梁茂廠,費永俊,孫兵,馬永征 何舒懷,涂銘,潘曉,介雯青
長江大學(xué)園藝園林學(xué)院,湖北 荊州 434025
大果青杄(Piceaneoveitchii)屬裸子植物松科云杉屬,常綠喬木,我國特有樹種,是國家二級重點保護(hù)野生植物和國家二級保護(hù)珍貴樹種,被列入中國珍稀瀕危植物紅皮書。大果青杄在全國僅分布于湖北西部,陜西秦嶺北坡、戶縣及南部,甘肅天水及白龍江流域海拔1300~2000m的地區(qū),種群數(shù)量稀少。目前有關(guān)大果青杄群落的研究很少,且主要集中在甘肅一帶[1~3]。為了揭示大果青杄致危的原因,非常有必要對大果青杄群落開展廣泛而深入的調(diào)查研究。湖北是大果青杄種質(zhì)資源分布的重要省份之一,大果青杄在湖北省內(nèi)主要分布在恩施、興山、神農(nóng)架、保康等地,其中??悼h歇馬鎮(zhèn)施家溝村三組肖洞坡分布有一個舉世獨特的大果青杄群落,其面積約有6hm2,總數(shù)約1000~1500株。我國學(xué)者調(diào)查發(fā)現(xiàn)??悼h保存的大果青杄群落是始生種,屬世界上同緯度地區(qū)絕無僅有的集中連片的大果青杄群落[4]。但是該區(qū)域大果青杄生長狀況與周圍其他區(qū)域大果青杄生長狀況的差異還不清楚。為此,筆者對湖北??岛投魇┑拇蠊鄸e群落進(jìn)行了實地調(diào)查,探討了大果青杄生長( 樹高、胸徑、冠幅等體量特征)的差異,這對于揭示湖北省范圍內(nèi)大果青杄致危的原因以及選擇優(yōu)良的地理種源具有重要意義。
調(diào)查地分布在3個位置,分別稱為??祬擦秩郝?、恩施行道樹群落和恩施林場群落。
??祬擦秩郝湔{(diào)查地海拔1277m,位于襄陽市??悼h施家溝村肖洞坡,調(diào)查地位置31°31′58″ N,111° 3′30″ E。該處大果青杄群落屬次生林,坡向南,坡度51°,坡底為河谷,植被分布豐富。戴振倫等[4]報道了肖洞坡的自然環(huán)境條件:當(dāng)?shù)厝昶骄鶜鉁卦?.2~9.9℃ 之間,1月份平均氣溫-6.3~4.1℃,7月份平均氣溫18.7~22.0℃,無霜期200d,降水量1200~1500mm, 主要集中在夏秋之間的 4~9 月份,土層深厚,土壤系山地黃棕壤。
恩施市新塘鄉(xiāng)雙河區(qū)太山廟有2個調(diào)查地:恩施行道樹群落和恩施林場群落。恩施行道樹群落調(diào)查地的大果青杄屬人工栽植的行道樹,大約于1957年栽植,位于省道路邊,周圍有村落、農(nóng)田,坡向東北,坡度5°,地理位置31°31′58″N,111° 3′30″E,海拔1874m。恩施林場群落調(diào)查地的大果青杄位于林場內(nèi)的叢林中,坡向東,坡度8°,地理位置30°8′24″N,109° 48′26″E,海拔1885m。恩施市這2個調(diào)查地位置的自然環(huán)境條件可參考唐春梓等[5]報道的新塘鄉(xiāng)雙河區(qū)海拔1680m處的自然環(huán)境條件:年平均氣溫9℃,最高氣溫29.8℃,最低氣溫-6~10℃,無霜期180~220d,年降水量1800~2300mm,土層深厚,土壤系黃壤。
在大果青杄群落中,選擇具有代表性的樣方進(jìn)行調(diào)查。保康叢林群落調(diào)查地和恩施林場群落調(diào)查地分別選擇20m×20m的樣方,恩施行道樹群落調(diào)查地選擇100m×5m的樣方。對樣地群落內(nèi)大果青杄的高度、胸徑和冠幅進(jìn)行調(diào)查和記錄。
