鄂西北中山落葉闊葉林群落特征

黃 娟，喻勛林，徐永福

(中南林業(yè)科技大學，湖南，長沙 410004)

鄂西北中山落葉闊葉林群落特征

黃 娟，喻勛林，徐永福

(中南林業(yè)科技大學，湖南，長沙 410004)

對鄂西北中山地帶典型落葉闊葉林進行樣地調(diào)查，分析了其群落特征。對群落內(nèi)物種組成和群落結(jié)構(gòu)的研究表明：群落內(nèi)物種豐富，科屬組成分散。11個樣地中共有維管束植物74科142屬222種。從屬的地理成分來看，以溫帶分布的類型占優(yōu)勢。按Raunkiaer生活型統(tǒng)計，群落的生活型以高位芽植物為主，占60.81%。群落葉的性質(zhì)以中型葉、單葉、紙質(zhì)、非全緣為主，各占63.51%、80.63%、62.61%、69.37%。群落成層現(xiàn)象明顯，可分為喬木層、灌木層和草本層3個層次。總的來說，區(qū)系組成和群落外貌結(jié)構(gòu)均體現(xiàn)了亞熱帶北緣中山落葉闊葉林的特征。

落葉闊葉林；植物區(qū)系組成；生活型；葉性質(zhì)；群落結(jié)構(gòu)

鄂西北山地丘陵區(qū)為秦嶺 — 大巴山山脈的一部分，包括秦嶺東段、武當山、荊山和神農(nóng)架北坡等，涉及神農(nóng)架林區(qū)、十堰市全部、襄樊市大部分(丹江口、?？?、谷城、南漳)和宜昌市的部分(遠安)[1]。本區(qū)屬秦巴山地的南緣，境內(nèi)群山盤踞，地勢高峻，山地面積約占國土總面積的80%；地處亞熱帶北緣，屬北亞熱帶季風氣候，低山河谷具明顯的亞熱帶氣候，中海拔以上則向溫帶氣候過渡；自然植被保存較好，神農(nóng)架山脈及鄂西北西部尚有較大面積的原始森林，植物分布有明顯的垂直地帶性，海拔1500m以下為常綠闊葉和落葉闊葉林帶范圍，局部地段有零星分布的小片常綠闊葉林[2]。 區(qū)內(nèi)自然條件多樣，自然資源豐富，景觀垂直分布明顯，是我國最大的天然種質(zhì)資源寶庫之一，也是世界上同緯度地區(qū)難得的綠色寶庫。對鄂西北中山闊葉林植被進行植物群落研究，可為進一步開展為科學研究和該區(qū)生物資源的保護與利用提供數(shù)據(jù)支撐。

1 調(diào)查地自然概況

調(diào)查林地分布于鄂西北神農(nóng)架林區(qū)、竹溪縣十八里長峽自然保護區(qū)及保康縣五道峽自然保護區(qū)。地理坐標位于東經(jīng)109°49′—111°20′，北緯31°21′—31°44′。海拔1050～2360m。平均氣溫約14℃，年平均降水量約1000mm。鄂西北中山地區(qū)的土壤以棕壤和黃棕壤為主，土層深厚肥沃，表層腐殖質(zhì)含量豐富。

2 調(diào)查方法

2.1樣地設(shè)置

在野外識別植物群落或植被片段，并通過取樣對其進行描述和研究，采用以群落結(jié)構(gòu)和種類組成為基礎(chǔ)的調(diào)查方法，選取有代表性的樣地進行調(diào)查，獲得每一種類的多度、密度、蓋度、頻度、優(yōu)勢度等參數(shù)，之后進行一步的分析和分類。

