●白左義(遼寧青龍河國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理服務(wù)中心 遼寧 朝陽 122500)
遼寧青龍河國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)于2014 年12月批建,位于遼寧省最西部,為生態(tài)系統(tǒng)類型自然保護(hù)區(qū)。保護(hù)區(qū)地處燕山山脈東段,屬半濕潤向半干旱地區(qū)過渡地帶,植物種類薈萃了華北、長白和蒙古植物區(qū)系的大部分,自然植被以天然林為主,為研究虎榛子群落等的生長演替規(guī)律,保護(hù)區(qū)技術(shù)人員2020 年8 月對(duì)本群落進(jìn)行了專項(xiàng)調(diào)查。
以樣線調(diào)查方法調(diào)查虎榛子自然分布區(qū)位、生長狀況;每條樣線中選取具有代表性地塊進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)地調(diào)查,樣地面積為10 m×10 m,調(diào)查記錄海拔、坡向、坡位、土層厚度等各項(xiàng)調(diào)查因子;量測(cè)所有灌木種類、種群密度、蓋度和平均高度;在每個(gè)樣地內(nèi)的四角和中心設(shè)置5 個(gè)1 m×1 m草本樣方,調(diào)查所有草本植物種類、種群密度等。
虎榛子(Ostryopsis davidiana)為夏綠闊葉灌木,該群落在保護(hù)區(qū)內(nèi)樣線調(diào)查3 條,總長度12 km。樣線調(diào)查中,虎榛子較少有零星生長分布,所處的立地條件較差;以片狀群落生長較多,立地條件略好,并且多生于山地陰坡、半陰坡,種群密度高,生態(tài)結(jié)構(gòu)相對(duì)單一,受人為等其他影響干擾??;虎榛子灌叢占有林地總面積的比例較低,但作為保護(hù)區(qū)內(nèi)一種典型植被類型,具有重要的科研和生態(tài)價(jià)值[1]。本文選擇的調(diào)查地塊具有較強(qiáng)的地域代表性,樣地調(diào)查地點(diǎn)位于刀爾登鎮(zhèn)三道梁子村西溝北坡,地理坐標(biāo)40°49'44?2" N,119°7'57?2" E,海拔428 m,中坡位,坡度15°,坡向?yàn)楸逼珫|20°,土層厚度8 cm。該灌叢優(yōu)勢(shì)種為虎榛子,高0?6~2?0 m,蓋度為70%~90%,覆蓋度達(dá)0?9。群落中伴生有三裂繡線菊(Spiraea trilobata)、荊條(Vitex negundo)、小葉白蠟(Fraxinus bungeana)、達(dá)呼里胡枝子(Lespedeza daurica)、齒葉白娟梅(Exochorda serratifolia)等。草本受光照等生存空間的影響,種類非常稀少,草本層優(yōu)勢(shì)種為披針葉苔草(Carex lanceolata Boott)、中華卷柏(Selaginella sinensis),其他如鹿藥(Maianthemum japonicum)、黃精(Polygonatum sibiricum)、斑葉堇菜(Viola variegata)、長花天門冬(Asparagus longiflorus)等,均為伴生種。
式中:S為標(biāo)準(zhǔn)地物種數(shù);Ni為標(biāo)準(zhǔn)地種i 的重要值(即標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)第i物種的物種數(shù)除以所有物種數(shù))。群落主要種數(shù)量特征組成,見表1。
表1 虎榛子群落主要種數(shù)量特征
續(xù)表1
從調(diào)查的灌叢群落組成數(shù)量特征可以看出,該灌叢郁閉度0?9,灌木的種群數(shù)量超過11 萬株/hm2,保存了自然植被演替的原始特性[2],具體表現(xiàn)在三個(gè)方面。首先,灌叢群落種群數(shù)量結(jié)構(gòu)合理,群落的建群種和優(yōu)勢(shì)種均為虎榛子,種群密度達(dá)到每公頃6 萬株。主要種伴生灌木樹種為三裂繡線菊3 萬株,蒙古櫟、小葉白蠟各0?5 萬株,其他齒葉白娟梅、荊條等數(shù)量也較高,各樹種的高度0?8~2 m,使在單位面積內(nèi)陽光的利用率更高,因此本群落在種群數(shù)量上,充分體現(xiàn)出自然演替的穩(wěn)定性[3]。其次,群落自然演替處在初級(jí)階段,正向演替發(fā)育為以蒙古櫟、小葉白蠟為主的喬木天然次生林。調(diào)查結(jié)果中,這兩種樹種種群數(shù)量均為0?5 萬株/hm2,平均高度為2 m 和1?8 m,大于灌叢平均高度1 m。因此,群落經(jīng)多年的自然演替后,樹冠頂層蒙古櫟、小葉白蠟優(yōu)先接受光照,喬木層的樹種會(huì)加快生長,形成天然次生林。隨著頂層樹冠變大,郁閉度增加,林下一些灌木接受不到充足的陽光照射,會(huì)逐漸長勢(shì)減弱,種群數(shù)量隨之降低,使林冠下一些耐陰性強(qiáng)的幼樹有所增加,如蒙古櫟幼樹等。再次,群落內(nèi)草本植物,數(shù)量不多,但都具有一定的耐陰性,有效利用了群落內(nèi)的光照、土壤等生長空間,對(duì)灌叢種群結(jié)構(gòu)與數(shù)量進(jìn)行有益補(bǔ)充,增加天然群落生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
