熊衍具

(廣東省連平縣林業(yè)科學(xué)研究所， 廣東 連平 517100)

1 引言

群落結(jié)構(gòu)特征是森林的重要特征之一，研究群落結(jié)構(gòu)是了解森林物種基本組成及動態(tài)變化的首要條件和重要基礎(chǔ)[1]。植被通過物種多樣性和群落結(jié)構(gòu)的變化對生態(tài)系統(tǒng)的功能產(chǎn)生了強大的影響，其結(jié)構(gòu)與功能能夠綜合反映自然生態(tài)系統(tǒng)的基本特點與功能特性，常被作為生態(tài)環(huán)境監(jiān)測的指標(biāo)[2～4]。由于森林植被破壞、森林資源匱乏等問題，人們越來越重視自然保護(hù)區(qū)植被類型及群落結(jié)構(gòu)的研究[5～11]。李競等[5]調(diào)查整理內(nèi)蒙古松山自然保護(hù)區(qū)植被類型；程方等[6]調(diào)查惠城區(qū)古寨自然保護(hù)區(qū)，促進(jìn)群落類型演替；朱晉梅等[7]詳細(xì)調(diào)查青羊湖林場，提出保護(hù)建議。黃牛石自然保護(hù)區(qū)自建立以來，學(xué)者在種群遺傳學(xué)，森林經(jīng)營等方面進(jìn)行了相關(guān)研究[12～14]。本文通過對保護(hù)區(qū)植被類型和群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)查研究分析，以期為保護(hù)區(qū)的生物多樣性保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)指導(dǎo)。

2 保護(hù)區(qū)概況

廣東連平黃牛石省級自然保護(hù)區(qū)(以下簡稱“保護(hù)區(qū)”或“黃牛石保護(hù)區(qū)”)位于粵贛兩省交界處，總面積為4420.32 hm2，地理坐標(biāo)為東經(jīng)114°25′16″～114°29′51″，北緯24°25′35″～24°30′53″。保護(hù)區(qū)最高峰為黃牛石頂，海拔約1430 m，最低點海拔約220 m，保護(hù)區(qū)內(nèi)具有明顯的植被垂直帶譜，生態(tài)環(huán)境多樣，植被類型豐富。黃牛石自然保護(hù)區(qū)地處九連山脈南坡，所處中亞熱帶季風(fēng)氣候地區(qū)，地表形態(tài)復(fù)雜多樣，氣候條件差異性大，其生境類型多樣。最新調(diào)查結(jié)果表明，區(qū)內(nèi)維管植物214科787屬1620余種(栽培植物72種)，植被型7個、植被亞型7個和群系17個；主要植被型包括針葉林、針葉闊葉混交林、常綠闊葉林、竹林、常綠闊葉灌叢、灌草叢和人工植被；主要植被亞型為暖性常綠針葉林、亞熱帶常綠針闊葉混交林、亞熱帶山地常綠闊葉林、暖性竹林、亞熱帶石灰?guī)r灌叢、亞熱帶山地灌草叢和經(jīng)濟林。

3 調(diào)查方法及數(shù)據(jù)處理

3.1 調(diào)查方法

因地制宜采用樣線法、樣方法和無人機調(diào)查法。調(diào)查中，綜合研判現(xiàn)有資料及前期初步勘察資料，具體依據(jù)植物分布情況、地形地貌情況、生境狀況等科學(xué)設(shè)置調(diào)查樣線，調(diào)查樣線貫穿整個保護(hù)區(qū)范圍，涵養(yǎng)保護(hù)區(qū)各植被類型和不同生境。樣線調(diào)查過程中對沿線的不同環(huán)境、生境狀況、植被類型進(jìn)行判斷并定點記錄，確定保護(hù)區(qū)內(nèi)各植被的類型及面積。通過一年多時間5次實地調(diào)查，在保護(hù)區(qū)內(nèi)完成調(diào)查樣線10條，涉及保護(hù)區(qū)各植被類型和不同生境。在樣線調(diào)查基礎(chǔ)上，科學(xué)設(shè)置了5個固定監(jiān)測樣方和15個臨時樣方，分別按技術(shù)要求對喬木、灌木、草本、藤本植物進(jìn)行調(diào)查，記錄建群種或共建種、優(yōu)勢層或指示層、生境、優(yōu)勢種或共優(yōu)種及其他相關(guān)情況。

