甘肅南部大果青杄群落特征研究

閆倩倩，郭 星，楊 帆，魏海龍，侯亞莉

(甘肅省白龍江林業(yè)管理局林業(yè)科學(xué)研究所，蘭州 730070)

甘肅南部大果青杄群落特征研究

閆倩倩，郭 星，楊 帆，魏海龍，侯亞莉

(甘肅省白龍江林業(yè)管理局林業(yè)科學(xué)研究所，蘭州 730070)

以大果青杄為研究對(duì)象，在甘肅南部白龍江林區(qū)插崗林場選取10塊標(biāo)準(zhǔn)樣地進(jìn)行調(diào)查，分析了大果青杄群落的種類組成、區(qū)系特點(diǎn)、生活型及群落垂直結(jié)構(gòu)等群落特征。結(jié)果表明：在植物區(qū)系地理成分上，該群落屬的分布類型以溫帶性質(zhì)為主，生活型以高位芽植物居多，群落成層現(xiàn)象明顯，分為喬木層、灌木層、草本層，同時(shí)，也有層間植物伴生。植物的科屬組成較復(fù)雜，標(biāo)志著大果青杄群落是一個(gè)頂級(jí)、成熟的群落。

大果青杄；甘肅南部；區(qū)系；生活型；群落特征

大果青杄(Piceaneoveitchii)屬松科(Pinaceae)云杉屬(Picea)常綠喬木，是國家二級(jí)珍稀瀕危保護(hù)植物，也是我國特有樹種[1-4]。全國分布很少，僅分布湖北西部、陜西秦嶺北坡與戶縣南部、甘肅天水及白龍江林區(qū)舟曲林業(yè)局茶崗林場，海拔1 300～2 400m地帶[2]。該樹種在氣候溫涼、濕潤、土層深厚、排水良好的微酸性森林土壤條件下生長良好，在分布區(qū)內(nèi)也是很好的園林綠化、荒山造林和森林更新的樹種。該樹種多散生于林中，數(shù)量稀少，由于天然林近年來人為破壞嚴(yán)重，大面積的大果青杄純林已經(jīng)基本消失，剩余殘存種群的生存狀況也不容樂觀[3]。

本人通過對(duì)甘肅南部白龍江林區(qū)大果青杄進(jìn)行樣地調(diào)查，分析其種類組成、區(qū)系特點(diǎn)、生活型及群落垂直結(jié)構(gòu)等群落特征，旨為大果青杄的造林提供科學(xué)依據(jù)，同時(shí)也為大果青杄群落保護(hù)提供可靠有效的資料。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于甘肅南部白龍江林區(qū)茶崗林場，地理坐標(biāo)東經(jīng)104°10′00″～104°32′50″，北緯33°14′32″～33°39′15″。其地勢為南北高，中間低的高山峽谷區(qū)；其氣候特點(diǎn)是：寒暑交替明顯，四季分明，冬無嚴(yán)寒，夏無酷暑。受地形影響，高山與河谷氣候垂直變化明顯。由于區(qū)內(nèi)地勢西北高東南低，氣溫分布的一般規(guī)律隨海拔高度的增高而降低。年均降水量951mm，多集中在7-9月，年均蒸發(fā)量918.8mm，空氣相對(duì)濕度82%。土壤主要由灰?guī)r、板巖、礫巖發(fā)育而成，主要以亞高山草甸土、暗棕壤土、山地棕壤土、褐土為主。

2 樣地調(diào)查

在該區(qū)的大果青杄群落中，選擇具有代表性的10個(gè)20m×20m樣方進(jìn)行調(diào)查(標(biāo)準(zhǔn)地概況見表1)，對(duì)樣地里組成群落的喬木種類、數(shù)量進(jìn)行調(diào)查，對(duì)胸徑5cm以上的喬木進(jìn)行每木檢尺，記錄樹種名、胸徑、樹高、冠幅等，對(duì)胸徑5cm以下的幼樹、幼苗，記錄其株數(shù)，并測量株高，最后調(diào)查灌木層和草本層的植物，記錄各物種的高度、蓋度等。

表1 標(biāo)準(zhǔn)地概況

3 結(jié)果與分析

3.1 物種組成

通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在該區(qū)范圍內(nèi)，共有植物36科67屬84種(表2)，其中裸子植物有刺柏、岷江冷杉、華山松、云杉、青杄、鐵杉、油松、紅豆杉7種，共計(jì)3科7屬，占總科、屬、種的8.57%、10.6%、8.33%。被子植物33科59屬77種，其中雙子葉植物29科、56屬、74種，占總科、屬、種的82.85%、84.84%、88.1%，單子葉植物3科、3屬、3種，占總科、屬、種的8.57%、4.54%、3.57%。群落中以雙子葉植物的種類占多數(shù)，其中薔薇科、菊科、忍冬科、毛茛科含4種及4種以上，共計(jì)23屬34種，占總科、屬、種的11.43%、34.84%、40.48%，可見這4個(gè)科是該群落植物區(qū)系主要組成科，僅含1～2種的科有26科，占總科數(shù)的74.3%,只含有1種的屬較多，有雀梅藤屬、杠柳屬、槭屬、衛(wèi)矛屬、五加屬等48屬，占總屬數(shù)的72.7%。含4種及4種以上的科中除薔薇科、忍冬科有木本植物外，菊科、毛茛科多為草本植物，但在群落中的作用不明顯，而含屬種較少的松科、楊柳科、槭樹科等則是該群落的優(yōu)勢科。總之可見組成該群落科屬的復(fù)雜性，這標(biāo)志著該群落是一個(gè)成熟、穩(wěn)定的頂級(jí)群落[4]。

