香山公園黃櫨林區(qū)群落調(diào)查分析

杜萬(wàn)光,殷慶瑞

(北京市香山公園管理處,北京 100093)

1 引言

公園是植物生長(zhǎng)的一個(gè)重要載體。衡量一個(gè)公園品質(zhì),最重要、最根本的指標(biāo)之一是植物,同時(shí)植物種類的豐富度又是一個(gè)公園完整性的核心表現(xiàn),植物種類代表著一個(gè)公園所具有的特色,更是公園發(fā)展的源動(dòng)力。研究植物群落特征,對(duì)于正確認(rèn)識(shí)公園植物的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)、制定切實(shí)可行的管護(hù)措施、保證各類植物持久穩(wěn)定生長(zhǎng)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義,本文將闡述香山公園黃櫨林分布及其群落調(diào)查,并為以后的科研生產(chǎn)工作提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

2 香山公園的自然狀況和調(diào)查方法

2.1 調(diào)查地區(qū)自然狀況

香山公園是以山林為主體的風(fēng)景園林名勝景區(qū),它坐落于北京西北郊西山東麓,屬燕山余脈,占地面積有160hm2植物種類豐富[1],每年接待數(shù)以百萬(wàn)計(jì)來(lái)自全球的游客。香山公園通過(guò)近幾十年的發(fā)展建設(shè),從古建的修復(fù),自然景觀的維護(hù),生態(tài)資源的保護(hù),森林文化的挖掘和重塑,紅葉品牌的塑造,園林景觀的不斷更新和設(shè)置,旅游產(chǎn)品的開發(fā),公園管理體系的建設(shè)等多方面著手,現(xiàn)已成為踏青賞花、消夏避暑、秋賞紅葉、冬觀雪景、登山健身的好去處。香山公園內(nèi)不僅有歷史悠久的寺廟及人文景觀,而且有良好的生態(tài)環(huán)境,林木繁茂、景色秀美、山林野趣、別具特色,在北京數(shù)百個(gè)公園及風(fēng)景區(qū)中占有重要地位。近年來(lái),風(fēng)景區(qū)的管理模式、游人結(jié)構(gòu)及數(shù)量都發(fā)生了較大的變化,由于環(huán)境改變香山紅葉面臨游人干擾加大,病蟲害加劇等問(wèn)題,這些問(wèn)題都需要進(jìn)一步通過(guò)營(yíng)林措施和加強(qiáng)林區(qū)養(yǎng)護(hù)來(lái)解決,在科學(xué)調(diào)查的基礎(chǔ)上制定和嘗試各種林區(qū)管理改造措施,將是保持和發(fā)展香山黃櫨紅葉林區(qū)的基礎(chǔ)。香山紅葉景觀的主體是分布于公園東南部陰坡半陰坡大面積的黃櫨林,現(xiàn)有黃櫨(Cotinuscorrypria var.cinerea)約100 000株,海拔分布為150～500m,面積近80hm2,其中純林33hm2,每到秋季,層林盡染,氣勢(shì)磅礴,滿山紅遍,游人絡(luò)繹不絕[2]。

2.2 群落調(diào)查方法和內(nèi)容

采用樣地調(diào)查的方法,林區(qū)內(nèi)共分布45個(gè)樣地。即林區(qū)內(nèi)不同海拔、不同坡向選取樣地,每個(gè)樣地取投影面積20m×20m,各邊沿等高線方向,在400m2樣方范圍內(nèi)統(tǒng)計(jì)黃櫨的高度、地徑、胸徑、冠幅,并估測(cè)郁閉度。樣地中心取小樣方面積2m×2m,對(duì)每個(gè)樣方內(nèi)的灌木、草本的種類、多度、覆蓋度進(jìn)行調(diào)查估測(cè)。各樣地的群落屬性特征從分層結(jié)構(gòu)、植物種類組成兩方面進(jìn)行分析。同時(shí)從樣地的地理位置、地形、群落小氣候、人類影響、群落周圍情況等幾方面,調(diào)查樣地的環(huán)境條件。利用野外調(diào)查的各種數(shù)量特征,求取群落內(nèi)各種植物的重要值和總優(yōu)勢(shì)值,用以判斷各種植物在群落中的地位和作用,并確定群落類型。