在樣線和樣方調(diào)查基礎(chǔ)上，結(jié)合無人機調(diào)查方法。無人機調(diào)查主要用于植被類型調(diào)查，通過無人機實地拍攝和監(jiān)測區(qū)域遙感影像的解譯，配合實地調(diào)查及森林二類調(diào)查資料、區(qū)域地形圖等歷史資料數(shù)據(jù)，結(jié)合GIS技術(shù)，對區(qū)域內(nèi)植被類型進(jìn)行數(shù)字化區(qū)分和制圖。無人機憑借其極高的空間分辨率和光譜分辨率，可以實現(xiàn)對特定植物物種、植被群落類型的識別與分類。在進(jìn)行植物、植被類型調(diào)查時，可利用不同植物生長、凋落、開花等表觀特征的不同，增強識別的差異，同時經(jīng)過實地光譜、紋理、群落、生境等信息的采集，結(jié)合無人機正射拍攝或傾斜拍攝，以實現(xiàn)解譯識別。

3.2 數(shù)據(jù)處理

根據(jù)樣線及樣方調(diào)查記錄，在不同樣方的群落外貌判斷基礎(chǔ)上，結(jié)合不同樣方優(yōu)勢層次主要物種的重要值，依據(jù)《中國植被》[15]《廣東植被》[16]的分類原則對保護(hù)區(qū)的植被類型進(jìn)行群落類型命名，對不同群落類型進(jìn)行群系和植被型劃分分析，植物區(qū)系分析參考吳征鎰等[17～20]對種子植物科、屬分布區(qū)類型的劃分系統(tǒng)，并對保護(hù)區(qū)植被類型演替趨向進(jìn)行初步分析。

4 結(jié)果與分析

本調(diào)查結(jié)果表明，保護(hù)區(qū)內(nèi)植被類型豐富，按《中國植被》對植被型的劃分，保護(hù)區(qū)植被大致劃分成7個植被型，7個植被亞型和17個群系。

表1 植被類型組成

4.1 暖性常綠針葉林

保護(hù)區(qū)內(nèi)暖性常綠針葉林組成種類主要有松屬、杉屬等植物，一般的針葉林屬先鋒群落，是森林群落演替的早期階段，隨著進(jìn)展演替的進(jìn)行，這些針葉林將逐步演替到常綠闊葉林。本植被亞型在自然保護(hù)區(qū)內(nèi)的針葉樹種主要以馬尾松(Pinusmassioniana)、杉木(Cunninghamialanceolata)為主(表2)。

表2 暖性常綠針葉林群系結(jié)構(gòu)

4.2 亞熱帶常綠針闊葉混交林

常綠針葉闊葉混交林是指分布于我國熱帶亞熱帶地區(qū)以常綠針葉樹和闊葉樹組成的混合森林群落類型，常是針葉林向闊葉林演替的中間類型，在我國東部和南部地區(qū)以馬尾松闊葉混交林、杉木闊葉混交林等最為常見。該植被亞型在自然保護(hù)區(qū)內(nèi)主要為馬尾松、杉木等與闊葉樹種木荷(Schimasuperba)、疏齒木荷(Schimaremotiserrata)、錐屬等植物的混交林(表3)。

表3 亞熱帶常綠針闊葉混交林

4.3 亞熱帶山地常綠闊葉林

本類型植被分布廣且面積大，主要分布在900～1000 m以下的山地，分布于七姑塘山1000 m以下的地方，冬瓜嶺、燕嶺及橫坑頂、四方山、雷打石山的南面。該群落終年常綠，林冠呈半圓球形，郁閉度在0.90以上，有藤本和附生植物存在，但缺粗大木質(zhì)藤本和附生種子植物。保護(hù)區(qū)內(nèi)中高海拔地區(qū)分布廣泛，主要群系見表4。

表4 亞熱帶山地常綠闊葉林群系結(jié)構(gòu)