2.2調(diào)查方法

對群落的概貌進行記錄，記錄項目包括樣地編號、總編號、樣地面積、地理位置、地理坐標、海拔高度、地質(zhì)地貌、坡向、坡度、群落類型、地形特點、土壤類型、土壤厚度等。用樣繩拉好20m×20m(或10m×40m)的樣地，樣地內(nèi)再分為4個10m×10m的調(diào)查樣方，然后分喬木層、灌木層和草本層進行調(diào)查和記錄，喬木層主要調(diào)查胸徑大于5cm的所有喬木種類的胸徑、樹高、冠幅等，灌木層和草本層調(diào)查其種類、個體數(shù)、蓋度及高度，同時記錄樣地內(nèi)藤本植物種類。

3 結(jié)果與分析

經(jīng)調(diào)查，11個落葉闊葉林樣地建群種主要由殼斗科、胡桃科、樺木科樹種組成(見表1)。

表1 鄂西北中山落葉闊葉林各樣地基本情況樣地號海拔高度(m)面積(m2)坡度(°)坡向郁閉度土壤類型群落名稱1236040025W0.6棕壤山楊林2231340025W0.6山地黃棕壤紅樺林3185540035E0.7山地黃棕壤銳齒槲櫟林4163140020NE0.9山地黃棕壤樺木+三椏烏藥+槭樹林5159940040W0.95山地黃棕壤化香林6180140040E0.8山地黃棕壤水青岡+暖木林7201340030NW0.35山地黃棕壤珙桐+華西楓楊林8135340030SE0.4山地黃棕壤化香+錐栗林9128440020S0.6山地黃棕壤四照花、錐栗林10166240015SW0.85山地黃棕壤銳齒槲櫟林11107540035NE0.8山地黃棕壤化香+垂絲紫荊+鵝耳櫪林

3.1種類組成與地理成分分析

3.1.1 區(qū)系分析 11個落葉闊葉林樣地里共記錄到維管束植物74科142屬222種(見表2)。其中：蕨類植物9科10屬10種，占總科、屬、種的12.16%、7.04%、4.50%。種子植物65科132屬212種，占總科、屬、種的87.84%、92.96%、95.50%。種子植物中裸子植物2科2屬3種，被子植物63科129屬209種。在被子植物中，雙子葉植物57科114屬191種，單子葉植物6科15屬18種。

表2 鄂西北中山落葉闊葉林維管植物科、屬、種的統(tǒng)計科屬種蕨類Pteridophyte91010種子植物Seedplants65132212裸子植物Gymnosperm233被子植物Angiosperm63129209雙子葉植物Dicotyledon57114191單子葉植物Monocotyledon61518總計74142222

落葉闊葉林的群落組成種類豐富，科屬組成復雜。其中含種數(shù)最多的科為薔薇科，有28個種；其它種類數(shù)量占優(yōu)勢的科為菊科，含15個種；殼斗科含14個種，忍冬科含11個種，槭樹科含8個種；含6個種的科分別是樟科、蝶形花科、楊柳科和禾本科；含5個種的科分別是小檗科、樺木科和百合科；含4個種的科分別是虎耳草科、繡球花科、衛(wèi)矛科、鼠李科、胡桃科和茜草科；含3個種的科有5個，含2個種的科有17個，僅含1個種的科有34個(見表3)。含種數(shù)最多的屬為槭屬(Acer)和莢蒾屬(Viburnum)，各有7個種；其次是櫟屬(Quercus)，含6個種；櫻屬(Cerasus)和樺木屬(Betula)分別含5個種；含4個種的屬有山胡椒屬(Lindera)、花楸屬(Sorbus)、懸鉤子屬(Rubus)、栒子屬(Cotoneaster)、忍冬屬(Lonicera)、橐吾屬(Ligularia)和風毛菊屬(Saussurea)等7個屬；含3個種的屬有繡球?qū)?Hydrangea)、繡線菊屬(Spiraea)、楊屬(Populus)、柳屬(Salix)、水青岡屬(Fagus)和南蛇藤屬(Celastrus)等6個屬；含2個種的屬有22個；其余的102屬各僅含1種。

