郭曉峰
(凌源市青山生態(tài)治理與保護(hù)局 遼寧 凌源 122500)
遼西地區(qū)行政轄區(qū)主要為朝陽、阜新、錦州等地市,域內(nèi)以低山丘陵為主,屬北溫帶大陸性季風(fēng)氣候,全年自然氣候干旱,南部地區(qū)以偏濕潤為主,隨緯度的增加,逐漸過渡為以干燥為主。年平均降水量400 ~550 mm,降雨量相對(duì)集中在雨季,光照充足,蒸發(fā)量大,天然植被適應(yīng)干旱的氣候條件。
鼠李(Rhamnus davurica)為鼠李科鼠李屬落葉小喬木或灌木,小枝頂端有大型芽,花期5 ~6 月,果期8~9 月,喜光、耐旱、耐瘠薄,適應(yīng)性較強(qiáng);主根側(cè)根較發(fā)達(dá),容易形成完整的根系網(wǎng)絡(luò),適應(yīng)干旱的氣候,在立地條件較差地塊可生長(zhǎng)成灌木。
受地理位置、自然降雨、地貌特征等多方面影響,遼西地區(qū)天然植被結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,植物品種較少,種群數(shù)量也低。鼠李一般在山地陽坡裸巖附近,林源、荒坡等處零星分布,喜通風(fēng)與光照環(huán)境,大多以灌木的形態(tài)生長(zhǎng),較少形成林分優(yōu)勢(shì)種。通過對(duì)鼠李天然灌叢的調(diào)查,掌握其形成機(jī)理與群落特征,為對(duì)遼西鼠李天然灌叢的科學(xué)保護(hù)提供技術(shù)支撐,發(fā)揮林地涵養(yǎng)水源、防止水土流失等生態(tài)效益。
3.1 調(diào)查方法。通過樣線調(diào)查,記錄鼠李的自然生長(zhǎng)狀況、立地條件等主要特征;選取具有代表性的鼠李天然灌叢,進(jìn)行詳細(xì)標(biāo)準(zhǔn)地調(diào)查,樣地面積為10.0 m×15.0 m,記錄主要樣地調(diào)查環(huán)境因子,樣地內(nèi)調(diào)查各種灌木的名稱、株數(shù)、蓋度、平均高等;在樣地的四個(gè)角與中心位置,機(jī)械設(shè)置5 個(gè)1.0 m×1.0 m 的草本調(diào)查樣方,調(diào)查記錄草本植物名稱、株數(shù)、平均高等。
3.2 調(diào)查結(jié)果。標(biāo)準(zhǔn)地設(shè)置在凌源市刀爾登鎮(zhèn)八道溝村本組西山陽坡,位置為北緯40°43′53″,東經(jīng)119°4′44″,海拔427 m,坡向南,坡度37°,平均土層厚度4.5 cm,位于山坡中腹,天然灌叢優(yōu)勢(shì)種為鼠李,郁閉度0.7,灌叢平均樹高1.6 m,其它伴生種主要為荊條、大果榆、山棗、山杏、錦雞兒等灌木層物種。鼠李灌叢結(jié)構(gòu)組成數(shù)量特征詳見表1。
表1 天然鼠李灌叢物種數(shù)量特征
4.1 灌叢群落的穩(wěn)定性。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0.7,灌木的種群數(shù)量超過1.88 萬株/hm2,形成了自然植被演替的原始特性,具體表現(xiàn)在3 個(gè)方面:
4.1.1 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)種均為鼠李,種群密度達(dá)到0.92 萬株/hm2,主要伴生灌木樹種為荊條0.56 萬株/hm2、大果榆0.24 萬株/hm2,其它還有山棗、山杏和錦雞兒,各伴生種數(shù)量不多,各樹種的高度0.6 ~1.6 m 不等,在單位面積內(nèi),陽光與土壤的利用率更高,體現(xiàn)出群落自然演替的穩(wěn)定性。
4.1.2 群落自然演替處在初級(jí)階段。因大果榆和山杏在生長(zhǎng)速度等方面具有比鼠李更強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)特性,經(jīng)過漫長(zhǎng)的正向自然演替,2 個(gè)樹種會(huì)逐漸生長(zhǎng)到樹冠頂層,郁閉度增加,林下一些灌木接受不到充足的陽光照射,長(zhǎng)勢(shì)逐漸減弱,種群數(shù)量隨之降低,如鼠李、荊條等,原來的優(yōu)勢(shì)種會(huì)逐漸退化到群落伴生種的地位,形成以大果榆為優(yōu)勢(shì)群落的矮小天然喬木或灌叢次生林。