3 樣地植物群落特征

3.1 黃櫨林區(qū)基本環(huán)境情況

根據(jù)調(diào)查的18個(gè)樣地資料統(tǒng)計(jì),香山黃櫨紅葉主林區(qū)海拔高度為150～553m,下部與松柏林相交,上部達(dá)山脊與荊條+酸棗灌叢交界。該分布區(qū)坡度較陡,一般在25°左右,局部地段可達(dá) 50°,林中有裸巖出現(xiàn)。在黃櫨林中沿海拔200～300m有為游人觀賞紅葉而開辟的大道,也有許多游人踏出的小徑,二者約占林地面積的15%。

3.2 黃櫨林群落區(qū)系組成

通過(guò)各樣地群落調(diào)查與優(yōu)勢(shì)種的分析,香山黃櫨林可分為4個(gè)群叢組,18個(gè)群叢。

3.2.1 群叢組Ⅰ：黃櫨純林

群 叢 1：黃 櫨— —荊 條 (Vitex neg undo L.var.heterophylla(Franch.)Rehd)——披針葉苔草(C.lanceolata Boott)+隱子草(Cleistogenes caespitosa Keng)群叢。

群叢2：黃櫨——荊條——求米草(Oplismenus undulatifolius(Ard.)Roem.et Schult)群叢。

群叢 3：黃櫨——荊條孩兒拳(Grewia biloba Don var.parviflora Hand)——求米草群叢。

群叢4：黃櫨——荊條+繡線菊(Spiraea trilobata L)——求米草群叢。

群叢5：黃櫨——螞蚱腿子(Myripnois dioica Bunge)——求米草群叢。

群叢6：黃櫨——孩兒拳——披針葉苔草群叢。

群叢7：黃櫨——孩兒拳——求米草群叢。

3.2.2 群叢組Ⅱ：群叢組：黃櫨、松柏混交林。

群叢 8：黃櫨 +油 松(P.tabulaeformis Carr)——繡線菊——求米草群叢。

群叢9：黃櫨+油松——荊條——求米草群叢。

群叢10：黃櫨+油松——荊條+孩兒拳——求米草群叢。

群叢11：黃櫨+側(cè)柏(Platycladus orientalis(L.)Franco)——荊條+孩兒拳——求米草群叢。

3.2.3 群叢組Ⅲ：黃櫨雜木林

群叢12：黃櫨+構(gòu)樹(Broussonetia papyrifera(L.)Vent)——荊條——求米草群叢。

群叢 13：黃櫨+蒙桑(M.mongolica(Bur.)Schneid)——荊條+孩兒拳+求米草群叢。

群叢14：黃櫨+蒙?！C線菊+荊條——求米草群叢。

群叢 15：黃櫨 +鵝耳櫪(Carpinus turczaninowii Hance)——繡線菊+螞蚱腿子——求米草群叢。

群叢 16：黃櫨 +榆樹(U.pumila L)——荊條——求米草群叢。

3.2.4 群叢組Ⅳ：黃櫨疏林

群叢17：黃櫨——螞蚱腿子+繡線菊——求米草群叢。

群叢 18：黃櫨 +側(cè)柏——螞蚱腿子 +繡線菊——求米草群叢。

3.3 黃櫨群落特征及其分析

將45個(gè)樣地及多個(gè)群落特征因子進(jìn)行聚類分析,聚類結(jié)果將調(diào)查的樣地分為4類。其中屬于黃櫨純林的有18塊樣地,黃櫨松柏混交林樣地12塊,黃櫨雜木林13塊,黃櫨疏林2塊。

