祁德林

(格爾木市胡楊林自然保護(hù)區(qū)管理站,青海 格爾木 816000)

青海格爾木天然胡楊林群落結(jié)構(gòu)特征淺析

祁德林

(格爾木市胡楊林自然保護(hù)區(qū)管理站,青海 格爾木 816000)

通過對(duì)格爾木天然胡楊林群落的植物組成、生長量等特征調(diào)查，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析得出：①天然胡楊林的植物有83種，24科55屬，其中天然喬木只有胡楊1種，灌木樹種有39種，草本植物有43種；②胡楊平均樹高為4.35±0.3513 m，樹高在>2.0～≤4.0 m的胡楊比例占50.0%為最多；平均胸徑為13.67±1.6459 cm，胸徑在>5.0～≤10.0 cm的樹木占33.3%為最多；平均密度為212.5(N/hm2)，樣地GH2(E94°22′171"N36°25′878")的密度最大為15875 N/hm2, 綜合林分密度、平均樹高、平均胸徑、樹干基蓋度、更新幼苗數(shù)和倒枯比例6個(gè)指標(biāo)，綜合指數(shù)最高的樣地是GH2為26.13；③ 胡楊林中頻度≥5%的灌木樹種有13種，平均樹高為0.9m，平均冠幅為0.7m，平均頻度為25.6%，其中檉柳的種類和數(shù)量最多；④頻度≥20%的草本種類有21種，出現(xiàn)頻度最大的是苦豆子、冰草、假葦拂子茅和芨芨草。

格爾木; 胡楊;灌木;綜合指數(shù);頻度

1 研究區(qū)概況

青海胡楊(Populus euphratica)林自然保護(hù)區(qū)始建于2000年5月，是青海省建立的第10個(gè)自然保護(hù)區(qū),地處青海省西部柴達(dá)木盆地，海西蒙古族藏族自治州格爾木市西郊，介于北緯36°32′～36°40′，東經(jīng)94°20′～94°26′，平均海拔2 800 m左右，總面積4 200 hm2；氣候特點(diǎn)是：降水稀少，蒸發(fā)量大，年均降水量只有40.2 mm，空氣相對(duì)濕度為33%，蒸發(fā)量高達(dá)2 736.2 mm，其濕潤指數(shù)在0.05～0.20之間，屬極度干旱區(qū)；年均溫4.3℃，最暖月(7月)17.6℃，最冷月(1月)-10.6℃，年溫差28.2℃，地面極端高溫71.4℃，極端低溫-37.1℃，地面平均氣溫7.5 ℃，≥0℃積溫2 584 ℃，≥5℃積溫2 440℃，≥10℃積溫2 014℃，無霜期146 d；太陽輻射強(qiáng)，日照時(shí)數(shù)多，多年平均日照時(shí)數(shù)3 095 t，太陽總輻射量為664～748 KJ/(cm2·a)，比我國同緯度地區(qū)的安陽、鄭州等地偏高168 KJ/(cm2·a)；保護(hù)區(qū)多年平均風(fēng)速3.1 m/s，最大月5月為3.9 m/s，大風(fēng)日數(shù)22.6 d，最多月達(dá)4.4 d；沙塵暴日數(shù)為16.0 d，多年平均風(fēng)向?yàn)槲黠L(fēng)，年最大風(fēng)速40 m/s；土壤主要有灰褐土、栗鈣土、棕鈣土、灰棕漠土等，非地帶性土壤有鹽土、風(fēng)沙土等；植物為耐旱深根的灌木和半灌木，植被類型單一，呈叢狀或團(tuán)狀分布。耐鹽植被主要有白刺、蘆葦、羅布麻、賴草等，生長茂密，覆蓋度20%～60%。其中胡楊集中生長(核心區(qū))的區(qū)域面積為22.61 hm2，散生面積為293.94 hm2，東西橫跨6 km，南北縱貫7 km；它是戈壁新城格爾木市的生態(tài)屏障和重要保護(hù)地。