表2 大果青杄群落植物統(tǒng)計(jì)

3.2 植物區(qū)系

區(qū)系組成是植物群落的重要特征之一，決定著群落的外貌、結(jié)構(gòu)。經(jīng)調(diào)查，大果青杄群落的種子植物有67屬，根據(jù)吳征鎰[5]對(duì)種子植物屬分布區(qū)類型的劃分標(biāo)準(zhǔn)，本區(qū)域大果青杄群落的種子植物67屬中，世界分布類型的屬9個(gè)，如鐵線蓮屬(Clematis)、懸鉤子屬(Rubus)、銀蓮花屬(Anemone)、遠(yuǎn)志屬(Polygala)等。熱帶分布(包括泛熱帶分布、熱帶亞洲和熱帶美洲間斷分布、熱帶亞洲至熱帶非洲分布)共有11屬，占總屬數(shù)的18.9%,其中泛熱帶分布8個(gè)屬，占本區(qū)總屬數(shù)的13.8%，包括木藍(lán)屬(Indigofera )、花椒屬(Zanthoxylum)、衛(wèi)矛屬( Euonymus)、豨薟屬(Siegesbeckia)、南蛇藤屬(Celastrus)等。溫帶性質(zhì)的屬47個(gè)(占總本區(qū)總屬數(shù)的80.9%)，其中以北溫帶分布及其變型分布所占比例最大，共28屬(占總屬數(shù)的48.3%)，如云杉屬(Picea)、松屬(Pinus)、忍冬屬(Lonicera )、槭屬(Acer)、薔薇屬(Rosa)、風(fēng)毛菊屬 (Saussurea)等。東亞和北美洲間斷分布7屬(占本區(qū)總屬數(shù)10.4%)如珍珠梅屬(Sorbaria)、五味子屬(Schisandra )、繡球?qū)?Hydrangea)。舊世界溫帶分布6屬(占總屬數(shù)的10.3%)為沙棘屬(Hippophae)、梨屬(Pyrus)、楤木屬(Aralia)、香薷屬(Elsholtzia)、天名精屬(Carpesium)、沙參屬(Adenophora)。東亞分布及其變型共3屬(占總屬數(shù)5.1%)，為蕕屬(Caryopteris)、五加屬(Acanthopanax)、博落回屬(Macleaya)。中國特有分布1屬(占總屬數(shù)的1.7%)為虎榛子屬(Ostryopsis)。由此可以看出大果青杄群落植物區(qū)系地理成分比較復(fù)雜，群落中幾乎所有的喬木都屬于北溫帶分布，灌木層中的薔薇科是此群落中最大的科，其次是草本層的菊科，都屬于溫帶分布，這也反映出大果青杄群落具有明顯的溫帶性質(zhì)[6]，也與所處的山地類型氣候相適應(yīng)。

3.3 大果青杄群落外貌特征

根據(jù)Raunkiaer[7]生活型分類系統(tǒng)，對(duì)大果青杄群落組成種的生活型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分類，并繪制生活型譜(圖1) ，經(jīng)分析高位芽植物最多，有53種(占總種數(shù)的63.1%)，在高位芽植物中小高位芽植物最多，有23種，占高位芽植物的43.4%，矮高位芽植物和中高位芽植物次之，共計(jì)23種(占高位芽植物的43.4%)，大高位芽植物最少，有7種，占高位芽植物的13.2%。其次為地面芽植物16種(占總種數(shù)的19%)；地上芽植物5種(占總種數(shù)的6%)，地下芽植物6種(占總種數(shù)的7.1%),一年生植物和攀援植物各2種，所占比例均為2.4%。這樣的生活型分布說明了大果青杄群落處在一個(gè)溫涼濕潤的氣候環(huán)境中。

圖1 大果青杄群落植物生活型譜

3.4 大果青杄群落垂直結(jié)構(gòu)

本區(qū)大果青杄常形成以該種群為主的單優(yōu)群落，大果青杄群落喬木層高度集中在10～22m，并伴有華山松(P. armandii)、油松(P. tabuliformis)、冷杉(Abies recurvata)、山楊(Populus davidiana)等樹種，群落更新不良，大果青杄幼苗少見。

灌木層主要以小高位芽和矮高位芽植物為主，如扁刺薔薇(R.sweginzowii)、堆花小檗(Berberis aggregata)、遼東櫟(Quercus liaotungensis)、毛黃櫨(Cotinus coggygria var.pubescens)、唐古特忍冬(L. tangutica)、牛奶子(Elaeagnus umbellate)，灌木層高度介于0.45～4.5m之間，平均高度為1.7m。

