項亞飛
(河北霧靈山國家級自然保護區(qū)管理局,河北興隆 067300)
霧靈山山楊林群落研究
項亞飛
(河北霧靈山國家級自然保護區(qū)管理局,河北興隆 067300)
從種群數量特征、群落結構特征、生物多樣性指數、群落演替4個方面研究了霧靈山山楊林群落。該群落由24科36屬47種維管植物構成,分喬、灌、草3個層次。喬木7種,灌木11種,草本29種。Simpson指數是4.7854,Shannon-Wiener指數是3.5254,種間隨遇率PIE是0.7911,相對應的均勻度指數Js=0.0722,Jsw=1.9669,Jpie=0.8041。該群落是霧靈山植物群落進展演替過程中的一個形態(tài)階段,不穩(wěn)定,易被更新種替代。
山楊林;種群數量特征;群落結構特征;生物多樣性指數;群落演替
霧靈山是燕山山脈中段,主峰海拔2118m,東經 117°17′~117°35′,北緯 40°29′~40°38′。面積2.02萬hm2,森林覆蓋率90.3%,年平均氣溫7.6℃,年日照2872h,年降水量900mm,無霜期141d。高等植物168種665屬1870種。霧靈山山楊林700hm2。廣泛分布在海拔900~1800m范圍的各溝谷坡面,長勢良好,是霧靈山主要群落之一。
采用標準地樣方調查法。霧靈山植物群落通用表現面積為森林的喬木層600~800m2,森林和灌木叢的灌木層120~150m2,草本層25~30m2。為了保證調查精度,取樣面積大于表現面積。具體做法:外業(yè),選擇具有代表性和典型性山楊林1000m2作為標準地。把標準地劃分為40個5m×5m大樣方,測計樣方內的喬木(含幼樹)種數和每種的個體數;在標準地內均勻布設40個2m×2m的中樣方,測計灌木種數和每種的個體數;在標準地均勻布設40個1m×1m的小樣方,測計草本植物的種數和每種的個體數。內業(yè),把樣方數據換算成公頃數據,統(tǒng)計喬木、灌木、草本種數和總個體數,按公式計算Simpson多樣性指數(S),Shannon-Wiener指數(SW),種間隨遇率(PIE)以及相關的均勻度指數Js、Jsw、Jpie。
標準地位于海拔1400m,半陰坡,棕色森林土,土層厚度63cm,pH值5.3。林齡30a,喬木層郁閉度0.8,密度1620株/hm2,樹高7~20m,平均高15m,胸徑4~36cm,平均胸徑18.5cm,活立木平均蓄積120m3/hm3。灌木層平均高1.3m,蓋度0.7;草本層平均高0.4m,蓋度0.3。
由24科36屬47種維管植物構成山楊林種群,其中雙子葉植物21科32屬42種,分別占總數的87.5%,88.9%,89.4%。單子葉植物3科4屬5種,分別占總數的12.5%,11.1%,10.6%。喬木7種,灌木11種,草本29種,分別占總數的14.9%,23.4%,61.7%。喬、灌、草各層物種的密度、顯著度(喬木層)、蓋度(灌、草層)、頻度、重要值等數量特征見表1。蓋度小于0.005忽略不計。
喬木層,山楊各項數值最大,是建群種。其次是白樺和蒙古櫟,為亞優(yōu)勢種,其它為伴生種。灌木層,胡枝子最多,錦帶花、山楂葉懸鉤子、毛榛、東北鼠李較多,其它較少。草本層,披針葉苔草最多,小紅菊、銀背風毛菊、華北風毛菊、細葉苔草較多,其它較少。
群落的空間層次表明群落結構的外貌特征,群落物種的生活型譜,反應群落結構內在特征。從外在層次和內在生活型兩個角度能夠較全面地反應群落結構。
2.2.1 空間層次 山楊林在空間外觀上分為喬木層、灌木層、草本層。喬木層,樹高7~20m,平均高15m,可分為3個亞層。第一亞層,7~10m,是幼樹層,占總個體的20%,有山楊、白樺、色木槭、蒙古櫟、碩樺。第二亞層10~15m,占總個體的60%,是主林層,有山楊、白樺、蒙古櫟、碩樺。第三個亞層15~20m,占總個體的20%,有山楊、白樺、落葉松。灌木層,蓋度0.7,高度0.5~2.0m,平均高1.3m,分為2個亞層。第一亞層0.5~1.0m,占總個體的40%,有山楂葉懸鉤子、曲萼繡線菊、柔毛繡線菊。第二亞層1~2m,占總個體的60%,有胡枝子、錦帶花、毛榛、東陵八仙花、東北鼠李、毛丁香等。草本層蓋度0.3,平均高度0.4m。
表1 山楊林種群數量特征
2.2.2 生活型譜 有高位芽植物19種,占40.4%,以山楊、白樺為主;地面芽植物18種,占38.3%,以小紅菊、銀背風毛菊為主;地下芽植物10種占21.3%,以披針葉苔草、細葉苔草為主。沒有地上芽植物和1a生草本植物。
對山楊林群落喬木層、灌木層、草本層、群落總體生物多樣性各項指數進行了計算,結果見表2。
表2 山楊林生物多樣性指數
表2表明:山楊林生物多樣性指數較高。SW指數,群落總體>灌木層>草本層>喬木層;S指數和PIE指數,灌木層>喬木層>群落總體>草本層;Jsw和Js指數,喬木層>灌木層>草本層>群落總體;Jpie指數,喬木層>灌木層>群落總體>草本層。
山楊林中幼樹山楊、蒙古櫟比例較大,苗木健壯,徑階完全,在一定時期內可不斷更替主林層的衰老大樹,維持建群種地位,保持群落的穩(wěn)定性。但是,山楊、白樺屬先鋒樹種,而且成熟林、過熟林自然抗力低,抵抗病蟲害、自然災害的免疫能力差,易被更新樹種代替。因此,山楊林是植物群落進展演替過程中的一個不穩(wěn)定的形態(tài)階段,將逐漸被亞優(yōu)勢樹種蒙古櫟替代,形成蒙古櫟為優(yōu)勢樹種,碩樺、白樺、山楊為伴生樹種的闊葉混交林而成為一個新的形態(tài)階段。即:山楊白樺蒙古櫟碩樺林→蒙古櫟碩樺白樺山楊林。
山楊林是進展演替過程中的一個群落形態(tài),植物種類較多,生活型多樣,在溫帶森林生態(tài)系統(tǒng)中占有重要地位。在物種多樣性保護、發(fā)揮綜合效益、美化景觀、科學研究等方面具有重要作用。
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S718.542
A
1002-3356(2011)05-0032-02
2011-08-01