圖中圓的大小表示冠幅范圍0.8~11m;大圓表示大冠幅,小圓表示小冠幅。圖1 3個調(diào)查地大果青杄樹高、胸徑和冠幅的關(guān)系
在??祬擦秩郝湔{(diào)查地,大果青杄群落為次生林,坡向南,坡地為河谷,群落內(nèi)植被豐富,在20m×20m樣方范圍內(nèi),有34株大果青杄喬木及幼樹,密度為850株/hm2。在恩施行道樹群落調(diào)查地,大果青杄群落作為行道樹在分布在省道一側(cè),坡向東北,周圍有村落和農(nóng)田,在100m×5m樣方范圍內(nèi)有40株大果青杄喬木,密度800株/hm2;在恩施林場群落調(diào)查地,大果青杄群落分布在林場內(nèi)叢林中,坡向東,在20m×20m樣方范圍內(nèi),有31株大果青杄喬木,密度為775株/hm2。調(diào)查結(jié)果顯示不同調(diào)查地間樣方內(nèi)大果青杄的密度無明顯差異。
圖1反映了各調(diào)查地大果青杄的樹高、胸徑和冠幅的關(guān)系,其中胸徑(y)與樹高(x)存在顯著正相關(guān)線性關(guān)系,在??祬擦秩郝湔{(diào)查地為:y= 2.2506x-3.7098,相關(guān)系數(shù)r=0.82(P<0.001);在恩施行道樹群落調(diào)查地為:y=3.348x-10.3,相關(guān)系數(shù)r=0.74(P<0.001);在恩施林場群落調(diào)查地為:y=4.1782x-23.342,相關(guān)系數(shù)r=0.92(P<0.001)。雖然胸徑與樹高在各調(diào)查地存在顯著正相關(guān)線性關(guān)系,但是大果青杄樹高、胸徑和冠幅大小的組成比例在調(diào)查地間存在顯著差異。
就大果青杄的胸徑而言,在??祬擦秩郝湔{(diào)查地,大果青杄胸徑相差較大,胸徑8cm以下的有21株,占62%;胸徑30cm以上的有3株,占9%;該群落內(nèi)最大胸徑為47~51cm,有2株。在恩施行道樹群落調(diào)查地,大果青杄胸徑均在8cm以上,其中胸徑20~30cm的有28株,占70%;胸徑30cm以上的有7株,占18%;該群落內(nèi)最大胸徑為34~36cm,有3株。在恩施林場群落調(diào)查地,大果青杄胸徑均在10cm以上,胸徑20~30cm之間的有14株,占45%;胸徑30cm以上的有9株,占29%;該群落內(nèi)最大胸徑為42~47cm,有2株。
就大果青杄的冠幅和樹高而言,3個調(diào)查地中,??嫡{(diào)查地大果青杄的冠幅范圍變化最大 (0.8~11m),且該調(diào)查地有最大冠幅;在該調(diào)查地,樹高在6m以下的喬木有19株,占56%。而在恩施的2個調(diào)查地中,大果青杄的冠幅范圍變化較小(1.2~6.1m),且群落內(nèi)沒有樹高在6m以下的喬木。
研究結(jié)果表明,大果青杄的群落環(huán)境雖然在3個調(diào)查地間有明顯差異,但是群落內(nèi)都有相當(dāng)比例的高大喬木,說明大果青杄高大喬木對環(huán)境的適應(yīng)性較廣。就海拔高度而言,大果青杄喬木既可以在海拔1800~1900m處生長,也可以在海拔1200~1300m處生長;就坡度而言,大果青杄喬木既可以生長在坡度5~8°的緩坡上,也可以生長在坡度50°左右的陡坡上;就群落特征而言,大果青杄喬木既可以生長在郁密度高的森林群落內(nèi),也可以作為行道樹生長在路邊。因此,大果青杄作為古老樹種之一,其喬木生長對環(huán)境的適應(yīng)性較廣。