3.3.1 黃櫨純林

黃櫨純林主要分布于海拔200～400m,所占面積最大,是發(fā)育最好的群落,表現(xiàn)在植物種類較多、垂直結(jié)構(gòu)明顯、喬木生長(zhǎng)良好、郁閉度大等方面。但也發(fā)現(xiàn)有些地段的灌木層中有較多的構(gòu)樹幼苗,樣地內(nèi)多達(dá)20余株,有向黃櫨林演替的趨勢(shì)。以香山寺后14號(hào)樣地為例,說(shuō)明黃櫨純林的特征,樣地位于香山寺后海拔280m處,坡向朝南偏東35°,坡度25°。游人較少,人為破壞不嚴(yán)重。此樣地共有植物10科,13種。包括漆樹科——黃櫨,?？啤獦?gòu)樹,蒙桑榆科——小葉樸(Celtis bungeana Bl),椴樹科——孩兒拳,大戟科——雀兒舌頭(Leptopus chinensis(Bge.)Pojark),菊科——螞蚱腿子 ,薔薇科——繡線菊,豆科——杭子梢(Campylotropis macrocarpa(Bge.)Rehd)、金雀兒(Caragana rosea Turcz),禾本科——求米草、臭草(Melica scabrosa Trin),馬鞭草科——荊條。

本樣地的地上垂直結(jié)構(gòu)分為喬木層、灌木層和草本層3層。草本層發(fā)育最差,蓋度僅為18%,不少地段呈斷續(xù)狀態(tài)。喬木層共有喬木2種,灌木層共有灌木9種,草本層共有草本2種。

(1)優(yōu)勢(shì)種。由考察可知,14號(hào)樣地黃櫨林中喬木層的優(yōu)勢(shì)種(建群種)為黃櫨。灌木層荊條和繡線菊構(gòu)成共建種。草本層優(yōu)勢(shì)種為求米草。其他樣地的黃櫨林,喬木層的優(yōu)勢(shì)種與14號(hào)樣地相同同為黃櫨,但灌木層和草本層的優(yōu)勢(shì)種常不一致。

(2)植物種類組成。該類林區(qū)除為優(yōu)勢(shì)種的黃櫨外,個(gè)別樣地還會(huì)出現(xiàn)其他喬木樹種如欒樹(Koelreuteria paniculata Laxm)、元寶槭(Acer truncatum Bge)、小葉樸、油松等。樣地內(nèi)黃櫨一般在30株左右,個(gè)別樣地多達(dá)70余株,少的樣地也有20余株,樹高一般為4～6m,胸徑6～10m。灌木層的覆蓋度在不同地段差別較大,50%～80%不等,一般高度為0.5～2.0m,以含荊條、孩兒拳的類型居多,其次還有三裂繡線菊、螞蚱腿子、小葉鼠李(Rh.parvifolia Bge)、多花胡枝子(L.floribunda Bge)等。草本層隨坡度、坡向不同,覆蓋度變化較大,少的不足20%,多的可達(dá)100%,優(yōu)勢(shì)種為求米草,余者為披針葉苔草、細(xì)葉臭草、秋苦荬菜(I.denticulata(Houtt.)S tebb),另外還有穿山龍(Dioscorea nipponica Makino)、 斑 葉 堇 菜(V.variegata Fisch.ex Link)、小紅菊(Dendranthema chanetii(Lévl.)Shih)、野古草(Arundinella hirta(Thunb.)Tanaka)、柴胡(RootofChnese Thorowax)、小花鬼針草(Bidens parviflora)、蓖苞風(fēng)毛菊(Saussurea pectinata)、隱子草等。在裸巖上可見(jiàn)牛耳草(Boea hygrometrica(Bge.)R.Br)、華中鐵角蕨(Asplenium sarelii)等。