2 研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源與外業(yè)調(diào)查

保護(hù)區(qū)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采用GPS實(shí)地測(cè)定，結(jié)合訪問調(diào)查來確定。即對(duì)于一些車輛和人力暫不能到達(dá)的地區(qū)通過對(duì)保護(hù)區(qū)員工和周邊群眾采訪的方式獲取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；車輛及調(diào)查研究人員能到達(dá)的有林地(緩沖區(qū))設(shè)三種固定樣地，即喬木固定樣地6個(gè)，面積0.08 hm2(28.28 m×28.28 m)；在喬木樣地的基礎(chǔ)上設(shè)灌木固定樣地3個(gè)，面積400 m2(20 m×20 m)共計(jì)18個(gè)灌木樣地；同樣在喬木樣地內(nèi)設(shè)草本固定樣帶3條，每條長100 m，帶內(nèi)每間隔10m設(shè)一樣地，面積為1 m×1 m，共計(jì)18個(gè)草本樣地。于2014年8月20日-8月26日調(diào)查樣地內(nèi)喬木、灌木和草地生長和立地條件等相關(guān)信息。

2.2 數(shù)據(jù)處理與分析

應(yīng)用數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)軟件Excel 2007和分析軟件spssl8.0對(duì)天然胡楊林群落結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 天然胡楊林植物組成與林齡

研究區(qū)內(nèi)組成天然胡楊林的植物有83種，屬24科55屬。其中天然喬木樹種只有1種即胡楊；灌木樹種有密花檉柳、膜果麻黃、木本豬毛菜、三春水柏枝、唐古特白刺、白柳、沙棘、沙拐棗、枸杞和鹽地檉柳等39種，其中蓼科和檉柳科樹種較多；草本植被主要有蘆葦、細(xì)枝鹽爪爪、賴草、假葦拂子茅、苦豆子、白麻、賴草、早熟禾、線葉嵩草、黑褐苔草、鹽生風(fēng)毛菊等43種，其中菊科和禾本科植物種類較多(表1)；調(diào)查的6個(gè)樣地中的胡楊林齡均為近熟林。

3.2 天然胡楊林樹高與胸徑結(jié)構(gòu)特征

天然胡楊平均樹高為4.35±0.3513 m，最大值為9.7 m，最小值為2.0 m；樹高分為5個(gè)等級(jí)：即≤2.0 m、>2.0～≤4.0 m、>4.0～≤6.0 m、>6.0～8.0 m、>8.0 m，從圖1看出，樹高在>2.0～≤4.0 m的胡楊約為全部調(diào)查胡楊樹木的50.0%，為最多，其次是>4.0～≤6.0 m的約為全部樹木的26.7%，樹高>6.0～8.0 m的約為16.7%，樹高≤2.0 m 和>8.0 m的樹木各占全部樹木的3.3%，居第四(圖1)。

圖1 天然胡楊樹高等級(jí)與徑階pct條形圖

天然胡楊平均胸徑為13.67±1.6459 cm，最大值為50.8 cm，最小值為4.3 cm；從圖1看出，胸徑≤5.0 cm和>30.0 cm的胡楊樹木各占3.3%為最少，胸徑>5.0～≤10.0 cm的樹木占33.3%為最多，胸徑>10.0～≤15.0 cm的樹木占26.7%居第二，胸徑>15.0～≤20.0 cm的樹木占20.0%居第三，胸徑>20.0～≤25.0 cm的樹木占13.3%居第四(圖1)。

