)構(gòu)來(lái)看,暫以中齡林占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),并以幼齡林為輔(表4),這說(shuō)明保護(hù)區(qū)內(nèi)森林資源自然更新良好,植被生命力旺盛。同時(shí),近、成、過(guò)熟林不足一成,也反應(yīng)了在未成立保護(hù)區(qū)以前,齊云山地區(qū)采伐量大,“拔大毛”現(xiàn)象嚴(yán)重,導(dǎo)致林分質(zhì)量下降,建議當(dāng)前保護(hù)區(qū)應(yīng)加強(qiáng)森林資源保護(hù)力度,并采取天然植被恢復(fù)手段,促進(jìn)資源快速增長(zhǎng),進(jìn)一步使保護(hù)區(qū)內(nèi)眾多植物種群得到繁衍與穩(wěn)定。
綜上可得,通過(guò)對(duì)齊云山自然保護(hù)區(qū)植被類(lèi)型及森林資源調(diào)查發(fā)現(xiàn),江西齊云山自然保護(hù)區(qū)植被類(lèi)型多樣,共計(jì)4個(gè)植被型組,11個(gè)植被型,70個(gè)群系;長(zhǎng)苞鐵杉、福建柏等古老物種在保護(hù)區(qū)內(nèi)更新良好,種群穩(wěn)定;保護(hù)區(qū)森林資源豐富,以天然林為主體,暫以中齡林占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。這表明保護(hù)區(qū)植被資源豐富,保護(hù)情況良好,不僅是進(jìn)行植物群落分布、演替等研究的優(yōu)良對(duì)象,而且在生物多樣性等方面具有很高的研究與保護(hù)價(jià)值。