3.1.2 種子植物地理成分分析 11個落葉闊葉林樣地里,種子植物共65科132屬。根據(jù)吳征鎰關(guān)于種子植物屬和科分布區(qū)類型的劃分標準[3-4]，這65個科中，世界廣布的有20科，占總科數(shù)的30.77%；熱帶、亞熱帶分布的有21科，占總科數(shù)的32.31%；溫帶分布的有23科，占總科數(shù)的35.38%；中國特有分布的有1科(珙桐科)。

132個屬可分為12個分布區(qū)類型(見表4)，其中世界廣布的屬有7個。北溫帶分布的屬最多，有50屬，占總屬數(shù)的42.74%(百分比未包括世界分布的屬，下同)；其次是東亞分布，有18屬，占總屬數(shù)15.38%；中國特有分布的有青錢柳屬(Cyclocarya)、金錢槭屬(Dipteronia)、珙桐屬(Davidia)和箬竹屬(Indocalamus)4屬，占總屬數(shù)的3.42%。從屬的地理成分看，熱帶分布的共有22屬,占總屬數(shù)的18.80%；溫帶分布屬有91屬,占總屬數(shù)的77.78%。溫帶分布屬明顯多于熱帶分布屬。

表3 鄂西北中山落葉闊葉林樣地維管植物科、屬、種的組成分析科名屬:種科名屬:種松科Pinaceae2/2槭樹科Aceraceae2/8紅豆杉科Taxaceae1/1清風藤科Sabiaceae1/1五味子科Schisandraceae2/3省沽油科Staphyleaceae1/1水青樹科Tetracentraceae1/1漆樹科Anacardiaceae2/2領(lǐng)春木科Eupteleaceae1/1胡桃科Juglandaceae4/4樟科Lauraceae2/6山茱萸科Cornaceae3/3毛茛科Ranunculaceae2/2八角楓科Alangiaceae1/1小檗科Berberidaceae5/5珙桐科Davidiaceae1/1馬兜鈴科Aristolochiaceae1/2五加科Araliaceae2/2堇菜科Violaceae1/1傘形科Umbelliferae2/2景天科Crassulacea1/1榿葉樹科Clethraceae1/1虎耳草科Saxifragaceae3/4杜鵑花科Ericaceae2/3蓼科Polygonaceae1/2越橘科Vacciniaceae1/1酢漿草科Oxalidaceae1/1鹿蹄草科Pyrolaceae1/1鳳仙花科Balsaminaceae1/2山礬科Symplocaceae1/2馬桑科Coriariaceae1/1茜草科Rubiaceae3/4獼猴桃科Actinidiaceae1/2忍冬科Caprifoliaceae2/11椴樹科Tiliaceae1/1菊科Compositae8/15大戟科Euphorbiaceae1/1報春花科Primulaceae1/1茶藨子科Grossulariaceae1/1馬鞭草科Verbenaceae2/2繡球花科Hydrangeaceae2/4唇形科Labiatae1/2薔薇科Rosaceae12/28百合科Liliaceae5/5蘇木科Caesalpiniaceae1/1菝葜科Smilacaceae1/2蝶形花科Papilionaceae5/6天南星科Araceae1/1旌節(jié)花科Stachyuraceae1/1蘭科Orchidaceae1/1金縷梅科Hamamelidaceae1/1莎草科Cyperaceae2/3楊柳科Salicaceae2/6禾本科Gramineae5/6樺木科Betulaceae1/5卷柏科Selaginellaceae1/1榛科Corylaceae2/3紫萁科Osmundaceae1/1殼斗科Fagaceae5/14海金沙科Lygodiaceae1/1榆科Ulmaceae1/1鱗始蕨科Lindsaeaceae1/1?？芃oraceae2/2蕨科Pteridiaceae1/1蕁麻科Urticaceae2/2金星蕨科Thelypteridaceae1/1冬青科Aquifoliaceae1/1球子蕨科Onocleaceae1/1衛(wèi)矛科Celastraceae2/4鱗毛蕨科Dryopteridaceae2/2鼠李科Rhamnaceae3/4水龍骨科Polypodiaceae1/1胡頹子科Elaeagnaceae1/2總計Total142/222七葉樹科Hippocastanaceae1/1

