四川盆地西缘山地退化天然林种群结构研究

2013-11-17伍洪营陈东立

绿色科技 2013年1期

关键词：径级样方天然林

伍洪营，陈东立

（1.凉山州林业调查规划设计院，四川西昌615000；2.四川农业大学城乡建设学院，四川都江堰611830）

1 引言

四川盆地西缘地区由于建国以来大规模的采伐利用、过度放牧、陡坡开垦等人为活动的影响，森林植被遭到严重破坏。目前国内外在森林退化和生态恢复方面的研究不断深入［1，2］。开展对该地区退化天然林的种群结构研究，为该地区天然林的保护提供了有力保障。

2 研究区域概况

研究区域位于成都平原西北边缘彭州境内，东经103°40′～104°10′、北纬30°54′～31°26′之间，属于亚热带湿润气候区，气候温和，雨量充沛。年平均气温为15.6℃，气温年际变幅为13℃，年积温5764.4℃，全年无霜期平均为276d，日照1188.4h，多年平均降水量为932.5mm，相对湿度83%。全年平均降水最多的是7月份，为237.3mm，最少的是12月份，为5.5mm。该区域不仅植被发育完善，种类繁多，而且形成明显的垂直带谱。根据《白水河自然保护区综合考察报名》记载，该区域植物种类达1770种，其中种子植物139科1619种，属世界分布的有47科227种，中国特有22属30种。

3 材料与方法

3.1 样地选设和调查方法

研究样地设在四川省彭州市林场内天台山工区。采用空间退化梯度代替时间退化演替序列的方法，采用典型取样法，在具有代表性的、受人类干扰较少的天然林设定样地，天然林群落样地由21个30m×30cm乔木样方构成，在乔木样方内设5个2m×2m的灌木样方和5个1m×1m的草本样方，样地分布海拔范围为2200～3200m。

样方调查：记录该样方海拔高度、坡度、坡向、坡位、GPS经纬度、受人为干扰状况等环境因子。乔木层进行每木调查（包括记录树种，胸径、树高，枝下高，冠幅等）；灌木层记录灌木种类，株数、高度、盖度；草本层记录草本植物种类、数量、高度、盖度、多度、聚集度等。

3.2 计算方法

物种的重要值是一个综合指标，它较全面的反映种群在群落中的地位和作用［3］，本研究中物种重要值采用：

4 结果与分析

4.1 天然林物种组成特征

在对天然林植物物种组成调查中，共收集到天然林植物物种90种，隶属于48科，76属。其中，草本20科27属29种，灌木18科27属35种，乔木15科21属23种。调查区域内发现蕨类植物3种，藓类植物1种，蘑菇1种，菌类1种。

从天然林草本层植物种类组成来看，含5种的科只有百合科，含2种的科有凤仙花科、茜草科，其于为单科种植物。单种的科、属居多。出现的频率看，凤仙花、鳞毛蕨、冷水花、锯锯藤、禾草在各样地内都有分布，分布范围最广，说明这几种草本植物比较适应于天然林下生存的环境。

灌木层植物种类组成中，含8种的科有蔷薇科，含4种的科有卫矛科，含3种的科有忍冬科、五加科、虎耳草科，含2种的科有木通科，只含1个种的有13个科。天然林下灌木层主要常见植物有藤山柳、箭竹、毛溲疏、石枣子、白叶莓、掌叶梁王茶、大乌泡，在样地内出现频率都在40%以上。

乔木层植物种类组成中，含5种的科有蔷薇科、含2种的科有桦木科，其余为单科种植物。常见种有尾叶樱、多脉榆、柳叶栒子、房县槭、尖叶稠李、大叶椴、红桦、楤木、川陕梾木、白蜡树、中华槭、灯台树、垂枝泡花树、云南山楂、枫杨。这些树种为四川盆地亚热带常绿阔叶林的主要组成树种（表1）。

4.2 天然林优势种群组成

优势种（Dominant species）是指对群落结构和群落环境的形成有明显控制作用的植物种［4，5］。天然林群落优势种通过计算天然林树种的重要值，并依大小排序来确定。

表1 天然林林下乔木层植物主要成分

通过计算得出，天然林乔木树种重要值最大是红桦，其值为11.67，其次是房县槭，重要值为10.31。重要值在5以上乔木树种还有5种树种，分别为褐毛溲疏、大叶椴、大叶腊莲绣球、多脉榆、尾叶樱，它们的重要值分别为7.79、7.76、7.51、6.95、6.62。这7种乔木树种占乔木层总种数的21.21%，它们的重要值之和为58.61，构成天然林群落的优势种。从7个主要种群代表的样方中3296株个体，占样方中植株总数的61.35%，已基本能表现天然林森林群落的主要特征。

4.3 优势种群大小结构

群落的年龄结构，采用以径级代替年龄来分析群落的结构与演化趋势。将调查样地内优势树种按胸径大小加以整理，以树种胸径5cm大小为1个径级龄，将天然林主要优势树种现存个体标准化后用径级龄表示，结果见图1。从天然林优势种群大小级结构分析，优势树种结构可以分为了3种类型：增长型、稳定性和衰退型。

图1 主要优势种群大小结构

从天然林优势种群大小级结构分析，红桦树种的立木株数主要分布在Ⅳ径级，Ⅰ、Ⅱ径级立木株数分布较少，表明红桦种群大树所占种群个体总数比例较大，幼树在红桦种群内分布较少，林下未见更新幼苗，种群天然更新困难，为衰退型种群。从房县槭、褐毛溲疏、大叶腊莲绣球、多脉榆种群大小结构看，幼树（Ⅰ、Ⅱ径级）所占种群个体总数比例较大，林下有幼苗分布，能进行天然更新，随着径级的增大，立木株数逐渐减少，种群更新状况较好，属于增长性种群。其中房县槭、褐毛溲疏的径级结构中，幼苗、幼树所占种群占种群个体总数比例较大，天然更新状况最好，作为天然林演替的先锋树种，具有较强的竞争优势。大叶椴、尾叶樱种群结构中，处于中间径级的立木株数最多，径级两边分布的立木株数较少，林内有更新幼苗分布，当大树死亡后，能进行天然更新，属于稳定性群落。