表1 格爾木天然胡楊林群落植物名錄

續(xù)表1

生活類型植物名稱科屬拉丁名生態(tài)環(huán)境角果堿蓬S．corniculata鹽灘、鹽堿戈壁鹽地堿蓬S．salsa鹽堿灘地鎖陽鎖陽科\%Cynomoriaceae\%鎖陽屬CynomoriumC．songaricum鹽堿灘地海乳草報(bào)春花科\%Primulaceae\%海乳草屬GlauxG．maritima鹽堿灘地白麻夾竹桃科\%Apocynaceae\%白麻屬PoacynumP．pictum鹽堿灘地唐古特青蘭唇形科\%Labiatae\%青蘭屬DracocephalumD．tanguticum鹽堿灘地宿根亞麻亞麻科\%Linaceae\%亞麻屬LinumL．perenne鹽堿灘地阿拉善馬先蒿玄參科\%Scrophularicaeae\%馬先蒿屬PedicularisP．a(chǎn)laschanica鹽堿灘地甘肅馬先蒿P．kansuensis鹽堿灘地貍藻貍藻科\%Lentibulariaceae\%貍藻屬UtriculariaU．vulgaris鹽堿灘地沙蒿菊科\%Compositae\%蒿屬ArtemisiaA．desertorum鹽堿灘地沙生風(fēng)毛菊風(fēng)毛菊屬SaussureaS．a(chǎn)renaria鹽堿灘地鹽地風(fēng)毛菊S．salsa鹽堿灘地阿爾泰狗哇花狗哇花屬HeteropappusH．a(chǎn)ltaicus鹽堿灘地乳苣乳苣屬LactucaL．tataricum鹽堿灘地旋覆花旋覆花屬InulaI．japonica鹽堿灘地水燭香蒲科\%Typhaceae\%香蒲屬TyphaT．a(chǎn)nguetifolia鹽堿灘地篦齒眼子菜眼子菜科\%Potamogetonceae\%眼子菜屬PotamogetonP．pectinatus鹽堿灘地小眼子菜P．pusillus鹽堿灘地海韭菜水麥冬科\%Juncaginaceae\%水麥冬屬TriglochinT．maritimum鹽堿灘地堿茅禾本科\%Gramiineae\%堿茅屬PuccinelliaP．distans鹽堿灘地披堿草披堿草屬ElymusE．dahuricus鹽堿灘地冰草冰草屬AgropyronA．cristatum鹽堿灘地沙鞭沙鞭屬PsammochloaP．villosa鹽堿灘地假葦拂子茅拂子茅屬CalamagrostisC．pseudophragmites鹽堿灘地短花針茅針茅屬StipaS．breviflora鹽堿灘地疏花針茅S．penicillata鹽堿灘地芨芨草芨芨草屬AchnatherumA．splendens鹽堿灘地賴草賴草屬LeymusL．secalinus鹽堿灘地早熟禾早熟禾屬PoaP．a(chǎn)nnua鹽堿灘地小早熟禾P．parvissima鹽堿灘地青海固沙草固沙草屬OrinusO．kokonorica鹽堿灘地黑褐苔草莎草科\%Cyperaceae\%苔草屬CarexC．a(chǎn)trofusca鹽堿灘地尖苞苔草C．microglochin鹽堿灘地?zé)o穗柄苔草C．ivanoviae鹽堿灘地中間荸薺荸薺屬EleocharisE．intersita鹽堿灘地線葉嵩草嵩草屬KobresiaK．capillifolia鹽堿灘地球穗藨草藨草屬ScirpnsS．Scirpns鹽堿灘地扁桿藨草S．tabrnaemontani鹽堿灘地水蔥水蔥屬SchoenoplentusS．planiculmis鹽堿灘地

經(jīng)方差和相關(guān)性分析(表2)，各樣地間的樹高有顯著的差異,Sig=0.000<0.001，且相關(guān)系數(shù)較高，Eta2為0.750；各樣地間的胸徑差異不顯著，Sig=0.339>0.05，且相關(guān)系數(shù)較低，Eta2為0.200。