根據(jù)吳征鎰對(duì)中國種子植物屬的分布區(qū)類型的劃分方法,按照自然植物區(qū)的植物分布、特有科屬自然分布等,將植物以屬為單位,共劃分為15 個(gè)分布區(qū)類型。其中,青龍河保護(hù)區(qū)虎榛子屬(Ostryopsis)、螞蚱腿子屬(Myripnois)等11個(gè)屬為中國特有屬,體現(xiàn)出植物在保護(hù)區(qū)內(nèi)的稀有性。此外,齒葉白娟梅受自然生長分布和本身生物學(xué)特性的影響,其野生種群面積減少、生長狀況受到人為挖掘移植和采集幼葉食用等影響,保護(hù)狀況堪憂,應(yīng)列為東北地區(qū)珍稀瀕危保護(hù)植物[4]。
從樣線調(diào)查結(jié)果可以看出,本群落無論優(yōu)勢(shì)種和伴生種,都具有耐貧瘠、抗干旱、適應(yīng)性強(qiáng)的特性;虎榛子、三裂繡線菊為灌叢中的主要優(yōu)勢(shì)種,根系發(fā)達(dá),可由根系萌孽繁殖生長,也可以種子繁育,更利于種群快速繁衍擴(kuò)大;荊條、花木藍(lán)、小葉白蠟等,是遼西地區(qū)抗逆性最強(qiáng)的地帶性樹種,也是最差立地條件下生長的先鋒樹種;虎榛子、榆葉梅、照山白等,更適應(yīng)當(dāng)?shù)匕腙幤?,一般在純陽坡生長較差。從Shannon‐Wiener 多樣性指數(shù)(H)看,灌木層的各物種H總值1?50,草本層總計(jì)1?39,因此,群落內(nèi)各物種的種群數(shù)量分配趨于合理,物種多樣性較高;虎榛子、三裂繡線菊的H 值在灌木層中也較高,分別為0?341 和0?35,個(gè)體種群數(shù)量也較大,而螞蚱腿子和照山白的H 值在灌木層中最低,分別為0?015 和0?024,兩個(gè)物種的種群數(shù)量也較?。徊荼緦右簿哂邢嗤卣?,披針葉苔草和中華卷柏種群數(shù)量較高,H 值較大,種群數(shù)量與多樣性指數(shù)兩個(gè)指標(biāo)表現(xiàn)出較強(qiáng)的一致性。
該地塊位于保護(hù)區(qū)實(shí)驗(yàn)區(qū),灌叢的形成可有效發(fā)揮出生態(tài)修復(fù)功能,維持生態(tài)作用的長期穩(wěn)定性[5]。從調(diào)查結(jié)果看,該地塊土層厚度薄,立地條件較差,灌木的種群密度仍超過6 萬株/hm2,并初步具備喬灌木層生長分化的趨勢(shì),這樣的灌叢結(jié)構(gòu)在遼西特別是立地條件較差地塊,水源涵養(yǎng)及水土保持等生態(tài)作用尤為珍貴,這是多年封山育林的成就;在相似立地條件下,未封育形成灌叢前,大多為荒草地,建群種與其他灌木的生長改善了小環(huán)境,使耐陰草本植物得以繁衍生長,如黃精、鹿藥等;從遼西北風(fēng)沙對(duì)京津冀的影響看,本地大面積的天然次生林,在減小土地荒漠化、阻止風(fēng)沙南侵及形成沙塵暴等對(duì)環(huán)境的影響方面發(fā)揮出巨大的生態(tài)作用和社會(huì)效益。
虎榛子天然灌叢,立地條件差,灌叢結(jié)構(gòu)合理,具有重要的生態(tài)區(qū)位。天然灌叢自然生長以后,優(yōu)化了生長環(huán)境,使小葉白蠟、蒙古櫟等幼樹可以生長,一旦周邊光照、覆蓋度等發(fā)生變化,這些喬木幼樹可能在高度上逐漸超出灌叢的平均值,生長為小喬木;虎榛子灌叢內(nèi)其他灌木品種與種群數(shù)量,也體現(xiàn)出木本植物品種的多樣性;灌叢形成后,為林下草本植物的生長創(chuàng)造了多樣條件,披針葉苔草為偏陽性草本,而黃精、鹿藥等更具有耐陰性,同時(shí),經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高,可入中草藥;天然灌叢為一些食草動(dòng)物提供了必要的棲息環(huán)境,也提供了更多的食物來源,如野兔、巖松鼠、植食性鳥類等;食物鏈底端動(dòng)物種群數(shù)量的生長,為一些肉食性動(dòng)物的生存提供了可能,如豹貓、隼形目鳥類等;在一定程度上,動(dòng)物的生長活動(dòng),也能使部分植物種子擴(kuò)散,輔助植物種群數(shù)量的擴(kuò)大[6]。