干擾對(duì)大渡河岷江柏群落特征影響分析

李緒佳,王 博,曹 滸,彭 成,謝 云 ,李德文,蘭利達(dá)

(1.四川省林業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，四川 成都 610081；2.四川省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院，四川 成都 610081)

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干擾對(duì)大渡河岷江柏群落特征影響分析

李緒佳1,王 博2,曹 滸1,彭 成1,謝 云1,李德文2,蘭利達(dá)2

(1.四川省林業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，四川 成都 610081；2.四川省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院，四川 成都 610081)

岷江柏(Cupressuschengiana)是國(guó)家Ⅱ級(jí)保護(hù)物種，主要分布于岷江、大渡河和白龍江流域。不同干擾強(qiáng)度下的岷江柏群落特征研究鮮有報(bào)道。本研究以干擾種類和強(qiáng)度為基礎(chǔ)，分析了重度、中度和輕度干擾強(qiáng)度下的岷江柏群落物種多樣性和群落特征。結(jié)果表明：重度、中度和輕度干擾強(qiáng)度下的岷江柏群落分別由30、43和50種物種組成，重度干擾與中、輕度干擾的物種多樣性有顯著性差異(P<0.05)。重、中、輕度干擾強(qiáng)度下喬木層岷江柏重要值依次為256.09、154.09和116.19，灌木層中岷江柏幼苗幼樹的重要值依次為107.08、25.44、29.27，重要值均高于其他物種。研究認(rèn)為，人為干擾對(duì)岷江柏群落的物種多樣性組成有顯著影響。

岷江柏；干擾強(qiáng)度；重要值；物種多樣性

岷江柏(Cupressuschengiana)是柏科常綠國(guó)家Ⅱ級(jí)保護(hù)物種，是一種喜陽耐寒、適應(yīng)性強(qiáng)的樹種[1]。岷江柏生長(zhǎng)地區(qū)的氣候特征冬季較長(zhǎng)而嚴(yán)寒，夏季溫涼，凍干春早，干濕季明顯，年均溫8℃-14℃。有關(guān)天然岷江柏的海拔分布文獻(xiàn)較多，其結(jié)果存在一定差異。如《中國(guó)植物志》(1978)報(bào)道，岷江柏生于海拔1 200 m～2 900 m的干燥陽坡[2]；管中天(1982)在《四川松杉植物地理》中記述，岷江柏生于海拔1 300 m～2 800 m，以海拔1 800 m～2 600 m為常見[3]；包維楷等(2012年)對(duì)岷江柏的現(xiàn)存分布區(qū)進(jìn)行了野外調(diào)查研究得出，現(xiàn)在天然岷江柏生長(zhǎng)于海拔1 700 m～2 900 m[1]。從這些調(diào)查結(jié)果來看，天然岷江柏分布的海拔下線在“抬升”，而分布的海拔上線幾乎沒有變化，說明低海拔區(qū)域的天然岷江柏林遭受了人為活動(dòng)干擾破壞。

已有的文獻(xiàn)表明，岷江柏林受到的人為干擾主要包括砍伐、采薪、放牧、枝葉采集等。目前，不同強(qiáng)度人為干擾下的岷江柏群落特征鮮有研究報(bào)道。因此，本研究將人為干擾按照一定的標(biāo)準(zhǔn)劃分成不同強(qiáng)度等級(jí)，研究不同人為干擾強(qiáng)度下的天然岷江柏群落特征，以期為岷江柏的保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)自然地理概況

現(xiàn)在天然岷江柏林集中分布于大渡河上游的金川縣、小金縣、馬爾康市和丹巴縣。該區(qū)域位于青藏高原東部的大渡河上游地區(qū)，按地貌分為高峽區(qū)和山原區(qū)，氣候垂直變化強(qiáng)于水平變化，并具有復(fù)雜多樣性。金川縣年均溫11℃以上，馬爾康市年平均溫5℃～9℃。馬爾康市多年平均降水量750 mm 以上，金川縣多年平均降水量?jī)H610 mm。冬季受西伯利亞經(jīng)青藏高原而來的西風(fēng)環(huán)流控制，降水量較少，寒冷，夏季受西南和東南暖溫氣候影響，降水量較多，溫暖。本區(qū)多年平均總輻射量120 kJ·cm-2～125 kJ·cm-2，年日照時(shí)數(shù)1 666 h～2 318 h[1]。

