王 博，劉 凱，朱子政，林 勇，王守強

(四川省林業(yè)調查規(guī)劃院，四川 成都 624000)

岷江柏木(CupressuschengianaS.Y.Hu)主要分布在四川西部、北部(岷江上游茂縣、汶川縣、理縣、大金縣、小金縣)及甘肅南部(舟曲、石門、武都)等地，生于海拔 1 200 m～2 900 m干燥陽坡[1]，屬于國家二級重點保護植物。白昆聲[2]指出岷江柏木主要分布在岷江、大渡河、白龍江3個流域，呈現(xiàn)3個地區(qū)不相連續(xù)的特點。大渡河流域的馬爾康市、金川縣、小金縣、丹巴縣是岷江柏木的重要分布地之一[2]。

岷江柏木因其物種資源的珍貴性和地理分區(qū)區(qū)域的特殊性，引起相關學者關注。已有研究涉及岷江柏木個體、遺傳多樣性、種群特征、生存環(huán)境、造林等方面，如包維楷[3]等對岷江柏木的個體生長、結實能力、種子特征、群落類型和演替動態(tài)、遺傳多樣性、生存環(huán)境等內容進行較系統(tǒng)的研究。劉鑫[4]研究了岷江柏木喬、灌、草植被結構。白昆聲[5]、張志燕[6]等對岷江柏的采種、育苗、造林、撫育等技術進行了總結。

已有的研究偏向從種群、個體的角度進行相關研究，而從全流域的角度研究岷江柏木的分布和生長情況相對較少。本研究從大渡河上游全流域的角度，調查了大渡河上游天然起源成片生長的岷江柏木分布面積和生境情況，分析了該區(qū)域岷江柏木生境特征，以期為該區(qū)域岷江柏木進行保護的相關研究和保護措施提供基礎數據和參考資料。

1 研究區(qū)概況

岷江柏木在大渡河流域的馬爾康市、金川縣、小金縣、丹巴縣和康定市均有分布。丹巴縣和康定市內岷江柏木以散生、孤立木岷江柏木為主，本次研究主要針對馬爾康市、金川縣境內成片分布的天然起源岷江柏木。

研究區(qū)范圍為大渡河上游干流及部分支流第一叢山脊內，包括腳木足河、梭磨河、杜柯河、大金川河。四川阿壩州的馬爾康市和金川縣屬高山峽谷地帶，山體雄厚，河谷深切，谷坡陡峻。地貌屬橫斷山系北段的高山曲流深切“V”形谷、峽谷地形，山嶺海拔高程一般達 4 000 m～4 600 m，沿河兩岸的Ⅰ-VI級階地不連續(xù)的呈帶狀分布。土壤隨著海拔高度的增加，由下而上依次為：沖積土、山地褐色土、山地棕壤、暗棕壤、山地灰化土、亞高山草甸土、高山草甸土、高山寒漠土等。其中以亞高山草甸土、暗棕壤和山地棕壤為主。氣候屬川西高原季風氣候區(qū)，具有干濕季分明、氣溫日變化大的特點。年平均降水量733.4 mm，年平均氣溫12.2 ℃，年平均蒸發(fā)量69.9 mm，年平均太陽輻射118.5 W/m2。大渡河流域徑流主要來自降水，其次是地下水和冰雪融水補給，具有豐沛穩(wěn)定和年際變化小的特點。區(qū)內災害性氣象主要有低溫凍害、冰雹、大風、暴雨和洪災等。

