康瑶瑶， 贾红波， 高永龙

(北京市林业勘察设计院，北京 100029)



山西五鹿山白皮松林的群落结构

康瑶瑶， 贾红波， 高永龙

(北京市林业勘察设计院，北京 100029)

在山西五鹿山的白皮松林中共设立标准地6块，对这些标准地资料进行统计，以研究五鹿山地区白皮松林的群落结构、白皮松的生长规律以及群落生产力。结果表明：该群落生活型谱中以高位芽为主，不同于同纬度的温带植物群落特征。白皮松林的垂直结构简单，有乔、灌、草3层，3层共出现了60余种植物。乔木层白皮松为建群种；灌木层以虎榛子的重要值最大，为22.4；草本层以披针苔草重要值最大，达到75.5。白皮松林的径级结构呈不对称山状曲线；各径阶树木中,幼苗、幼树在数量上占优；随着胸径的增大,立木株数逐渐减少,这表明白皮松林更新良好,种群处于稳定的发展状态。

白皮松;生活型谱;径级结构;生产力

白皮松(Pinusbungeana)属松科(Pinaceae)松属(Pinus)植物，是我国特有种，具有喜光、耐瘠薄、耐干旱和干冷气候的特性。它不仅能生长在山地和黄土高原丘陵区的碳酸盐褐土、典型褐土、淋溶褐土等土壤上，而且也能在石灰性反应的土壤上正常生长[1]。白皮松生长的地区，立地质量差，其他乔木难以生长，所以它是保持水土的优良树种。白皮松对烟尘和二氧化硫的抗性强，有利于净化空气，是环境保护的优良树种。另外，它的树姿优美,苍翠挺拔,树干色彩鲜艳，具有很高的观赏价值，也是庭院绿化的优良树种。

白皮松主要分布在山西中南部、河南西部、陕西秦岭山麓、甘肃南部、四川北部、湖北西部、河南等地[2]。目前对该植物生态学研究较少，为此笔者对分布在五鹿山的白皮松林的群落结构进行了研究，旨在探讨白皮松林结构特点，研究其生态学特性，为白皮松的可持续利用和生物学保护提供参考。

1 研究地区与研究方法

1.1 五鹿山自然概况五鹿山自然保护区地处吕梁山南端，地理位置位于36°23′45″～36°38′20″N，118°8′～118°18′E。全区总面积20 617.3 hm2，主峰位于保护区西部，海拔1 946.3 m，最低处下庄水库1 135.0 m。保护区位于暖温带季风型大陆性气候区，特点是夏季炎热多雨，多为东南风，冬季寒冷，盛行西北风。年平均气温8.7 ℃，极端最高气温36.4 ℃，极端最低气温-23.2 ℃。无霜期150～180 d，年日照时数2 400～2 700 h，年降水量一般在550 mm左右，相对湿度55.6%。该地区的白皮松林是我国分布面积最大、最集中、长势最好的白皮松天然林。

1.2 研究方法在研究地区先踏查后调查，取有代表性的各类白皮松林进行调查，共设立固定标准地6块(表1)，标准地大小30 m×30 m、30 m×20 m。首先记载描述标准地的基本状况,如海拔、坡度、坡向，在每个标准地做一个土壤剖面，记录各层厚度、质地、结构、紧实度等。对于胸径>4 cm,树高>3 m的乔木进行每木调查，记录树种、胸径、树高、冠径、枝下高、生长级和健康状况。在标准地内系统布设2 m×2 m固定样方12块，进行下木调查。草本样方套嵌在下木样方内，面积2 m×1 m(草本样方应有规律取下木样方北面或南面的1/2)，分种记载下木和草本植物株数、盖度、多度、平均高度、生长状况和分布情况，再在标准地外系统布设18块2 m×2 m的固定样方，结合标准地内的12块样方，调查林下更新状况。

在判断层片的优势种时用重要值这一指标，重要值=(相对密度+相对盖度+相对频度)/3，乔木层的优势种用相对密度和相对显著度2个指标来衡量。数据处理应用Excel软件。