3.3.2 黃櫨松柏混交林

黃櫨松柏混交林,黃櫨、側(cè)柏混交林多分布在山坡下部海拔 200～300m,黃櫨的比例多的可達(dá)80%,由于側(cè)柏、油松樹樹干較高,胸徑、冠幅較大,因此,在群落的構(gòu)成中起重要作用,垂直結(jié)構(gòu)明顯,雖然草本層發(fā)育不好,但由于喬木層生長(zhǎng)良好,郁閉度大,整個(gè)群落發(fā)育的質(zhì)量良好。以雙清后2號(hào)樣地為例,說(shuō)明黃櫨、松柏混交林的各種特征,樣地位于雙清后海拔210m處,坡向朝南偏西 10°,坡度30°。游人較少,人為破壞不嚴(yán)重。此樣地共有植物10科,13種。包括漆樹科——黃櫨,柏科——側(cè)柏,豆科——刺槐(Robinia pseudoacacia L)、胡枝子、椴樹科——孩兒拳、菊科——螞蚱腿子、苦荬菜(Artemisia apiacea)、禾本科——求米草、隱子草、?？啤獦?gòu) 樹,莎 草棵——披針葉苔草、馬鞭草科——荊條、無(wú)患子科——欒樹。

本樣地地上垂直結(jié)構(gòu)分為喬木層、灌木層、草本層3層。喬木層發(fā)育最好密度接近25株/100m2。灌木層總蓋度達(dá)到75%。草本層較差,總蓋度僅為29%。喬木層共有喬木3種,灌木層共有灌木7種,草本層共有草本4種。

(1)優(yōu)勢(shì)種。由調(diào)查可知,2號(hào)樣地黃櫨、側(cè)柏混交林中喬木層黃櫨與側(cè)柏構(gòu)成共建種。灌木層荊條和孩兒拳構(gòu)成共建種。草本層優(yōu)勢(shì)種為求米草。其他樣地喬木層參與構(gòu)成共建種的還有油松,灌木層優(yōu)勢(shì)種常有變化,草本層優(yōu)勢(shì)種與2號(hào)樣地一致同為求米草。

(2)植物種類組成。灌木層的蓋度不同樣地差別較大,10%～80%不等,集中在20%～50%,一般高度為20～180cm。優(yōu)勢(shì)種有荊條、繡線菊、孩兒拳,此外還有螞蚱腿子、胡枝子、杭子梢、小葉鼠李、酸棗(Ziziphus jujuba var.spinosa(Bunge)Hu)、構(gòu)樹、蒙桑、黃櫨幼苗等。草本層蓋度差別較大少的不足10%,多的可達(dá)80%,高度普遍為20cm以下,優(yōu)勢(shì)種為求米草,求米草為蔭性植物,通常生于林下蔭濕地方,它成為優(yōu)勢(shì)種說(shuō)明喬木層發(fā)育較好,但求米草在林下常成片生長(zhǎng),形成小群聚,不象叢生隱子草、披針葉苔草那樣均勻分布。其他草本植物還有秋苦荬菜、隱子草、披針葉苔草、半夏(Pinellia ternata(Thunb.)Breit)、臭草、山萵苣(Lactuca indica L)等。黃櫨、松柏混交林中草本層普遍發(fā)育不好,原因之一是林下油松針葉脫落后,腐爛分解緩慢,枯枝落葉較厚的地方很難有草本植物發(fā)芽生長(zhǎng)。

3.3.3 黃櫨雜木林

與前兩類林區(qū)相比,黃櫨在雜木林中的比重有所下降,雖在少數(shù)樣地中發(fā)現(xiàn)黃櫨幼苗,但數(shù)量較少,不足以向黃櫨林演替。同時(shí)有些樣地的灌木層中構(gòu)樹幼苗的數(shù)量大,多者達(dá)30余株,將對(duì)黃櫨產(chǎn)生威脅。以香山寺后18號(hào)樣地為例,說(shuō)明黃櫨雜木林的特征。樣地位于香山寺后海拔300m處,坡向朝東偏南約60°,坡度40°。游人較少,人為破壞不嚴(yán)重。此樣地共有植物12科,15種。包括漆樹科——黃櫨,?？啤獦?gòu)樹、蒙桑,榆科——榆樹,椴樹科——孩兒拳,鼠李科——棗樹,菊科——螞蚱腿子、苦荬菜,薔薇科——繡線菊,豆科——金雀兒,禾本科——求米草、臭草,百合科——野韭(Allium ramosum L),馬鞭草科——荊條,天南星科——半夏。