4.4 暖性竹林

保護(hù)區(qū)內(nèi)毛竹林主要分布在白石坳背區(qū)域，其他地方零星小面積竹林分布，且和闊葉林混生。該群系內(nèi)偶伴生木荷、楓香、木油桐(Aleuritesmontana)、黧蒴、米錐等樹種，林下較空曠，蓋度低，常見有鴨腳木、杜莖山、假鷹爪(Desmoschinensis)、紅背山麻桿(Alchorneatrewioides)、檵木(Loropetalumchinense)、烏藥(Linderaaggregata)等，蓋度約35%；草本常見的有芒萁、金毛狗、烏毛蕨、十字薹草等，蓋度在30%～60%不等。藤本植物較多，常見玉葉金花、常春藤、海金沙等。

4.5 亞熱帶石灰?guī)r灌叢

本類型大多是原生闊葉林被人為破壞后自然形成的，外貌呈現(xiàn)濃密灌叢，大多巖石被厚度10 cm以上以上的苔蘚地衣層覆蓋，植物種類較豐富。

本類型分布于保護(hù)區(qū)1000～1300 m的山頂中上坡，在保護(hù)區(qū)內(nèi)主要分布在芹菜塘和黃牛石頂1000～1300 m的地段；此類型群落外貌終年常綠或半常綠，林冠低矮比較平整，樹冠半圓球形，葉革質(zhì)光滑，以小型葉為主，樹干彎曲，分枝較多，沒有或少有高大常綠或落葉喬木。此群落類型一般高度為2～4 m，郁閉度0.85左右，其主要由殼斗科、薔薇科、杜鵑花科、忍冬科物種構(gòu)成植物群落，群落結(jié)構(gòu)分2層，小喬木或灌木層1層，草本層1層(表5)。

表5 亞熱帶石灰?guī)r灌叢群系結(jié)構(gòu)

4.6 亞熱帶山地常綠灌草叢

本植被類型在植物群落外貌、結(jié)構(gòu)和種類組成有較大的差異。在環(huán)境濕潤、土層較深厚的丘陵及山地下部分布著中生性稀樹草坡。它的外貌整齊，整體覆蓋度80%～90%，以草本層為主，叢生的灌木和散生的小喬木數(shù)量較多。保護(hù)區(qū)海拔1200m以上的區(qū)域分布著旱中生性草坡類型，其群落外貌隨季節(jié)而變化明顯，雨季呈青綠色，旱季則一片黃褐色。群落總蓋度在30%～80%不等，結(jié)構(gòu)簡單(表6)。

表6 亞熱帶山地常綠灌草叢群系結(jié)構(gòu)

4.7 人工植被

人工植被是指人類以改造、經(jīng)營和開發(fā)利用自然資源為目的而種植的各種植物群落，以滿足人們生活和生產(chǎn)的需要。在保護(hù)區(qū)內(nèi)鍋洞區(qū)域種植了小面積的茶樹。

5 結(jié)論與建議

5.1 結(jié)論

黃牛石自然保護(hù)區(qū)植被類型豐富，植被的垂直帶譜較為完整。海拔300～500 m區(qū)域主要分布天然的針闊葉混交林、暖性常綠針葉林等；海拔500～1000 m區(qū)域主要分布天然的常綠闊葉林；海拔1000～1400 m的山坳處為山頂常綠矮林、石灰?guī)r灌叢、山頂及山脊自然分布著以禾本科、莎草科等植物組成的草叢和灌草叢等。部分山頂?shù)纳郊箘t只分布著草叢，灌木樹種較少此外。

5.2 建議

(1)黃牛石自然保護(hù)區(qū)的天然次生常綠闊葉林是我國華南地區(qū)最具代表性的地帶性植被之一，林木茂盛、有部分林分向頂級群落過渡，生態(tài)功能趨于穩(wěn)定，可以作為地區(qū)恢復(fù)和重建退化森林生態(tài)系統(tǒng)的參照系統(tǒng)，具有重要的保護(hù)及科研價值。

(2)為進(jìn)一步保護(hù)好保護(hù)區(qū)的植被能正常進(jìn)行群落天然演替與更新，應(yīng)充分分析保護(hù)區(qū)內(nèi)的各威脅因素，建立完善的保護(hù)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合保護(hù)區(qū)內(nèi)珍稀瀕危動植物、蘭科植物及極小種群物種的保護(hù)工作，開展持續(xù)、全面的動態(tài)監(jiān)測和植物群落發(fā)展研究。