由于生境類型復(fù)雜，同時(shí)受緯度、海拔、地貌變化的影響，水、熱、光等因子的再分配，形成了復(fù)雜的局地氣候和小氣候。土壤類型多樣，垂直地帶性明顯，主要土類有棕壤、暗棕壤、草甸土、褐土、高山寒漠土等。研究區(qū)植被隸屬于川西高山峽谷針葉林、川西北高原灌叢-草甸兩個(gè)地帶，植被垂直分異大于水平分異。在典型的峽谷區(qū)，河谷氣溫高、熱量足、降水量偏低；隨海拔高度上升，氣溫下降、降水量增加、空氣濕度加大、植被組成顯著變化。河谷植被以干旱河谷灌叢和草，海拔1 700 m～2 100 m為落葉闊葉混交林，2 400 m～3 600 m 為亞高山針葉林，3 600 m～4 000 m則為高山灌叢草甸、高山草甸，4 000 m 至雪線基本上為流石灘植被。河谷和中山平緩地帶，村落附近散生耕地與果園，形成栽培植被。

大渡河上游區(qū)域是藏族聚集區(qū)，人口稀少，以藏族為主。當(dāng)?shù)鼐用裥讲暮徒ú闹饕撤メ航?、川滇高山?Quercusaquifolioides)、大果圓柏(Sabinatibetica)、山楊(Populusdavidiana)和白樺(Betulaplatyphylla)等，每戶年砍伐薪材可達(dá)5 t～10 t。由于岷江柏木材和枝葉具有獨(dú)特的濃香香味，是藏族祭祀活動(dòng)(如煨桑(音譯)、藏香)的主要材料。生長(zhǎng)于懸崖峭壁上的岷江柏木材致密堅(jiān)硬和獨(dú)特的香氣與留疤色澤，使岷江柏成為制作手串、佛珠的理想材料之一，加劇了岷江柏的盜伐強(qiáng)度。岷江柏自然分布區(qū)與藏民黃牛、犏牛、山羊放牧區(qū)重疊，使得岷江柏林成為藏民重要的放牧場(chǎng)。

2 材料與方法

2.1 干擾強(qiáng)度劃分標(biāo)準(zhǔn)與類型

基于已有文獻(xiàn)對(duì)干擾強(qiáng)度的劃分方法[4～7]，同時(shí)結(jié)合野外踏查中所發(fā)現(xiàn)的岷江柏林所受干擾類型及其來源，制定了岷江柏種群及其生境所受干擾強(qiáng)度的劃分標(biāo)準(zhǔn)和類型(表1)。

表1 干擾強(qiáng)度類型與劃分標(biāo)準(zhǔn)描述表

干擾強(qiáng)度林分郁閉度干擾種類、特征及其頻率等描述重度干擾0.2～0.3距離居民聚居點(diǎn)的直線距離≤1km,且有人行小路和牧道可通達(dá)岷江柏林,常見放牧、盜伐大樹和砍枝椏的干擾痕跡中度干擾0.4～0.5距離民居聚居點(diǎn)的直線距離>1km,不見人行小路可通達(dá)岷江柏林,常見放牧,少見砍枝椏,未見盜伐痕跡輕度干擾>0.5位于岷江柏州級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi),林緣偶見砍枝椏痕跡,未見放牧和盜伐痕跡

2.2 群落調(diào)查方法

重度干擾、中度干擾和輕度干擾的岷江柏種群特征調(diào)查采用典型樣方法。首先在野外選擇具有代表性的地段劃定一定范圍大小地塊，定量地統(tǒng)計(jì)分析岷江柏的結(jié)構(gòu)特征，樣方大小為20m×20m。主要測(cè)定指標(biāo)有岷江柏林的物種、樹高、胸徑、株數(shù)等常規(guī)群落學(xué)指標(biāo)。本調(diào)查共設(shè)置重度干擾類型8個(gè)樣地、中度干擾類型6個(gè)樣地和輕度干擾類型8個(gè)樣地。

2.3 數(shù)據(jù)分析方法

群落物種多樣性=調(diào)查樣地內(nèi)出現(xiàn)的物種總和[8]。

3 結(jié)果與分析

3.1 物種多樣性

重度干擾強(qiáng)度下的岷江柏群落由30種物種組成、中度干擾的岷江柏群落由43種物種組成、輕度干擾的岷江柏群落由50種物種組成(表2)。重度干擾的岷江柏群落物種多樣性與中度和輕度干擾的岷江柏群落物種多樣性有顯著性差異(P<0.05)，但中度和輕度干擾的岷江柏群落物種多樣性沒有顯著性差異(P>0.05)。隨著干擾強(qiáng)度的加重，岷江柏群落的物種多樣性越低。