表4 鄂西北中山落葉闊葉林群落種子植物屬的分布區(qū)類型編號分布區(qū)類型屬數(shù)百分比(%)1世界分布15—2泛熱帶分布119.403熱帶亞洲和熱帶美洲間斷分布32.564舊世界熱帶分布21.715熱帶亞洲至熱帶大洋洲分布21.716熱帶亞洲至熱帶非洲分布00.007熱帶亞洲分布43.428北溫帶分布5042.749東亞和北美間斷分布1714.5310舊世界溫帶分布43.4211溫帶亞洲分布21.7112地中海、西亞至中亞分布00.0013中亞分布00.0014東亞分布1815.3815中國特有分布43.42合計132100.00

3.2群落外貌

3.2.1 群落生活型譜 對11個落葉闊葉林樣地中的222種維管束植物按Raunkiaer(1934)生活型分類系統(tǒng)進行分類[5]，(見表5與圖1)結(jié)果表明，高位芽植物比例最高，有135種，占總種數(shù)的60.81%；其次是地下芽植物，有35種，占15.77%；地面芽植物28種，占12.61%；層間植物17種，占7.66%；地上芽和1年生植物最少，分別為5種和2種，占2.25%和0.9%。在高位芽植物中,中高位芽植物最多，有60種，占總高位芽植物的44.44%，其中落葉52種，常綠8種；小高位芽數(shù)量極接近，有59種，占總高位芽植物的42.96%，其中落葉50種，常綠9種；矮高位芽植物11種，占總高位芽植物的8.15%，其中落葉10種，常綠1種；大高位芽植物(高于30m)最少，僅5種，其中落葉4種，常綠1種。在高位芽植物中，落葉的種類占85.93%，而常綠的種類僅占14.07%。

表5 鄂西北中山落葉闊葉林群落的生活型統(tǒng)計生活型高位芽地上芽地面芽地下芽一年生層間大高位芽中高位芽小高位芽矮高位芽物種數(shù)560591152835217比例%2.2527.0326.584.952.2512.6115.770.97.66

圖1 鄂西北中山落葉闊葉林群落的生活型譜

3.2.2 葉級譜 應用Raunkiaer(1934)葉級分類系統(tǒng)和Paijmans(1970)葉質(zhì)分類系統(tǒng)[6]，研究鄂西北中山落葉闊葉林葉的性質(zhì)。樣地中222種維管束植物統(tǒng)計結(jié)果(見表6)表明，落葉闊葉林群落中以中型葉植物占優(yōu)勢，有141種，占63.51%；小型葉次之，占23.42%；大型葉和微型葉植物較少。單葉植物比例很高，占80.63%，復葉植物占19.37%。葉的質(zhì)地以紙質(zhì)最多，占62.61%；草質(zhì)和革質(zhì)次之，肉質(zhì)最少。僅就喬木層的種類來說，也是紙質(zhì)占優(yōu)勢，表現(xiàn)出鄂西北中山落葉闊葉林主要層次中植物葉的落葉紙質(zhì)性質(zhì)。葉緣方面，群落中非全緣的有154種，占69.37%。綜上所述鄂西北中山落葉闊葉林中以單葉、紙質(zhì)、非全緣的種類為主。

表6 鄂西北中山落葉闊葉林群落葉的性質(zhì)(%)葉級葉型葉質(zhì)葉緣大型中型小型微型單葉復葉草質(zhì)紙質(zhì)革質(zhì)肉質(zhì)全緣非全緣11.2663.5123.421.8080.6319.3725.6862.6111.260.4530.6369.37