2 结果与分析

2.1 白皮松林的生活型特点根据Raunkiaer的生活型分类系统[3],统计各样方中出现的植物种,分析其结构(图1)。结果表明：高位芽植物种类最多，占的比重最大，达到44.74%，其中乔木包括了该地区的优势种白皮松、辽东栎(Quercusliaotungensis)、油松(Pinustabulaeformis)以及常见的侧柏(Platycladusorientalis)、槭属(Acer)等若干种类。灌木则由黄栌(Cotinuscoggygri)、虎榛子(Ostriopsisdavidiana)、陕西荚蒾(Viburnumschensianum)、黄刺玫(Rosaxanthina)、紫丁香(Syringaoblata)、三裂绣线菊(Spiraeatrilobata)、胡枝子属(Lespedeza)、忍冬属(Londesia)、栒子属(Cotoneaster)等种类组成。地面芽植物占所有种数的21.05%，包括苔草属(Carex)的若干种,还有毛茛科(Ranunculaceae)、菊科(Asteraceae)、锦葵科(Malvaceae)的一些植物。地下芽植物主要包括百合科(Liliaceae)的一些植物，如玉竹(Polygonatumodoratum)，还有伞形科(Umbelliferae)的若干种类。1年生植物则主要是蒿属(Artemisia)的植物。山西五鹿山白皮松林生活型反映了该区的自然环境。一般高位芽植物占优势的群落，多分布在温热高湿的气候条件下。五鹿山保护区处在暖温带地区，并不像热带或亚热带一样温热高湿，但与省内同纬度地区相比，气温变幅较大，空气相对湿度较高，特别是夏季炎热多雨，造成了高位芽植物占优的情况。同时，五鹿山地区的高位芽植物大多都是耐旱抗寒的植物，这说明该区环境相对比较干旱，土壤贫瘠，冬天寒冷，喜湿植物种类受到限制。

表1 6块标准地的基本情况

2.2 白皮松林的垂直结构与物种组成白皮松林的垂直层次结构简单，可分为乔木层、灌木层、草本层等明显的3层。乔木层共出现了10个种，优势树种用相对显著度和相对密度来衡量，将6块样地的资料汇总统计，列出重要值最大的4个种(表2)。可以看出白皮松的相对显著度和相对密度值都最高，是建群种。辽东栎的相对显著度比侧柏大，但相对密度较侧柏小，这与2个树种自身生态特性有关。辽东栎比较粗壮，平均胸径在15 cm左右，而侧柏径生长慢，很难看到粗大的个体，所以即使侧柏的株数比辽东栎多，其胸高断面积之和也可能比辽东栎小。辽东栎和侧柏这2个树种是五鹿山白皮松林中最常见的伴生种。

表2 五鹿山白皮松林的主要乔木树种

在调查的6块样地中，共有下木22种，将重要值较大的前10种列于表3中。其中虎榛子(O.davidiana)的重要值最大，达到22.40，是白皮松林下木层的优势种；黄栌(C.coggygri)和陕西荚蒾(V.schensianum)的重要值均达到10以上，是下木层的亚优势种；另外，重要值较大的还有胡枝子(L.bicolor)和三裂绣线菊(S.trilobata)，其余种的重要值较小，处于从属地位。从6块样地的实际情况看，虎榛子分布最为均匀，在6块样地均有出现，并且它是样地4和样地6下木层的优势种，也是样地2和样地5下木层的亚优势种；陕西荚蒾的分布也很均匀，同虎榛子一样，在6块样地均有出现，并且是样地2的优势种，也是样地6的亚优势种；胡枝子和三裂绣线菊在5块样地中出现，其中胡枝子是样地5下木层的优势种，三裂绣线菊是样地3下木层的优势种；黄栌的重要值排第2，但它相对来说集中分布，主要出现在样地1，样地2、3、4少有分布。从上述分析中可以看出，白皮松林下木层的物种分布很有规律，趋于稳定状态，不同林型均由几种常见的灌木构成优势种，加上其他的一些伴生种。