本樣地地上垂直結(jié)構(gòu)分為喬木層、灌木層、草本層3層。喬木層共有喬木5種,灌木層共有灌木6種,草本層共有草本5種。喬木層發(fā)育最好總密度達(dá)到喬木38.5株/m2。灌木層總蓋度達(dá)到53.5%。草本層發(fā)育較差,總蓋度只有25.5%,這是因?yàn)閱棠緦影l(fā)育好,郁閉度大,使得荊條、孩兒拳等灌木以及草本植物生長(zhǎng)受到影響。

(1)優(yōu)勢(shì)種。由調(diào)查可知,18號(hào)樣地黃櫨雜木林中,喬木層黃櫨與構(gòu)樹構(gòu)成共建種。灌木層優(yōu)勢(shì)種為荊條。草本層優(yōu)勢(shì)種為求米草。其他樣地黃櫨雜木林中與黃櫨一同構(gòu)成共建種的主要是蒙桑,局部地段有榆樹、臭椿(Ailanthusaltissima(Mill.)Swingle)、鵝耳櫪參與共建種之中。灌木層優(yōu)勢(shì)種常有變化,草本層優(yōu)勢(shì)種與18號(hào)樣地一樣,同為求米草。

(2)植物種類組成。灌木層的蓋度在不同樣地差別很大,少的不到10%,多的將近 90%,集中在20%～60%,優(yōu)勢(shì)種主要為荊條、孩兒拳、繡線菊、螞蚱腿子,此外還有雀兒舌頭、胡枝子、小葉鼠李、黃櫨幼苗、金雀兒、棗樹幼苗、小葉樸、椴樹(Tiliatuan-Szysz)幼苗、構(gòu)樹幼苗、杭子梢、蒙桑幼苗等。草本層蓋度20%～80%,集中在40%～50%。優(yōu)勢(shì)種為求米草,其他草本植物還有秋苦荬菜、苦賣菜、半夏、野韭、唐松草(Thalictrum aquilegifolium L.var.sibiricum Regel)、臭草、藎草(Arthraxon hispidus(Thunb.)Makino)、抱莖苦賣菜(I.sonchifolia Hance)、老鸛草(Geranium wilfordii Maxim)、斑葉堇菜、隱子草、兔兒傘(S yneilesis aconitifolia(Bge.)Maxi)m、山萵苣、沙參(A.polyantha Nakai)、細(xì)葉臭草、黃護(hù)菊、大油芒(S podiopogon sibiricus Trin)、東亞唐松草等。

3.3.4 黃櫨疏林

黃櫨疏林群落是發(fā)育最差的群落,且林中及林下有大量的構(gòu)樹及構(gòu)樹幼苗,是黃櫨最強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)者,秋季景觀效果較差。以三神祠上43號(hào)樣地為例,說(shuō)明黃櫨疏林的特征。樣地位于三神祠以上海拔340m 處,坡向朝南偏西 20°,坡度 30°。游人較少,人為破壞不嚴(yán)重。此樣地共有植物 10科,14種。包括漆樹科——黃櫨,?？啤獦?gòu)樹、蒙桑,莎草科——披針葉苔草、毛茛科——東亞唐松草、鼠李科——小葉鼠李、菊科——螞蚱腿子、秋苦荬菜、薔薇科——繡線菊、豆科——杭子梢、禾本科——求米草、隱子草、臭草、馬鞭草科——荊條。

本樣地地上垂直結(jié)構(gòu)為喬木層、灌木層、草本層3層。喬木層共有喬木2種,灌木層共有灌木7種,草本層共有草本6種。各層發(fā)育普遍不好,喬木層密度低,200m2的樣地內(nèi)僅有13棵黃櫨,且樹高普遍較低。灌木層總蓋度僅為34.1%,草本層發(fā)育最好總蓋度為74.5%。