2 研究方法

針對研究范圍內天然起源成片的岷江柏木面積及主要生長因子(基質類型、坡度和坡向、海拔范圍、可及程度、平均胸徑、平均樹高)進行。其中：1)面積利用2.5 m分辨率高清遙感影像為底圖，現(xiàn)地對坡勾繪分布地塊，采用ARCGIS矢量化，求算水平平面面積。2)基質類型：分為裸巖、高石質礫石、土壤基質。裸巖是指植株生長于裸巖上，沒有成塊成團和成片的土壤分布；高石質礫石是指植株生長于塊狀礫石之上，雖然可能存在土壤分布，但成團成塊不明顯；土壤是指植株生長于土壤之中，土壤團塊和片狀連續(xù)分布明顯。基質類型現(xiàn)地實測調查。3)坡度：分為6個尺度：平坡(0～5°)、緩坡(6°～15°)、斜坡(16°～25°)、陡坡(26°～35°)、急坡(36°～45°)、險坡(46°以上)。4)坡向：分為9個尺度：北坡、東北坡、東坡、東南坡、南坡、西南坡、西坡、西北坡、無坡向。5)海拔范圍：岷江柏木小班的上限和下限，現(xiàn)地實測。6)可及程度：指小班綜合交通條件。調查岷江柏木小班生長位置附近的道路等級，以及道路至岷江柏木林的可達性?？蛇_性分為可及、不可及，按距離、坡度及周邊地形地貌綜合判定。道路等級分為高速公路、一級公路(道路總寬40 m～70 m)、二級公路(道路總寬30 m～60 m)、三級公路(道路總寬20 m～40 m)、四級公路(道路總寬16 m～30 m)、鄉(xiāng)村道路(路面未硬化，無法通行重載汽車)、其他道路。7)平均樹高、平均胸徑采用現(xiàn)地調查法，調查小班平均樹高和胸徑。樹高分為3 m～5 m、5 m～7 m、7 m～10 m、10 m以上不同等級，胸徑分為小徑組6 cm～12 cm、中徑組14 cm～24 cm、大徑組26 cm～36 cm、特大徑組38 cm。

3 研究結果

3.1 總體分布

大渡河流域是典型的干旱河谷區(qū)，地形閉塞、谷地狹窄，年降水量分布不均，干濕分明。馬爾康市屬于干旱河谷區(qū)中的干溫河谷，金川縣則處于干溫、干暖河谷交錯地[7,8]。研究范圍內大渡河上游天然起源成片岷江柏木小班面積561.0152 hm2。以金川縣集沐鄉(xiāng)為分界點，從集沐鄉(xiāng)沿大渡河干流大金川河往上，在白灣鄉(xiāng)分叉，左側至木爾宗鄉(xiāng)(杜柯河)，右側至腳木足鄉(xiāng)(腳木足河)、松崗鎮(zhèn)(梭磨河)，岷江柏木林分布總體上沿河流呈連續(xù)線型，分布在河谷兩岸或一岸的坡中、下部。分布長度超過300 km，線型水平寬度平均為500 m～700 m，這也是調查范圍內岷江柏木分布最為集中的區(qū)域?？赡苁且驗樵撎巺^(qū)域河道峽窄，河流湍急，屬大渡河干旱河谷向寒溫性高山峽谷過渡區(qū)，因河谷深切引起的焚風效應逐漸減弱，水熱條件非常適應岷江柏的生長。從集沐鄉(xiāng)沿大金川河往下至金川縣安寧鄉(xiāng)一段，岷江柏木分布以小片狀或者散生為主，該區(qū)域天然岷江柏木林、干旱河谷灌叢地相互交錯，以河谷灌叢地為優(yōu)勢植被類型。岷江柏木分布減少，可能是因為干溫向干暖河谷水熱條件的變化引起。

圖1 天然起源成片岷江柏木總體分布圖

3.2 基質類型

由表1可見，分布在裸巖上的岷江柏木268.1818 hm2，占總面積47.80%；高石質礫石上的岷江柏木212.2471 hm2，占37.83 %；土壤上的岷江柏木80.5863 hm2，占14.36%?？梢姡蠖珊恿饔蜥航啬驹诼銕r、高石質礫石、土壤三種基質上均能生長，以裸巖基質所占比例最大，其次為高石質礫石基質，兩者分布面積達到了總面積的85.64 %。

研究發(fā)現(xiàn)，岷江柏木小徑組面積255.4218 hm2，占45.53%；中徑組280.7608 hm2，占50.05%；大徑組24.8326 hm2，占4.43%。其中，裸巖上中徑組面積最大為182.4022 hm2，占中徑組總面積64.97%；高石質礫石上小徑組面積最大為150.8475 hm2，占小徑組總面積59.06%；土壤上大徑組面積最大為22.4977 hm2，占大徑組總面積90.60%?？梢?，調查范圍內岷江柏木以小、中徑組為主，占調查總面積95.57%。小、中、大徑組依次主要分布在高石質礫石、裸巖、土壤基質上，分布基質逐漸偏好。這可能和樹木生長越大，對養(yǎng)分的需求越高應有關。