表2 胡楊樹高與胸徑方差與相關(guān)性分析

3 不同樣地的胡楊密度、幼苗更新與健康狀況分析

從表3看出，天然胡楊林平均密度為212.5(N/hm2)，其中密度最大的樣地為GH2，為15 875 N/hm2，其余樣地都比較稀疏，樣地密度從大到小的排序?yàn)镚H2(E94°22′171"N36°25′878")> GH1(E94°22′564"N36°22′144" )> GH6(E94°27′657"N36°22′940" )> GH3(E94°27′778"N36°29′786")> GH5(E94°21′657"N36°27′940" )> GH4(E94°15′194"N36°29′559")；GH1和GH2號(hào)樣地有胡楊天然更新苗，其余樣地?zé)o天然更新幼苗；倒枯胡楊株數(shù)比例由大到小的樣地排序?yàn)镚H4>GH5>GH3>GH6>GH1>GH2；綜合考慮密度、平均樹高、平均胸徑、樹干基蓋度、更新幼苗數(shù)和倒枯比例6個(gè)指標(biāo)，綜合指數(shù)最高的樣地是GH2為26.13，其次是GH1和GH5，分別為14.67和12.45，樣地GH3和GH6基本一致，分別為11.63和11.25，樣地GH4綜合指數(shù)最低，為9.85；Rowantree指出，當(dāng)一片土地樹木的樹干基蓋度>5.5(m2/hm2)時(shí)能發(fā)揮類似森林的功能，格爾木地區(qū)的天然胡楊林平均樹干基蓋度為47.88(m2/hm2)>5.5(m2/hm2)，但從樣地個(gè)體看，只有GH1的胡楊樹干基蓋度274.57(m2/hm2)高，其余均很低，即在調(diào)查范圍內(nèi)天然胡楊林能發(fā)揮生態(tài)功能只有樣地GH1。因此，現(xiàn)有的胡楊林中樣地GH2其立地環(huán)境和科研價(jià)值是值得關(guān)注和深入研究，樣地GH1、GH3、GH4、GH5和GH6的胡楊生長環(huán)境和保護(hù)措施需要進(jìn)一步調(diào)整和優(yōu)化。

表3 各樣地胡楊密度與健康狀況比較

其中：

綜合指數(shù)=∑(密度比率+平均高比率+平均胸徑比率+樹干基蓋度比率+更新幼苗分級(jí)值+倒枯數(shù)比率分級(jí)值)

更新幼苗幼樹的分級(jí)和賦值標(biāo)準(zhǔn)為：

10分： 公頃株數(shù)1000以上；

8分 ： 公頃株數(shù) 500～1000；

6分 ： 公頃株數(shù) 300～500；

4分 ： 公頃株數(shù) 100～300；

2分 ： 公頃株數(shù) 100以下。

倒枯比率分級(jí)和賦值標(biāo)準(zhǔn)為：

10分： 倒枯比率≤25%

8分： 倒枯比率>25%-≤50%

4分： 倒枯比率>50%-≤75%

2分： 倒枯比率>75%

4 胡楊林中灌木樹種與草本植物結(jié)構(gòu)特征

從表4和圖2看出， 天然胡楊林中頻度≥5%的灌木樹種有13種，平均樹高為0.9 m，平均冠幅為0.7 m，平均頻度為25.6%；6個(gè)樣地中檉柳的數(shù)量最多為279株，占總株數(shù)的83.3%，其中鹽地檉柳的株數(shù)最多，合計(jì)191株，其次是密花檉柳合計(jì)91株，長穗檉柳5株，短穗檉柳1株；沙棗株數(shù)14株，其余樹種株數(shù)在10株以下；頻度最大的是GH6樣地的鹽地檉柳為77.0%，其次是GH5樣地的密花檉柳為72.0%，GH1和GH2樣地的密花檉柳位居第三，分別為65.0%和64.0%； 13種灌木中4種檉柳的樹高和冠幅具有明顯的生長優(yōu)勢(shì)，其中密花檉柳的樹高和冠幅最大分別為2.13 m和2.2 m；鹽爪爪、細(xì)枝鹽爪爪和珠芽蓼的高生長和冠幅都較小，表現(xiàn)出沙生樹種矮小、葉肉肥厚的特性。

天然胡楊林草本植物的平均總蓋度為57.0%，其中GH3和GH6樣地的蓋度較小為24.0%，其余樣地的蓋度均>65%；頻度≥20%的草本植物種類有21種，出現(xiàn)頻度最大的是苦豆子、冰草、假葦拂子茅和芨芨草(表4)。

表4 灌木樹種和草本植物特征統(tǒng)計(jì)

圖2 天然胡楊林中灌木樹種的生長量

5 小結(jié)

(1)格爾木組成天然胡楊林的植物有83種，24科55屬，其中天然喬木只有胡楊1種，灌木樹種有39種，草本植物有43種。6個(gè)調(diào)查樣地的胡楊林均為近熟林。

