陜西牛背梁國家自然保護(hù)區(qū)巴山冷杉群落結(jié)構(gòu)特征研究

王曉亮，方有為

（1．陜西牛背梁自然保護(hù)區(qū)；2．陜西省寧東林業(yè)局，西安710100）

植物群落結(jié)構(gòu)既是植物與環(huán)境相互作用與適應(yīng)的產(chǎn)物，對植物群落的科學(xué)合理保護(hù)、利用起決定作用，也是生態(tài)學(xué)研究的重要內(nèi)容。陜西牛背梁國家級自然保護(hù)區(qū)作為秦嶺地區(qū)自然保護(hù)區(qū)群的主要組成，在維護(hù)陜西秦嶺生態(tài)系統(tǒng)完整、保護(hù)生物多樣性以及環(huán)境資源健康持續(xù)發(fā)展地位突出，為進(jìn)一步加強陜西牛背梁國家級自然保護(hù)區(qū)資源、環(huán)境保護(hù)，制定科學(xué)有效的管護(hù)措施，我們進(jìn)行了秦嶺高山地段主要林分類型——巴山冷杉群落結(jié)構(gòu)研究。

1 研究區(qū)概況和研究方法

1．1 研究區(qū)概況

陜西牛背梁國家級自然保護(hù)區(qū)位于秦嶺東段，橫跨秦嶺南北兩側(cè)，地處長安、寧陜、柞水三區(qū)（縣）交界處。地理坐標(biāo)東經(jīng)108°45′～109°03′，北緯33°47′～33°55′，東西長28km，南北寬15km，總面積16 418hm2。地貌類型主要有山地地貌，包括流水侵蝕剝蝕的中起伏中山地貌、低山地貌、夷平面和溝谷地貌，屬暖溫帶與北亞熱帶氣候的交錯區(qū)，由于受地形、海拔的影響，氣候垂直分布明顯，呈溫度變化大、溫差較小、冬冷夏涼、溫涼濕潤、災(zāi)害性天氣較多等特點。日照百分率為38%～53%，年平均45%；年平均氣溫12．7℃，極端最高、最低氣溫分別為43．4℃和－21．0℃，≥10℃的活動積溫4 040．8℃，年均降水量756．9mm，相對濕度平均73%，干燥度為平均0．75。土壤類型多樣、地帶性分布明顯，自下而上依次分布有山地黃棕壤（黃棕壤及黃棕壤性土亞類）、山地棕壤（普通棕壤、白漿化棕壤和棕壤性土亞類）、山地暗棕壤（普通暗棕壤、漂洗暗棕壤和暗棕壤性土亞類）。

1．2 研究方法

樣地主要選擇在天然次生森林或灌叢群落內(nèi)，灌叢群落選擇蓋度大于50%的樣地，過于稀疏的孤立灌叢不在調(diào)查范圍之內(nèi)。各樣地海拔梯度間隔50m左右，每個樣地面積為10m×10m，每個樣地內(nèi)取4個灌木樣方（5m×5m），4個草本樣方（1m×1m），共22個樣地，120個灌木樣方，120個草本樣方。調(diào)查記錄喬木層樹種、株數(shù)、胸徑、樹高、冠幅，灌木層植物種名、高度、蓋度、多度，草本層植物種名、高度、蓋度、多度，喬、灌、草本層總蓋度（郁閉度）等群落綜合特征，地形、地貌、海拔、坡向、坡度、坡位以及土壤狀況（腐殖質(zhì)厚度、土壤質(zhì)地）等環(huán)境因子。

2 結(jié)果與分析

2．1 群落組成分析

根據(jù)調(diào)查，構(gòu)成巴山冷杉林的植物種類有17科21屬27種，其中木本植物13種，藤本植物3種，草本植物8種，苔蘚3種（表1）。

表1 陜西牛背梁國家自然保護(hù)區(qū)巴山冷杉群落物種組成

2．2 群落優(yōu)勢種

巴山冷杉林植物種類的重要值如表2，可以看出，在喬木層中，巴山冷杉占絕對優(yōu)勢，其重要值為48．40%；在灌木層中，以華桔竹Fargesia spathacea、金背杜鵑 Rhododendron clementinae和剛毛忍冬Lonicera hispida占優(yōu)勢，其重要值分別為25．13%、17．07% 和13．57%；層間植物以南蛇藤Celastrus orbiculatus占優(yōu)勢，其重要值為52．70%；在草本層中，禾葉嵩草Kobresia graminifolia占絕對優(yōu)勢，重要值達(dá)36．63%，其次為大葉碎米薺Cardamine macrophylla和輪葉馬先蒿 Pedicularis verticillata，重要值分別為22．63%和14．63%。

表2 陜西牛背梁國家自然保護(hù)區(qū)巴山冷杉群落植物種特征值

2．3 群落生活型

根據(jù)調(diào)查，在巴山冷杉林中，構(gòu)成林分的喬木、灌木、藤本、草本和苔蘚類植物分別占植物總種數(shù)14．8%、44．5%、11．1%、18．5%和11．1%。

在巴山冷杉林的生活型譜構(gòu)成中，高位芽植物為20．8%，地面芽植物為29．2．%，隱芽植物為29．2%，一年生植物為20．8%（圖1）。

圖1 陜西牛背梁國家自然保護(hù)區(qū)巴山冷杉群落植物生活型譜

2．4 群落生物多樣性分析

巴山冷杉林生物多樣性指數(shù)如表3。由表3可見，喬木層中的物種豐富度指數(shù)、多樣性指數(shù)均較低，而均勻度指數(shù)較高，說明在巴山冷杉林中，巴山冷杉在數(shù)量上占絕對優(yōu)勢，且分布均勻，而其他樹種較少；灌木層中的物種豐富度指數(shù)、多樣性指數(shù)均較高，而均勻度指數(shù)較低，表明巴山冷杉群落內(nèi)灌木種類較少，分布極不均勻，多以團(tuán)狀或塊狀形式分布；草本層物種豐富度指數(shù)、多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)亦較低，體現(xiàn)了巴山冷杉群落內(nèi)草本植物稀少；苔蘚層物種多樣性指數(shù)低而豐富度指數(shù)和均勻度指數(shù)較高，表明林下苔蘚發(fā)育較好，分布均勻。

表3 陜西牛背梁國家自然保護(hù)區(qū)巴山冷杉群落植物種多樣性指數(shù)

3 結(jié)論

陜西牛背梁國家自然保護(hù)區(qū)巴山冷杉林植物種類豐富，包括木本植物、草本植物、藤類植物、苔蘚等。其中喬木層優(yōu)勢種為巴山冷杉，灌木層優(yōu)勢種為華桔竹，層間植物以南蛇藤占優(yōu)勢，草本層以禾葉嵩草占絕對優(yōu)勢。在巴山冷杉林的生活型譜構(gòu)成中，高位芽植物為20．8%，地面芽植物為29．2．%，隱芽植物為29．2%，一年生植物為20．8%。在巴山冷山林中，巴山冷杉在數(shù)量上占絕對優(yōu)勢，且分布均勻，而其他樹種較少；巴山冷杉群落內(nèi)灌木種類較少，分布極不均勻，多以團(tuán)狀或塊狀形式分布；巴山冷杉群落內(nèi)草本植物稀少而苔蘚發(fā)育較好，分布均勻。