天然起源岷江柏木小班平均樹高在3 m以上，其中以7 m～10 m為主，面積211.7469 hm2，占總面積37.74%；10 m以上178.5027 hm2，占31.82%；兩者合計占69.56%。高石質礫石樹高集中在5 m～7 m之間，其次為7 m～10 m。裸巖、土壤樹高均集中在7 m～10 m之間，其次為10 m以上。

表1天然起源岷江柏木基質類型分布情況表

3.3 坡向分布

由表2可見，岷江柏木在9個坡向上均能生長，表現(xiàn)出極強的適應性。這和白昆聲等人的研究結果一致[2]。研究范圍內北坡分布面積最大為205.002 hm2，占總面積36.54%。其次為西北和西坡向，面積分別為89.5869 hm2、87.1141 hm2，分別占5.97%、15.53%。坡度平坦區(qū)分布面積最小為5.7901 hm2，占1.03%。總體上以北、西北、西3個坡向分布面積較多，合計面積381.703 hm2，占68.04%。

由表2可見，岷江柏木小徑組西、西北、北坡向分布面積明顯大于其他坡向，面積合計161.8909 hm2，占小徑組總面積的63.38%；中徑組北坡分布顯著高于其他坡向，面積157.5501 hm2，占中徑組面積的56.12%；大徑組主要分布在東南、南坡向，面積22.4977 hm2，占大徑組的90.60 %。

表2天然起源岷江柏木坡向分布情況表

由表2可見，3 m～5 m樹高西坡分布最多為10.2548 hm2，南坡分布最小為0.035 hm2；5 m以上樹高均以北坡面積最多，其中5 m～7 m北坡面積為37.6761 hm2，7 m～10 m北坡面積為92.0290 hm2，10 m以上北坡面積為71.209 hm2。5 m～7 m和10 m以上在坡度平坦區(qū)域均未發(fā)現(xiàn)有成片天然林分布，7 m～10 m樹高則以西南坡分布面積最小。研究發(fā)現(xiàn)，北、西、西北3個坡向是岷江柏木的集中分布的區(qū)域，分布面積大，高度高，且以小徑組樹種為主。

3.4 坡度分布

由表3可見，36°～45°急坡上岷江柏木分布面積最大為227.5985 hm2，占總面積40.57%。其次為46°以上險坡，分布面積110.8804 hm2，占19.76%。再次為26°～35°陡坡，分布面積98.3135 hm2，占17.52%。6°～15°緩坡分布面積最小為7.1560 hm2，占1.28%?？梢?，天然起源岷江柏木生長的坡度大多比較陡峭，主要分布在36°以上的坡度上，分布面積合計占到總面積的60.33%。

由表3可見，小、中、大徑組均以急坡上分布面積最大，分別為66.3342 hm2、149.3175 hm2、11.9468 hm2，依次占各徑組總面積的25.97%、53.18%、48.11%；以平坡或緩坡面積最小。3 m～5m樹高以陡坡面積最大為19.0401 hm2，其次為急坡面積為9.0649 hm2。5 m～7 m、7 m～10 m和10 m以上樹高均以急坡面積最大，分別為50.2987 hm2、72.757 hm2、95.4779 hm2，依次占各樹高等級面積的37.04%、34.36%、53.49%；其次為陡坡或險坡。可見，岷江柏木不同徑組、不同樹高均集中分布在陡坡、急坡、險坡上。

表3天然起源岷江柏木坡度分布情況表

3.5 海拔分布

由表4可見，調查范圍內岷江柏木集中分布在海拔 2 100 m～2 600 m內。2 401 m～2 500 m范圍內岷江柏木分布面積最大為341.1558 hm2，占總面積60.81%。其次為 2 301 m～2 400 m范圍內面積為113.297 hm2，占20.20%。2 100 m～2 200 m范圍內面積最小為7.3961 hm2，占1.32%。可見，天然起源岷江柏木集中生長在 2 301 m～2 500 m的海拔范圍內，分布面積合計占總面積81.01%。

研究發(fā)現(xiàn)，小、中徑組在 2 401 m～2 500 m范圍內面積最大，分別為124.7990 hm2、214.0219 hm2。大徑組 2 301 m～2 400 m范圍面積最大為22.4977 hm2。小徑組 2 100 m～2 200 m范圍內面積最小為7.3961 hm2。由表4可見，小徑組在海拔 2 100 m～2 600 m的范圍內均有分布，中徑組海拔范圍縮小為 2 201 m～2 500 m。大徑組海拔范圍進一步縮小為 2 301 m～2 500 m。隨著樹木生長，岷江柏木海拔分布范圍呈現(xiàn)出逐漸縮小的特點。