(1)優(yōu)勢(shì)種。由調(diào)查可知,43號(hào)樣地黃櫨疏林中喬木層優(yōu)勢(shì)種為黃櫨。灌木層螞蚱腿子和繡線菊構(gòu)成共建種。草本層優(yōu)勢(shì)種為求米草。其他樣地黃櫨疏林中喬木層側(cè)柏與黃櫨構(gòu)成共建種。灌木層、草本層優(yōu)勢(shì)種與43號(hào)樣地相同。

(2)植物種類組成。該類林區(qū)中黃櫨密度極低,樣地內(nèi)不足15株。灌木層總蓋度僅為30%～35%,除為優(yōu)勢(shì)種的螞蚱腿子、繡線菊外另有荊條、小葉鼠李、杭子梢、蒙桑、構(gòu)樹幼苗等。草本層相比以上兩層發(fā)育較好總蓋度也僅有50%～75%,除為優(yōu)勢(shì)種的求米草外,還有較多的隱子草,以及細(xì)葉臭草、大油芒、披針葉苔草、秋苦荬菜、東亞唐松草等。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本次調(diào)查,了解了香山公園黃櫨林地植物群落的主要組成,植物組成較多、科屬組成比較分散。調(diào)查區(qū)域內(nèi)植被復(fù)雜,以落葉闊葉林和針闊混交林面積最大,形成了本林區(qū)植被的主體。其中尤以黃櫨林面積最大,這也是香山的最大特色之一。

(1)黃櫨林長(zhǎng)勢(shì)最好的是沿海拔300m等高線一帶的林帶,在400m左右的林分長(zhǎng)勢(shì)相對(duì)較差。這與上部相對(duì)干旱有關(guān)。另外黃櫨林天然更新困難的原因與地形因素也有一定關(guān)系。黃櫨林大部分分布在坡度為25°以上的山坡,林下難覓實(shí)生苗。而10號(hào)樣地的坡度不足15°,黃櫨幼樹多達(dá)22株,平均高度為12.6cm,剛萌生出土的幼苗多達(dá)95棵。在一定程度上顯示了坡度對(duì)黃櫨自然更新的影響。

(2)大部分群落都具有一定數(shù)量的蔭性植物。群落中生長(zhǎng)有蔭性植物,意味著群落已開始形成適宜蔭性植物生存的內(nèi)部環(huán)境,而這樣的內(nèi)部環(huán)境,必須在群落中各種植物的各種數(shù)量特征達(dá)到足夠數(shù)值時(shí)方能形成[3]。因而,本地區(qū)群落中蔭性植物的出現(xiàn)是植被發(fā)育狀況良好的一個(gè)標(biāo)志。在林區(qū)內(nèi)的60余種植物中,少見(jiàn)和偶見(jiàn)種類有20余種,占全部種類的33%。如此眾多的少見(jiàn)、偶見(jiàn)種類,說(shuō)明本地區(qū)環(huán)境變化和人為干擾在加劇,一些對(duì)環(huán)境要求較高的植物數(shù)量變少或正在逐漸消失。

(3)從數(shù)量上看,黃櫨林區(qū)內(nèi)植物種類較多,群落分成較為明顯,群落指數(shù)較高,體現(xiàn)出較大的林分和群落結(jié)構(gòu)的多樣性。該地區(qū)各生態(tài)群落較為穩(wěn)定的是黃櫨松柏混交林群落,黃櫨、側(cè)柏、油松是該區(qū)系較為突出的優(yōu)勢(shì)種。黃櫨林區(qū)內(nèi)也分布著豐富的野生地被植物,它們將在公園生態(tài)建設(shè)及恢復(fù)中起到特有作用。

[1]香山公園管理處.香山公園志[M].北京：中國(guó)林業(yè)出版社,2000.

[2]宋立洲.香山公園黃櫨養(yǎng)護(hù)和管理淺議[J].北京園林,2008(4)：44～ 49.

[3]李景文.森林生態(tài)學(xué)[M].北京：中國(guó)林業(yè)出版社,1981.