大果青杄幼樹或者幼苗生長對環(huán)境的適應(yīng)能力可能與其喬木不一樣,體量( 樹高、胸徑和冠幅)較小的大果青杄一般是幼樹或者幼苗。??嫡{(diào)查地內(nèi)大果青杄樹齡豐富,群落內(nèi)不僅有高大的喬木,最大胸徑可達(dá)47~51cm,也有幼樹和幼苗且在樣方內(nèi)占很大比例(胸徑8cm以下占62%)。這說明該群落為大果青杄自然的繁育和生長提供了適宜的環(huán)境,本研究也與戴振倫等[4]調(diào)查發(fā)現(xiàn)相一致,即??凳┘覝闲ざ雌潞苡锌赡苁谴蠊鄸e的殘遺中心。
而在恩施的2個調(diào)查地,大果青杄體量變化范圍較窄,且胸徑20~30cm的大果青杄喬木所占比例很高,而大果青杄幼樹或者幼苗幾乎沒有或者極少,說明恩施2個調(diào)查地的環(huán)境不利于大果青杄的繁育或者幼苗生長,這可能與自然環(huán)境有關(guān),也可能與人類活動的影響有關(guān),也說明大果青杄繁育或者幼苗生長對生境的要求與喬木對生境的要求差異很大。在恩施行道樹群落調(diào)查地,作為行道樹的大果青杄高大喬木已經(jīng)生長了大約60a( 1957年栽植),其群落屬于人工栽培群落,該行道樹群落的郁密度相對于保康調(diào)查地群落的郁密度要低很多。另外,該群落周圍有農(nóng)田和村莊,說明此處周圍有人類的活動,因此群落郁密度低和周圍人類活動均不利于大果青杄的繁育或者幼苗生長。恩施林場調(diào)查地沒有大果青杄幼樹或者幼苗,一方面說明該處生長的大果青杄很可能也是人工栽植的,另一方說明說該處的森林群落環(huán)境或者人類活動不利于大果青杄種子的繁殖或者幼苗的生長。
綜上所述,??嫡{(diào)查地的自然群落為大果青杄的自然繁育和生長提供了適宜的環(huán)境條件,恩施調(diào)查地的群落雖然能夠滿足大果青杄喬木生長所需的環(huán)境條件,但是不能為大果青杄的自然繁育提供適宜的環(huán)境,這可能不僅與自然環(huán)境條件有關(guān),還與人類活動的影響密切相關(guān)。因此,遠(yuǎn)離人類活動影響的植物群落是實現(xiàn)大果青杄自然繁育的必備條件。在??嫡{(diào)查地的群落內(nèi),為了繼續(xù)維持大果青杄的自然繁育,更好地保護(hù)大果青杄物種,一方面要建立自然保護(hù)區(qū),即將該地的大果青杄群落劃為自然保護(hù)區(qū)的核心區(qū),杜絕人類活動的干擾,另一方面需研究大果青杄種子萌發(fā)和幼苗生長所需的環(huán)境條件,進(jìn)行人工繁育。
[參考文獻(xiàn)]
[1]郭星,楊帆,李興明,等.我國特有植物大果青杄瀕危機(jī)制的探討[J].林業(yè)科技通訊,2017,( 1):32~36.
[2]齊瑞,郭星,趙陽,等.白龍江珍稀瀕危植物大果青杄群落物種多樣性特征分析[J].西北林學(xué)院學(xué)報,2017,32( 2):161~164.
[3]閆倩倩,郭星,楊帆,等.甘肅南部大果青杄群落特征研究[J].陜西林業(yè)科技,2016,( 6):1~4.
[4]戴振倫,李洪喜,程傳宏,等.獨特的大果青杄群落吸引國際保護(hù)組織關(guān)注[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報,2010,32( 增刊2):247~250.
[5]唐春梓,林先明,由金文,等.五加科藥用植物資源征集、保存與利用研究[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2007,46( 4):592~594.