王曉亮,方有為
(1.陜西牛背梁自然保護(hù)區(qū);2.陜西省寧東林業(yè)局,西安710100)
植物群落結(jié)構(gòu)既是植物與環(huán)境相互作用與適應(yīng)的產(chǎn)物,對植物群落的科學(xué)合理保護(hù)、利用起決定作用,也是生態(tài)學(xué)研究的重要內(nèi)容。陜西牛背梁國家級自然保護(hù)區(qū)作為秦嶺地區(qū)自然保護(hù)區(qū)群的主要組成,在維護(hù)陜西秦嶺生態(tài)系統(tǒng)完整、保護(hù)生物多樣性以及環(huán)境資源健康持續(xù)發(fā)展地位突出,為進(jìn)一步加強(qiáng)陜西牛背梁國家級自然保護(hù)區(qū)資源、環(huán)境保護(hù),制定科學(xué)有效的管護(hù)措施,我們進(jìn)行了秦嶺高山地段主要林分類型——巴山冷杉群落結(jié)構(gòu)研究。
陜西牛背梁國家級自然保護(hù)區(qū)位于秦嶺東段,橫跨秦嶺南北兩側(cè),地處長安、寧陜、柞水三區(qū)(縣)交界處。地理坐標(biāo)東經(jīng)108°45′~109°03′,北緯33°47′~33°55′,東西長28km,南北寬15km,總面積16 418hm2。地貌類型主要有山地地貌,包括流水侵蝕剝蝕的中起伏中山地貌、低山地貌、夷平面和溝谷地貌,屬暖溫帶與北亞熱帶氣候的交錯區(qū),由于受地形、海拔的影響,氣候垂直分布明顯,呈溫度變化大、溫差較小、冬冷夏涼、溫涼濕潤、災(zāi)害性天氣較多等特點(diǎn)。日照百分率為38%~53%,年平均45%;年平均氣溫12.7℃,極端最高、最低氣溫分別為43.4℃和-21.0℃,≥10℃的活動積溫4 040.8℃,年均降水量756.9mm,相對濕度平均73%,干燥度為平均0.75。土壤類型多樣、地帶性分布明顯,自下而上依次分布有山地黃棕壤(黃棕壤及黃棕壤性土亞類)、山地棕壤(普通棕壤、白漿化棕壤和棕壤性土亞類)、山地暗棕壤(普通暗棕壤、漂洗暗棕壤和暗棕壤性土亞類)。
樣地主要選擇在天然次生森林或灌叢群落內(nèi),灌叢群落選擇蓋度大于50%的樣地,過于稀疏的孤立灌叢不在調(diào)查范圍之內(nèi)。各樣地海拔梯度間隔50m左右,每個樣地面積為10m×10m,每個樣地內(nèi)取4個灌木樣方(5m×5m),4個草本樣方(1m×1m),共22個樣地,120個灌木樣方,120個草本樣方。調(diào)查記錄喬木層樹種、株數(shù)、胸徑、樹高、冠幅,灌木層植物種名、高度、蓋度、多度,草本層植物種名、高度、蓋度、多度,喬、灌、草本層總蓋度(郁閉度)等群落綜合特征,地形、地貌、海拔、坡向、坡度、坡位以及土壤狀況(腐殖質(zhì)厚度、土壤質(zhì)地)等環(huán)境因子。
根據(jù)調(diào)查,構(gòu)成巴山冷杉林的植物種類有17科21屬27種,其中木本植物13種,藤本植物3種,草本植物8種,苔蘚3種(表1)。
表1 陜西牛背梁國家自然保護(hù)區(qū)巴山冷杉群落物種組成
巴山冷杉林植物種類的重要值如表2,可以看出,在喬木層中,巴山冷杉占絕對優(yōu)勢,其重要值為48.40%;在灌木層中,以華桔竹Fargesia spathacea、金背杜鵑 Rhododendron clementinae和剛毛忍冬Lonicera hispida占優(yōu)勢,其重要值分別為25.13%、17.07% 和13.57%;層間植物以南蛇藤Celastrus orbiculatus占優(yōu)勢,其重要值為52.70%;在草本層中,禾葉嵩草Kobresia graminifolia占絕對優(yōu)勢,重要值達(dá)36.63%,其次為大葉碎米薺Cardamine macrophylla和輪葉馬先蒿 Pedicularis verticillata,重要值分別為22.63%和14.63%。
表2 陜西牛背梁國家自然保護(hù)區(qū)巴山冷杉群落植物種特征值
根據(jù)調(diào)查,在巴山冷杉林中,構(gòu)成林分的喬木、灌木、藤本、草本和苔蘚類植物分別占植物總種數(shù)14.8%、44.5%、11.1%、18.5%和11.1%。
在巴山冷杉林的生活型譜構(gòu)成中,高位芽植物為20.8%,地面芽植物為29.2.%,隱芽植物為29.2%,一年生植物為20.8%(圖1)。
圖1 陜西牛背梁國家自然保護(hù)區(qū)巴山冷杉群落植物生活型譜
巴山冷杉林生物多樣性指數(shù)如表3。由表3可見,喬木層中的物種豐富度指數(shù)、多樣性指數(shù)均較低,而均勻度指數(shù)較高,說明在巴山冷杉林中,巴山冷杉在數(shù)量上占絕對優(yōu)勢,且分布均勻,而其他樹種較少;灌木層中的物種豐富度指數(shù)、多樣性指數(shù)均較高,而均勻度指數(shù)較低,表明巴山冷杉群落內(nèi)灌木種類較少,分布極不均勻,多以團(tuán)狀或塊狀形式分布;草本層物種豐富度指數(shù)、多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)亦較低,體現(xiàn)了巴山冷杉群落內(nèi)草本植物稀少;苔蘚層物種多樣性指數(shù)低而豐富度指數(shù)和均勻度指數(shù)較高,表明林下苔蘚發(fā)育較好,分布均勻。
表3 陜西牛背梁國家自然保護(hù)區(qū)巴山冷杉群落植物種多樣性指數(shù)
陜西牛背梁國家自然保護(hù)區(qū)巴山冷杉林植物種類豐富,包括木本植物、草本植物、藤類植物、苔蘚等。其中喬木層優(yōu)勢種為巴山冷杉,灌木層優(yōu)勢種為華桔竹,層間植物以南蛇藤占優(yōu)勢,草本層以禾葉嵩草占絕對優(yōu)勢。在巴山冷杉林的生活型譜構(gòu)成中,高位芽植物為20.8%,地面芽植物為29.2.%,隱芽植物為29.2%,一年生植物為20.8%。在巴山冷山林中,巴山冷杉在數(shù)量上占絕對優(yōu)勢,且分布均勻,而其他樹種較少;巴山冷杉群落內(nèi)灌木種類較少,分布極不均勻,多以團(tuán)狀或塊狀形式分布;巴山冷杉群落內(nèi)草本植物稀少而苔蘚發(fā)育較好,分布均勻。