草本層蓋度在5%～70%之間，高度介于0.05～0.8m，平均高度為0.3m，主要種類為風(fēng)毛菊(Saussureajaponica)、東方草莓(Fragariaorientails)、野棉花(Anemonevitifolia)、車前(Plantagoasiatica)等。

大果青杄群落中也出現(xiàn)了兩種層間植物五味子(S. sphenanthera)和南蛇藤(C. hypoleucus)，但其群落優(yōu)勢度低，對(duì)群落的影響小。

4 結(jié)論與討論

(1)甘肅南部大果青杄群落1300～2400m地帶，群落中物種比較豐富，共計(jì)36科67屬84種，科屬組成復(fù)雜，溫帶分布及其變型所占的比例最多，共計(jì)28屬，其中比較常見的屬都屬于北溫帶分布，表明群落植物區(qū)系組成的溫帶性質(zhì)。

(2)大果青杄群落中雙子葉植物居多，區(qū)系成分復(fù)雜分散，以溫帶性分布占優(yōu)勢，從區(qū)系成分及群落優(yōu)勢種生活型特征分析可知，大果青杄群落屬于典型的溫帶常綠針葉林性質(zhì)。

(3)大果青杄群落，成層現(xiàn)象明顯，垂直結(jié)構(gòu)可分為喬木層、灌木層、草本層。喬木層高度在10～22m，群落少見大果青杄幼苗，群落更新不良。灌木層平均高度1.7m，草本層高度在5%～70%之間，高度介于0.05～0.8m，群落的性質(zhì)主要由占優(yōu)勢的高位芽植物決定，群落中主要有高位芽植物53種，而且以中、小、矮高位芽植物為主，大高位芽植物僅占高位芽植物的13.2%。這是受水熱條件和人為活動(dòng)的影響，該區(qū)大高位芽植物種類少；地面芽植物在本群落中的比例僅次于高位芽植物，體現(xiàn)了該地區(qū)植物對(duì)寒冷冬季的適應(yīng)[8]；由于該地區(qū)夏季溫暖濕潤適于干旱氣候的一年生草本植物所占比例較小[9]。大果青杄群落植物的生活型也反映了甘肅南部溫良濕潤的氣候條件。

[1] 鄭萬鈞.中國樹木志[M].北京:中國林業(yè)出版社, 1983.

[2] 丁騫,付作霖.大果青杄播種育苗技術(shù)[J].甘肅林業(yè)科技, 2006, 31(2):39-41.

[3] 吳中倫.國外樹種引種概論[M].北京:科學(xué)出版社, 1983.

[4] 文仕知, 宋良友, 喻勛林. 神龍架華山松群落特征研究[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào), 2010, 30(4): 91-96.

[5] 吳征鎰.中國種子植物屬的分布區(qū)類型[J].云南植物研究, 1991,(增刊):1-139.

[6] 康永祥.白龍江流域木本植物區(qū)系特征[J].西北植物學(xué)報(bào),1999，19(2):337-343.

[7] 宋永昌,張紳,王獻(xiàn)溥,等.浙江泰順縣烏巖嶺常綠闊葉林的群落分析[J].植物生態(tài)學(xué)與地植物學(xué)叢刊,1982, 6(1):14-34.

[8] 董亞杰,王雪峰,翟樹臣,等.小興安嶺東北部植被組成的生活型譜分析[J].沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào).1996,27(4):294-299.

[9] 高賢明,陳靈芝.植物生活型分類系統(tǒng)的修訂及中國暖溫帶森林植物生活型譜分析[J].植物學(xué)報(bào)，1998，40(6):553-559.

Study on the Community Characteristics of Picea neoveitchii Mast.in Southern Gansu Province

YAN Qian-qian,GUO Xing,YANG Fan,WEI Hai-long,HOU Ya-li

(1.InstituteofForestryScience,BailongjiangManagementBureauofGansuProvince,Lanzhou,Gansu730070)

Based on 10 stands investigation in Chagang forest farm located in Bailong River forest region of southern Gansu, Picea neoveitchii Mast.community was researched in terms of its composition, features, life form and vertical structures. On the level of floral elements, the distribution type of this community belonged to warm temperature in nature and most of the life form types belonged to phanerophytes and structure hierarchy is clear in tree layer, shrub layer and herb layer. The composition of genera and families were complicated, which symbolizes that the community of picea neoveitchii Mast. is a top and mature community.

Picea neoveitchii Mast.; south of Gansu; flora; life form; community characteristic

2016-09-10 基金項(xiàng)目：甘肅省科技計(jì)劃項(xiàng)目“大果青杄種質(zhì)資源收集與繁育關(guān)鍵技術(shù)研究”(1304NKCK128)。

閆倩倩(1984-)，女，甘肅榆中人，大學(xué)本科，主要從事森林生態(tài)、森林經(jīng)營研究工作。

Q948.15+7

A

1001-2117(2016)06-0001-04