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雾灵山山杨青杄硕桦林群落研究

2011-06-15项亚飞

河北林业科技 2011年6期
关键词:山杨草本盖度

项亚飞

(河北雾灵山国家级自然保护区管理局,河北 兴隆 067300)

雾灵山山杨青杄硕桦林群落研究

项亚飞

(河北雾灵山国家级自然保护区管理局,河北 兴隆 067300)

从种群数量特征、群落结构特征、生物多样性指数、群落演替4个方面研究了雾灵山山杨青杄硕桦林群落。该群落由26科48属60种维管植物构成,分乔、灌、草3个层次。乔木6种,灌木20种(含藤本北五味子),草本34种。Simpson指数是4.6856,Shannon-Wiener指数是3.4253,种间随遇率PIE是0.6813,相对应的均匀度指数Js=0.0338,Jsw=1.8679,Jpie=0.7041。该群落是雾灵山植物群落进展演替过程中的一个较高形态阶段,山杨和硕桦将陆续被淘汰,最终形成青杄林顶级群落。

山杨青杄硕桦林;种群数量特征;群落结构特征;生物多样性指数;群落演替

雾灵山是燕山山脉中段,主峰海拔2118m,东经 117°17′~117°35′,北纬 40°29′~40°38′。面积2.02万hm2,森林覆盖率90.3%,年平均气温7.6℃,年日照 2872h,年降水量 900mm,无霜期141d。高等植物168种665属1870种。雾灵山山杨青杄硕桦林400hm2。广泛分布在海拔900~1600m 范围,多北向坡面,坡度 15°~30°,长势良好,是雾灵山针阔混交林群落之一。

1 研究方法

采用标准地样方调查法。雾灵山植物群落通用表现面积为森林的乔木层600~800m2,森林和灌木丛的灌木层 120~150m2,草本层 25~30m2。为了保证调查精度,取样面积大于表现面积。具体做法:外业,选择具有代表性和典型性山杨青杄硕桦林1000m2作为标准地。把标准地划分为40个5m×5m大样方,测计样方内的乔木(含幼树)种数和每种的个体数;在标准地内均匀布设40个2m×2m的中样方,测计灌木种数和每种的个体数;在标准地均匀布设40个1m×1m的小样方,测计草本植物的种数和每种的个体数。内业,把样方数据换算成公顷数据,统计乔木、灌木、草本种数和总个体数,按公式计算Simpson多样性指数(S),Shannon-Wiener指数(SW),种间随遇率(PIE)以及相关的均匀度指数 Js、Jsw、Jpie。

标准地位于海拔1300m,半阴坡,棕色森林土,土层厚度58cm,pH值6.0。林龄36a,乔木层郁闭度0.8,树高7~20m,平均高15m,胸径4~36cm,平均胸径22cm,密度916株/hm2,活立木平均蓄积150m3/hm2。灌木层平均高1.3m,盖度0.95;草本层平均高0.5m,盖度0.3。

2 研究结果

2.1 种群数量特征

由26科48属60种维管植物构成山杨青杄硕桦林种群,其中双子叶植物20科38属46种,分别占总数的77.0%、79.1%、77%。单子叶植物3科7属9种,分别占总数的11.6%、14.6%、14.8%。裸子植物1科1属1种,分别占总数的3.8%、2.1%、1.6%。蕨类植物2科2属4种,分别占总数的7.6%、4.2%、6.6%。乔木6种,灌木20种,草本34种,分别占总数的10.0%、33.3%、56.7%。乔、灌、草各层物种的密度、显著度(乔木层)、盖度(灌、草层)、频度、重要值等数量特征见表1。盖度小于0.005忽略不计。

乔木层,山杨各项数值最大,是建群种。其次是青杄和硕桦,为亚优势种,其它为伴生种。灌木层,金花忍冬最多,刺五加、东陵八仙花、锦带花、六道木、小花溲疏、曲萼绣线菊、毛丁香、北五味子较多,其它较少。草本层,裸茎碎米荠最多,糙苏、华北风毛菊、升麻、二叶舞鹤草、宽叶苔草、白花碎米荠较多,其它较少。

2.2 群落结构特征

群落的空间层次表明群落结构的外貌特征,群落物种的生活型谱,反应群落结构内在特征。从外在层次和内在生活型两个角度能够较全面地反应群落结构。

表1 山杨青杄硕桦林种群数量特征

2.2.1 空间层次 山杨青杄硕桦林,在空间外观上分为乔木层、灌木层、草本层。乔木层,树高7~20m,平均高15m,可分为3个亚层。第一亚层,7~10m,占总个体的20%,有山杨、硕桦、色木槭、黄花柳、百花花楸、青杄及其幼树。第二亚层,10~15m,占总个体的60%,是主林层,有山杨、青杄、硕桦。第三亚层,15~20m,占总个体的20%,有山杨、青杄、硕桦。灌木层,盖度0.95,高度0.5~2.0m,平均高1.3m,分为2个亚层。第一亚层,0.5~1.0m,占总个体的30%,有大叶小檗、华北忍冬、曲萼绣线菊、小花溲疏、东北茶镳子、六道木。第二亚层,1~2m,占总个体的70%,有东陵八仙花、锦带花、金花忍冬、红瑞木、刺五加、东北鼠李、毛丁香等。草本层,盖度0.3,平均高度0.5m。

2.2.2 生活型谱 有高位芽植物29种,占48.3%,以山杨、青杄、硕桦为主;地上芽植物只有大瓣铁线莲1种,占1.7%。地面芽植物12种,占20%,以糙苏、华北风毛菊、升麻、白花碎米荠为主;地下芽植物18种,占30%,以裸茎碎米荠、披针叶苔草、细叶苔草、宽叶苔草为主。没有1a生草本植物。

2.3 生物多样性指数

对山杨青杄硕桦林群落乔木层、灌木层、草本层、群落总体生物多样性各项指数进行了计算,结果见表2。

表2 山杨青杄硕桦林生物多样性指数

表2表明,山杨青杄硕桦林生物多样性指数较高。SW指数,群落总体>灌木层>草本层>乔木层;S指数和PIE指数,灌木层>乔木层>群落总体>草本层;Jsw和Js指数,乔木层>灌木层>草本层>群落总体;Jpie指数,乔木层>灌木层>群落总体>草本层。

2.4 群落演替

该群落乔木层有山杨、青杄、硕桦、色木槭、黄花柳、百花花楸,占据主林层的有山杨、青杄、硕桦,其它占据次林层。青杄将到中龄,长势良好,天然下种,幼树逐渐增加,且长势良好。山杨属成熟林,多病腐,处于衰退状态,且靠根蘖繁殖,幼树很少,呈被淘汰趋势。硕桦属近熟林,近期比较稳定,但到成熟阶段易干枯腐烂,也将逐渐被淘汰。色木槭、黄花柳、百花花楸接近中龄林,已生长不良,枯腐至死,达不到主林层。因此群落演替方向是:山杨青杄硕桦林→青杄硕桦林→青杄林顶级群落。

[1]王德艺,等.暖温带森林生态系统[M].北京:中国林业出版社,2003.

[2]王德艺,等.雾灵山自然保护区生物多样性研究[J].生物多样性,1997,(5):549-53.

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[5]郑均宝.河北森林[M].北京:中国林业出版社,1988.

S718.54

A

1002-3356(2011)06-0033-02

2011-09-01

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