草本层平均高在0.2 m左右。6块样地里共出现了29种植物，将重要值最高的4种列于表3。从表3可以看出，披针苔草(Carexlanceolata)占有绝对统治地位，重要值达到75.50，远远高于其他种类，且在每块样地中均占优势，这说明其他的草本植物都处于从属地位。白皮松林下草本植物单一的原因如下：①乔木层的郁闭度大，再加上白皮松的活枝下高较低，为1～4 m，另外下木层的盖度也不低，遮挡了阳光，影响了草本植物的生长；②苔草的自身特性，苔草抗寒耐寒，根系发达，萌生力强，繁殖快，具有很强的竞争力和蔓延力，导致其他草本植物竞争不过苔草，使得苔草占绝对优势；③当地的气候环境，五鹿山冬天严寒漫长，限制了草本植物的发展。

表3 五鹿山白皮松林下木层与草本层的优势种及其重要值

2.3 白皮松林的径级结构用径级结构代替年龄结构对白皮松林进行动态分析[4-5]，将6块标准地的数据综合统计，结果如图2所示。从图2可以看出白皮松林的幼树很多，随着胸径的增大，林木株数越来越少，总体呈一个不对称的山状曲线。胸径超过20 cm的白皮松非常少，这与其生长习性相关。从整体上看，白皮松林的幼树生长较好，这与人为干扰少相关。对6块标准地的乔木数据进行统计分析，发现每块样地白皮松的径阶分布均符合图2的趋势。这说明白皮松林属于增长型种群，在无干扰的情况下，随着时间推移，演替进行，最终可能成为顶极群落。

3 结论

白皮松群落组成成分简单，共出现了60余种植物，从生活型谱中看出高位芽植物占优势。群落的垂直结构简单，只有乔、灌、草3层，乔木层白皮松为建群种；灌木层的优势种由林下环境决定；草本层披针苔草占优势。白皮松林的径级结构呈不对称山状(左偏)曲线，其中幼苗、幼树在数量上占优，随着胸径的增大，立木株数逐渐减少，这表明白皮松林更新良好，白皮松种群处于稳定的发展状态。

[1] 郑万钧，傅立国.中国植物志(第七卷)[M].北京:科学出版社, 1978: 234-236.

[2] 毕润成.吕梁山南端白皮松的群落特征及其多样性的研究[J].植物研究, 2002, 22(3): 366-372.

[3] RAUNKIAER C. The life forms of plants and statistical plant geography[M].New York :Oxford University Press, 1932：2-104.

[4] KNOWLES P，GRANFT M C.Age and size structure analysis of Engelmann spruce, population pine, loaclgepale pine, and limber pine in Colorado[J]. Ecology, 1983, 64: 1-9.

[5] PARKER A J，PEET R K.Size and aye structure of conifer forest[J]. Ecology, 1984, 65: 1685-1689.

Community Structure ofPinusbungeanaForest on Wulu Mountain in Shanxi Province

KANG Yao-yao, JIA Hong-bo, GAO Yong-long

(Beijing Forestry Survey and Design Institute, Beijing 100029)

The community structure, growth regularity and community productivity ofPinusbungeanaforest based on 6 stands from Wulu Mountain in Shanxi Province were analyzed.The results showed that in the life spectrum of community, phaenerophyte dominated the forest and this character is different from other temperate vegetation community at the same latitude. The vertical structure was simple, consisting of canopy, shrub and herb layers, and there are about 60 species in 3 layers.P.bungeanawas constructive species in the canopy layer, while Ostriopsis davidiana dominated shrub layer with highest importance value of 22.4, and Carex lanceolata ranked the first in herb layer with the importance value of 75.5. The diameter structure ofP.bungeanaforest was a asymmetry mountain shape, seedlings and saplings predominanted quantitatively, and the number of trees decreased while DBH increased, suggesting thatP.bungeanapopulation had a good regeneration and the community was in a stable development.

Pinusbungeana; Life spectrum; Diameter structure; Productivity

国家“十一五”科技支撑计划课题 (2006BAD24B01) 。

康瑶瑶(1983- )，女，安徽阜阳人，工程师，从事森林资源调查和规划设计方面的技术研究工作。

2014-12-03

S 791.243;Q 145

A

0517-6611(2015)02-159-03