表2 不同干擾強(qiáng)度下的岷江柏群落物種組成

干擾強(qiáng)度層次物種數(shù)重度干擾喬木層2灌木層9草本層19小計(jì)30中度干擾喬木層6灌木層12草本層25小計(jì)43輕度干擾喬木層7灌木層17草本層26小計(jì)50

3.2 群落特征

離居民區(qū)較近的重度干擾下的岷江柏林，多形成以岷江柏為優(yōu)勢(shì)種的單優(yōu)群落，其喬木層的岷江柏重要值為256.82；在海拔相對(duì)較低的地段，有少量側(cè)柏混生在岷江柏林中(表3)。灌木層常見優(yōu)勢(shì)種為岷江柏幼樹幼苗、華西小石積、川陜花椒和細(xì)枝繡線菊等，蓋度一般在15%～20%左右；其中，岷江柏幼樹幼苗的重要值為107.08，但經(jīng)常因放牧、剔枝椏的干擾而長(zhǎng)勢(shì)較差。草本層的常見優(yōu)勢(shì)種有叢毛羊胡子草、糙野青茅、川滇苔草等。由于經(jīng)常受到放牧的干擾，林下草本層蓋度低于10%。

表3 重度干擾下的岷江柏林群落特征

中文名拉丁名平均高(m)平均密度(株·hm-2)重要值喬木層 岷江柏Cupressuschengiana12.0653256.82 側(cè)柏Platycladusorientalis4.510043.60灌木層 岷江柏Cupressuschengiana2.21137107.08 川滇小檗Berberisjamesiana2.112521.14 峨眉薔薇Rosaomeiensis1.97511.15 木藍(lán)Indigofera2.310022.35 華西小石積Osteomelesschwerinae2.420039.43 平枝栒子Cotoneasterhorizontalis2.610014.70 細(xì)枝繡線菊Spiraeamyrtilloides2.515027.07 毛柱山梅花Philadelphussubcanus1.8509.98 川陜花椒Zanthoxylumpiasezkii2.417538.26 冰川茶藨子Ribesglaciale2.1258.81草本層 無距耬斗菜Aquilegiaecalcarata0.152511.64 早熟禾Poaannua0.18162522.41 偏翅唐松草Thalictrumdelavayi0.212757.42 金發(fā)草Pogonatherumpaniceum0.1377514.64 細(xì)柄茅Ptilagrostismongholica0.15105016.58 知風(fēng)草Eragrostisferruginea0.1662513.76 叢毛羊胡子草Eriophorumcomosum0.23237547.02 藎草Arthraxonhispidus0.21160025.33 琉璃草Cynoglossumzeylanicum0.244255.86 沿階草Ophiopogonbodinieri0.12105019.02 野燕麥Avenafatua0.313255.27 川滇苔草Carexschneideri0.09170028.36 臭蒿Artemisiahedinii0.264258.30 大花糙蘇Phlomismegalantha0.213007.57 華鼠尾Salviachinensis0.372004.54 山梗菜Lobeliasessilifolia0.231003.95 川西蟹甲草Paraseneciosouliei0.283755.57 糙野青茅Deyeuxiascabrescens0.19167530.04 馬唐Digitariasanguinalis0.17152522.74

中度干擾區(qū)域的岷江柏林長(zhǎng)勢(shì)較好，基本以岷江柏木為優(yōu)勢(shì)種的單優(yōu)群落。其中，喬木層的岷江柏重要值為154.09，喬木層中混生少量白樺、油松、側(cè)柏等(表4)。灌木層常見種有華西小石積、毛柱山梅花、川陜花椒和岷江柏幼樹幼苗等，蓋度能達(dá)到30%～40%。林下更新的岷江柏幼苗幼樹常見，且長(zhǎng)勢(shì)較好。草本層發(fā)育良好，常見種類有叢毛羊胡子草、中華槲蕨、藎草、川滇苔草和糙野青茅等，蓋度在40%～60%左右。

輕度干擾的岷江柏林主要分布于大渡河流域的熱足(梭模河和腳木足河匯合處)以上、梭模河和腳木足河之間的三角地段。群落林相整齊，形成以岷江柏為優(yōu)勢(shì)的單優(yōu)群落。在群落分布區(qū)的海拔上限，喬木層混生有少量的川西云杉、白樺；低海拔地段則混生有少量的欒樹、臭櫻等(表5)。灌木層常見優(yōu)勢(shì)種有岷江柏幼樹幼苗、尖葉杜鵑、毛柱山梅花、美容杜鵑、木藍(lán)和冰川茶藨子等，蓋度30%～40%左右。林下天然更新的岷江柏木幼苗幼樹常見，其中約有1/3能夠穿過灌木層，成長(zhǎng)為較高大的樹。草本層長(zhǎng)勢(shì)較差，常見的叢毛羊胡子草、藎草、川滇苔草、短柄草、四川早熟禾等，蓋度一般在20%～30%左右。