4.1.3 群落內(nèi)草本植物有效利用了群落內(nèi)的光照、土壤等生長(zhǎng)資源,數(shù)量不多,可在林下生長(zhǎng)更新,具有一定耐陰性,增加了天然群落生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
4.2 群落生態(tài)作用的不可替代性。從樣線調(diào)查結(jié)果可以看出,在水土保持與水源涵養(yǎng)條件好的地方,先鋒樹種鼠李、荊條等生長(zhǎng)并形成種群,規(guī)模擴(kuò)大,逐步改善了灌叢林內(nèi)地表土層結(jié)構(gòu),增加了枯枝落葉數(shù)量,也為林下草本如長(zhǎng)蕊石頭花、白蓮蒿等的生長(zhǎng)與繁衍提供了更多的可能,特別是在當(dāng)?shù)赜昙?,短時(shí)間暴雨造成大量水土流失,極容易形成山洪等自然災(zāi)害,鼠李灌叢可有效減緩地表降雨對(duì)土壤的沖刷,并最大限度將水分保留在土層中,滿足植物自身生長(zhǎng)需要;此外,鼠李灌叢有益于荒山的綠化,在減小土地荒漠化、阻止科爾沁沙地風(fēng)沙南侵及減緩形成沙塵暴等方面,發(fā)揮出巨大的生態(tài)作用和社會(huì)效益。
4.3 天然灌叢與環(huán)境的適應(yīng)性。調(diào)查地立地條件具有先天的貧瘠特性,表現(xiàn)為土層薄、光照強(qiáng)、自然蒸發(fā)量大,自然降雨相對(duì)集中,超過60%的降雨量集中在7 ~9 月的雨季;所調(diào)查的灌叢植被都適應(yīng)自然環(huán)境干旱、晝夜溫差大等特點(diǎn),灌叢個(gè)體在生長(zhǎng)初期,克服不利生長(zhǎng)的氣候條件,利用植物生長(zhǎng)期內(nèi)的有效自然降雨,逐漸生長(zhǎng),再通過種子或根系萌生不定芽,形成新的植株個(gè)體,進(jìn)一步形成種群,實(shí)現(xiàn)種群數(shù)量的擴(kuò)大。如山杏、荊條、錦雞兒、山棗等,都具有根系萌蘗的特性,通過萌蘗與種子2 種繁育方式互補(bǔ),達(dá)到種群數(shù)量的增加。
4.4 生物多樣性的影響。所調(diào)查群落因所處自然條件的特殊性,在植物與動(dòng)物的多樣性保護(hù)與恢復(fù)中產(chǎn)生了良好影響。表現(xiàn)在植物上,鼠李生長(zhǎng)建群以后,進(jìn)一步優(yōu)化了生長(zhǎng)環(huán)境,使大果榆、山杏等伴生種可以生長(zhǎng),一旦周邊環(huán)境光照、覆蓋度等發(fā)生變化,這些可生長(zhǎng)為小喬木的大果榆、山杏等幼樹,可以在樹干高度及冠幅上逐漸超出原有灌叢的平均高,擴(kuò)大小喬木個(gè)體在群落中的生態(tài)作用和影響,提高原有鼠李群落整體的抗逆性、穩(wěn)定性;天然群落形成后,更便于林下草本的生長(zhǎng),如披針葉薹草、長(zhǎng)蕊石頭花等,具有超強(qiáng)的根系網(wǎng)絡(luò),在保持水土中發(fā)揮出獨(dú)特作用。群落在對(duì)動(dòng)物多樣性的影響中,天然灌叢為動(dòng)物提供了必要的棲息環(huán)境,滿足了一些動(dòng)物的棲息需求,也豐富了動(dòng)物的食物來源,如為野兔、嚙齒目的巖松鼠等提供草類枝葉、種子等食物;同時(shí)食草動(dòng)物的棲息活動(dòng)滿足了食肉動(dòng)物豹貓、雕鸮等的生長(zhǎng)需要;動(dòng)物的生長(zhǎng)活動(dòng)也有助于山杏等植物種子的擴(kuò)散傳播,輔助植物種群數(shù)量的擴(kuò)大。
遼西地區(qū)位于“京津冀”的東北部,受干旱等的影響,大面積的遼西陽坡山地立地條件惡劣,自然植被較少,保護(hù)與恢復(fù)原生植被,維持地域性生態(tài)安全,是現(xiàn)階段生態(tài)文明建設(shè)的必然選擇。經(jīng)過幾十年的長(zhǎng)期探索,對(duì)大面積的荒山實(shí)施封山育林措施,可最大限度保持原生植被的灌木、草本植物種群數(shù)量,提升生態(tài)效益;在此基礎(chǔ)上,對(duì)一些適宜地塊,引進(jìn)栽植一些先鋒樹種,如鼠李、側(cè)柏、大果榆等,可達(dá)到人工促進(jìn)天然林更新,優(yōu)化植被群系結(jié)構(gòu)組成的目的。