表4天然起源岷江柏木海拔分布情況表

由表4可見，3 m～5 m樹高 2 201 m～2 300 m范圍分布最大為14.9696 hm2。5 m～7 m、7 m～10 m和10 m以上樹高均以 2 401 m～2 500 m范圍分布面積最大，依次為52.7764 hm2、145.8803 hm2、131.5452 hm2。5 m～7 m、7 m～10 m在2 100 m～2 200 m和 2 501 m～2 600 m范圍內分布面積明顯低于其他范圍，10 m以上樹高則分布在 2 301 m～2 500 m范圍內?？傮w而言，2 201 m～2 500 m范圍內岷江柏木各不同等級樹高面積均偏大，表明該范圍可能是大渡河上游岷江柏木最適宜的生長海拔范圍。

3.6 可及程度

研究發(fā)現(xiàn)(表5)臨近天然起源的岷江柏木林道路等級只有四級道路、鄉(xiāng)村道路。臨近四級道路的岷江柏木林面積520.4274 hm2，占總面積的92.77%，臨近鄉(xiāng)村道路的面積40.5878 hm2，占7.23%。岷江柏木林距離道路在101 m～200 m內面積最大為254.5285 hm2，占總面積45.37%。其次為1 m～100 m內面積為195.5898 hm2，占34.86%。1 m～200 m內岷江柏木林面積合計450.1183 hm2，占80.23%。值得注意的是，距離道路近并不意味著可及度好。根據調查，岷江柏木可及度為可及的面積40.8507 hm2，占7.28%。高達83.27%的面積為不可及?？杉懊娣e小的原因一方面可能是由于60.33%以上面積的岷江柏木林分布的坡度較高，在36°以上，甚至坡度可達70°以上，存在距離道路較近但坡度較高而導致不可及的情況；另一方面，存在距離道路近，但和道路隔河相對，形成天然隔離而導致不可及。

表5天然起源岷江柏木林可及程度

4 結論

為研究大渡河上游成片分布的天然起源岷江柏木生長分布情況，選擇以馬爾康市和金川縣內典型分布區(qū)岷江柏木林為對象，以高清遙感影像為底圖，采用現(xiàn)地調查和ARCGIS矢量化技術，調查了基質類型、坡度、坡向、海拔、可及度等生境因子及各因子上岷江柏木胸徑、樹高情況。結果發(fā)現(xiàn)：1)岷江柏木主要分布在馬爾康市木爾宗鄉(xiāng)、腳木足鄉(xiāng)至金川縣安寧鄉(xiāng)范圍內沿大渡河主干流區(qū)域內，這可能和當地水熱環(huán)境密切相關。2)岷江柏木在不同基質類型、坡度坡向上均能分布，但主體分布在裸巖、陰坡、半陰坡和36°以上的坡度上，以及海拔 2 100 m～2 600 m的范圍內。3)小、中、大徑組依次主要分布在高石質礫石、裸巖、土壤基質上，分布基質逐漸偏好。這可能和樹木生長越大，對養(yǎng)分的需求越高應有關。4)北、西、西北3個坡向是岷江柏木的集中分布的坡向，分布面積大，高度高，且以小徑組樹種為主。5)岷江柏木不同徑組、不同樹高均集中分布在陡坡、急坡、險坡上。隨著樹木生長，岷江柏木海拔分布范圍呈現(xiàn)出逐漸縮小的特點。2 201 m～2 500 m范圍內岷江柏木各不同等級樹高面積均偏大，也表明該范圍可能是大渡河上游岷江柏木最適宜的生長海拔范圍。

天然岷江柏木屬于國家二級保護植物。目前雖然人工起源的岷江柏木已較大面積的成功種植，但天然起源岷江柏木不僅面臨惡劣的生長基質、較大的生長坡度和很低的可通達、可及度，還面臨項目建設、濫砍伐等人為干擾的脅迫。珍稀植物的保護措施通常包括移栽、劃定保護區(qū)、建立異地種質資源基地等，如何在保障國家重大工程建設的前提下，探索包括移栽措施在內的多樣化、可行性的保護措施，是下一步急需研究和解決的難題。