表4 中度干擾下的岷江柏林群落特征

表5 輕度干擾下的岷江柏林群落特征

4 結(jié)論與討論

重度、中度和輕度干擾強(qiáng)度下的岷江柏群落分別由30、43和50個(gè)物種組成，即隨著干擾強(qiáng)度的降低，大渡河流域的岷江柏群落的物種多樣性越高。重度干擾的岷江柏群落物種多樣性與中度和輕度干擾的岷江柏群落物種多樣性有顯著性差異(P<0.05)，但中度和輕度干擾的岷江柏群落物種多樣性差異不顯著性(P>0.05)。隨著干擾強(qiáng)度的加重，岷江柏群落的物種多樣性降低。其主要原因有：(1)放牧干擾對(duì)林下草本層植物的啃食和踐踏導(dǎo)致草本植物直接喪失和生存環(huán)境惡化；(2)因采伐和采薪直接導(dǎo)致喬木層和灌木層的原生闊葉樹或灌叢喪失；(3)干擾過度導(dǎo)致林下水土流失嚴(yán)重，物種最基本的生存環(huán)境惡化而不利于物種定居和存活。

重度、中度和輕度干擾強(qiáng)度下的岷江柏群落喬木層中的岷江柏重要值分別為256.09、154.09和116.19，說明干擾越輕，喬木層的物種組成越復(fù)雜多樣，岷江柏的優(yōu)勢(shì)地位逐步降低。在重度干擾條件下，岷江柏群落的喬木層郁閉度較低，岷江柏幼苗和幼樹在灌木層中的重要值排在第一位，說明岷江柏自然更新需要強(qiáng)光照環(huán)境，也說明岷江柏的自然更新良好。隨著干擾強(qiáng)度的降低(即郁閉度增加)，岷江柏幼苗和幼樹在灌木層中的重要值隨之降低。因此，光照環(huán)境是影響岷江柏自然更新的重要因子之一。

綜上所述，人為干擾對(duì)岷江柏群落的物種多樣性組成有顯著影響，低郁閉度的岷江柏林下天然更新良好，岷江柏的天然更新需要一定的林下光照強(qiáng)度。

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Community Characteristics ofCupressuschengianaForests under Different Disturbance Intensity in the Dadu River Basin,Sichuan,West China

LI Xu-jia1WANG Bo2CAO Hu1PENG Cheng1XIE Yun1LI De-wen2LAN Li-da2

(1.Forestry Ecological and Environmental Monitoring Center of Sichuan Province,Chengdu 610081,China;2.Sichuan Forest Inventory and Plan Institute,Chengdu 610081,China)

TheCupressuschengianaS.Y.Hu is one of national Ⅱ level protected species,mainly distributed in the basins of the Minjiang,Dadu and Bailong Rivers in China.Based on the disturbance type and intensity,C.chengianaforests were divided into severe,moderate and mild disturbance types,respectively.In order to answer the affects of different disturbance intensity onC.chengianaommunity characteristics,analysis was made of species diversity and important values under different disturbance types.The results showed that under the severe,moderate and mild interference intensity,the species ofC.chengianaforests consisted of 30,43,and 50 species respectively,and the different interference intensity had a significant effect onC.chengianacommunity species diversity (P<0.05).Under heavy,moderate and mild disturbance,the importance values of tree layer inCupressuschengianawere 256.09、154.09 and 116.19 respectivehy.The important values of shrub layer inCupressuschengianaseedlings and saplings were 107.08，5.44 and 29.27,being higher than those of other species.The studies have shown that human disturbance has a significant influence onCupressusspeciesdiversity composition.

Cupressuschengiana,Disturbance Intensity,Important Value,Species Diversity

2017-02-20

大渡河上游水電開發(fā)對(duì)岷江柏的影響及創(chuàng)新保護(hù)機(jī)制研究

李緒佳(1985-)，男，工程師，主要從事森林資源、石漠化荒漠化和水土保持監(jiān)測(cè)工作。E-mail：151369905@ QQ.com

10.16779/j.cnki.1003-5508.2017.02.005

S718.54

A

1003-5508(2017)03-0027-05