3.3群落垂直結(jié)構(gòu)特征

鄂西北中山落葉闊葉林群落高度一般在15～20m，在垂直方向上可劃分為喬木層、灌木層、草本層，層間植物較少。

喬木層落葉樹種占絕對優(yōu)勢，多由殼斗科、樺木科、胡桃科、槭樹科等的高位芽植物組成。主要建群樹種有山楊(Populusdavidiana)、紅樺(Betulaalbo-sinensis)、銳齒槲櫟(Quercusalienavar.acuteserrata)、化香(Platycaryastrobilacea)、水青岡(Faguslongipetiolata)、華西楓楊(Pterocaryainsignis)、錐栗(Castaneahenryi)、四照花(Dendrobenthamiajaponicavar.chinensis)、鵝耳櫪(Carpinusturczaninowii)、梾木(Swidamacrophylla)、太白深灰槭(Acercaesiumssp.giraldii)、扇葉槭(Acerflabellatum)、短柄枹櫟(Quercusserratavar.brevipetiolata)、椅楊(Populus?wilsonii)、槲櫟(Quercusaliena)、燈臺樹(Bothrocaryumcontroversa)、漆樹(Toxicodendronvrenicifluum)、枹櫟(Quercusserrata)、光皮樺(Betulaluminifera)、興山榆(Ulmusbergmanniana)、中華石楠(Photiniabeauverdiana)、石灰花楸(Sorbusfolgneri)、珙桐(Davidiainvolucrata)、五裂槭(Aceroliverianum)等?；焐＞G種有青岡櫟(Cyclobalanopsisglauca)、細葉青岡(Cyclobalanopsismyrsinaefolia)、香葉子(Linderafragrance)、葉萼山礬(Symplocosphyllocalyx)等，針葉樹有巴山冷杉(Abiesfargesii)、華山松(Pinusarmandi)、巴山榧樹(Torreyafargesi)等。

灌木層種類豐富，主要由落葉喬木的幼樹及樟科、薔薇科、忍冬科的灌木種組成。常見灌木種類主要有峨眉薔薇(Rosaomeiensis)、鄂西繡線菊(Spiraeaveitchii)、寶興茶藨子(Ribesmoupinense)、長柄繡球(Hydrangealongipes)、楤木(Araliachinensis)、菰帽懸鉤子(Rubuspileatus)、湖北山楂(Crataegushupehensis)、莢蒾(Viburnumspp.)、隴東海棠(Maluskansuensisvar.calva)、隴塞忍冬(Loniceratangutica)、木姜子(Litseapungens)、山胡椒(Linderaglauca)、三椏烏藥(Linderaobtusiloba)、陜甘花楸(Sorbus?koehneana)、衛(wèi)矛(Euonymusalatus)、五尖槭(Acermaximowiczii)、細齒櫻桃(Cerasusserrula)、繡線菊(Spiraeaspp.)、忍冬(Loniceraspp.)等，常綠灌木極少，有貓兒刺(Ilexpernyi)、粉紅杜鵑(Rhododendronoreodoxa)、四川杜鵑(Rhododendronsutchuenense)等。竹類主要是箭竹(Fargesiaspathacea)。

草本層分布不均，常成叢生長，種類較豐富，常見的種有八角蓮(Dysosmaversipellis)、落新婦(Astilbespp.)、七葉鬼燈擎(Rodgersiaaesculifolia)、黃水枝(Tiarellapolyphylla)、莢果蕨(Matteucciastruthiopteris)、蕨(Pteridiumaquilinumvar.latiusculum)、鱗毛蕨(Dryopterisspp.)、毛葉藜蘆(Veratrumgrandiflorum)、莎草(Cyperusspp.)、山酢漿草(Oxalisacetosellassp.griffithii)、松林蓼(Polygonumpinetorum)、菊科(Asteraceaespp.)、苔草(Carexspp.)、沿階草(Ophiopogonbodinieri)等。整個草本層以地下芽和地面芽植物為主，一年生種類很少。