(2)胡楊平均樹高為4.35±0.3513 m，最大值為9.7 m，最小值為2.0 m，樹高在>2.0～≤4.0 m的胡楊比例占50.0%為最多；平均胸徑為13.67±1.6459 cm，最大值為50.8 cm，最小值為4.3 cm，胸徑在>5.0～≤10.0 cm的樹木占33.3%為最多；平均密度為212.5(N/hm2)，樣地GH2(E94°22′171"N36°25′878")的密度最大為15 875 N/hm2, 綜合林分密度、平均樹高、平均胸徑、樹干基蓋度、更新幼苗數(shù)和倒枯比例6個(gè)指標(biāo)，綜合指數(shù)最高的樣地是GH2為26.13。

(3)胡楊林中頻度≥5%的灌木樹種有13種，平均樹高為0.9 m，平均冠幅為0.7 m，平均頻度為25.6%，其中檉柳的種類和數(shù)量最多；頻度≥21%的草本平均種類有21種，出現(xiàn)頻度最大的是苦豆子、冰草、假葦拂子茅和芨芨草。

[1] 中國科學(xué)院西北高原生物研究所.青海植物志(第1卷)[M].西寧:青海人民出版社,1997.

[2] 中國科學(xué)院西北高原生物研究所.青海植物志(第2卷)[M].西寧:青海人民出版社,1997.

[3] 中國科學(xué)院西北高原生物研究所.青海植物志(第3卷)[M].西寧:青海人民出版社,1997.

[4] 中國科學(xué)院西北高原生物研究所.青海植物志(第4卷)[M].西寧:青海人民出版社,1997.

[5] 青海木本植物志編委會(huì).青海木本植物志[M].西寧:青海人民出版社,1987.

[6] 鄭杰.青海自然保護(hù)區(qū)[M].西寧:青海人民出版社，2010.

[7] 張勝邦，田劍.柴達(dá)木盆地胡楊生境及生物生態(tài)學(xué)特性的調(diào)查[J].青海農(nóng)林科技，1996,(4):28-29.

[8] 張勝邦，田劍.柴達(dá)木盆地胡楊林分結(jié)構(gòu)及生長進(jìn)程調(diào)查研究[J].中南林業(yè)調(diào)查規(guī)劃，1997,16(2):22-34.

[9] 李俊清，高潤宏.額濟(jì)納綠洲胡楊林更新及群落生物多樣性動(dòng)態(tài)[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2005，25(5)：1019-1024.

[10] 孫雪新，康向陽.胡楊的研究現(xiàn)狀及發(fā)展建議[J].世界林業(yè)研究，1993(4):48-51.

[11] 石蒙沂，鄒學(xué)政，王宣利.柴達(dá)木天然胡楊林的生境及起源[J].青海農(nóng)林科技，2004(增刊):33- 34.

Analysis on the Characteristics of Natural Populus euphratica Community in Germu of Qinhai

QI De-lin

(GermuNatureReserveofPopuluseuphratica,Germu,Qinghai816000)

Populus euphratica community in Germu was investigated in terms of its composition, plant growth and so on.The results showed that : (1) There are 83 species of plant belonging to 55 genera in 24 families and only 1 arbor species-Populus euphratica, and 39 species are shrubs ,43 species herbaceous; (2) the average height is 4.35±0.3513m, over 50% of trees having the height between 2m and 4m; and average DBH 13.67±1.6459cm, 33.3% of the trees between 5.0cm and 10.0cm; average density of community 212.5N/hm2, with most density in the plot GH2at 15875 N/hm2.The highest comprehensive index fell on the sample plot GH2, which is 26.13; (3) 13 species have the frequency above 5% or equivalent, with average height at 0.9, average frequency at 25.6% and average crown width at 0.7m and most cultivar and quantity going to Tamari; (4) there were 21 herbaceous species with the frequency ≥20%, of which most common are Sophora alopecuroides, Agrophron cristatum, Calamagrostis pseudophragmites,and Achnatherum splendens.

Germu;Populus euphratica; arbor; composite index; frequency

2015-02-11 作者簡介：祁德林(1973-)，男，青海樂都人，工程師，主要從事林業(yè)生產(chǎn)，經(jīng)營及管理。E-mail:qidelin2005@126.com。

S

A

1001-2117(2015)04-0011-07