層間植物種類較少，多為木質(zhì)藤本，常見的有獼猴桃(Actinidiaspp.)、南蛇藤(Celastrusspp.)、忍冬(Loniceraspp.)、五味子(Schisandraspp.)、象鼻藤(Dalbergiamimosoides)、菝葜(Smilaxspp.)、茜草(Rubiacordofolia)等。

4 結(jié)論

(1) 鄂西北地處華中腹地，為亞熱帶與溫帶的過渡地帶，又是我國第二階梯與第三階梯的過渡區(qū)域，水熱條件優(yōu)越，植物種類豐富，區(qū)系成分復雜，既含熱帶、亞熱帶成分，又含有暖溫帶和溫帶成分。其中山區(qū)由于海拔較高，氣候較寒冷，植物的垂直分布明顯，其區(qū)系組成以溫帶性占優(yōu)勢，落葉闊葉林群落的物種組成尤其如此。群落的外貌特征、垂直結(jié)構(gòu)等也體現(xiàn)了暖溫帶落葉闊葉林的特征。

(2) 調(diào)查的林地多為20世紀80年代停止伐木之后經(jīng)封山育林恢復起來的天然次生林，部分群落有向常綠闊葉林演替的趨勢，恢復和重建地帶性植被的工作依然任重道遠，保護區(qū)外的植被恢復也應當提起重視，以期發(fā)揮良好的生態(tài)效應和經(jīng)濟效應，并且更好地保護鄂西北地區(qū)寶貴的植物基因庫。

(3) 鄂西北地區(qū)是我國寶貴的植物基因庫。建議管理部門加強保護管理措施，保護區(qū)建設(shè)更應謹慎，盡量避免對自然景觀和生態(tài)環(huán)境的破壞，正確處理旅游業(yè)發(fā)展、經(jīng)濟開發(fā)與植被保護之間的關(guān)系，以達到合理開發(fā)利用和科學保護，獲得社會、經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境效益協(xié)調(diào)統(tǒng)一的目的。

[1] 葛繼穩(wěn),王希群,吳金清. 湖北珍稀瀕危野生保護植物物種多樣性及地理分布[J].湖北林業(yè)科技,1997(1):1-5.

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[4] 吳征鎰. “中國種子植物屬的分布區(qū)類型”的增訂和勘誤[J].云南植物研究,1993(增刊): 141-178.

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[6] Cox GW.普通生態(tài)學實驗手冊[M].蔣有緒譯.北京:科學出版社,1972:99-101.

(責任編輯：唐效蓉)

(英文編譯：張 珉)

Communitycharacteristicsofthemid-montanedeciduousbroad-leavedforestinNorthwestHubei

HUANG Juan, YU Xunlin, XU Yongfu

(Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004, China)

Based on sample plot survey, the community characteristics of the mid-montane typical deciduous broad-leaved forest in Northwest Hubei were analyzed. The research of community species composition and community structure showed that, there were various plants in the community, and its family and genus were of scattered composition. In 11 sample plots, the 222 species of vascular plants belonging to 74 families and 142 genera were recorded. In terms of genus geographical elements, most of them were distributed in temperate zones. According to Raunkiaer's statistics of life-form, the phaenerophytes were the most abundant in this community, accounted for 60.81% of total life-form. The leaf characteristics were mostly medium-sized, simple, papery and un-entire, which accounted for 63.51%, 80.63%, 62.61% and 69.37% respectively. As the structure of the stand, there were three layers, namely arbor layer, shrub layer and herb layer. In a word, the floristic composition and structure of this community performed the characteristics of subtropical north-fringe mid-montane deciduous broad-leaved forest.

deciduous broad-leaved forest; floristic composition; life-form; leaf characteristics; community structure

2009 — 11 — 12

2010 — 01 — 05

黃 娟(1983 — )，女，山西太原人，碩士研究生，主要從事植物分類及植物群落研究。

S 718.54+2

A

1003 — 5710(2010)01 — 0012 — 05