鄂西山區(qū)大果青杄群落生長(zhǎng)調(diào)查與比較研究

梁茂廠，費(fèi)永俊，孫兵，馬永征 何舒懷，涂銘，潘曉，介雯青

長(zhǎng)江大學(xué)園藝園林學(xué)院，湖北 荊州 434025

大果青杄(Piceaneoveitchii)屬裸子植物松科云杉屬，常綠喬木，我國(guó)特有樹(shù)種，是國(guó)家二級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生植物和國(guó)家二級(jí)保護(hù)珍貴樹(shù)種，被列入中國(guó)珍稀瀕危植物紅皮書(shū)。大果青杄在全國(guó)僅分布于湖北西部,陜西秦嶺北坡、戶縣及南部,甘肅天水及白龍江流域海拔1300～2000m的地區(qū)，種群數(shù)量稀少。目前有關(guān)大果青杄群落的研究很少，且主要集中在甘肅一帶[1～3]。為了揭示大果青杄致危的原因，非常有必要對(duì)大果青杄群落開(kāi)展廣泛而深入的調(diào)查研究。湖北是大果青杄種質(zhì)資源分布的重要省份之一，大果青杄在湖北省內(nèi)主要分布在恩施、興山、神農(nóng)架、?？档鹊?，其中保康縣歇馬鎮(zhèn)施家溝村三組肖洞坡分布有一個(gè)舉世獨(dú)特的大果青杄群落，其面積約有6hm2，總數(shù)約1000～1500株。我國(guó)學(xué)者調(diào)查發(fā)現(xiàn)?？悼h保存的大果青杄群落是始生種，屬世界上同緯度地區(qū)絕無(wú)僅有的集中連片的大果青杄群落[4]。但是該區(qū)域大果青杄生長(zhǎng)狀況與周?chē)渌麉^(qū)域大果青杄生長(zhǎng)狀況的差異還不清楚。為此，筆者對(duì)湖北保康和恩施的大果青杄群落進(jìn)行了實(shí)地調(diào)查，探討了大果青杄生長(zhǎng)( 樹(shù)高、胸徑、冠幅等體量特征)的差異，這對(duì)于揭示湖北省范圍內(nèi)大果青杄致危的原因以及選擇優(yōu)良的地理種源具有重要意義。

1　材料與方法

1.1　調(diào)查地概況

調(diào)查地分布在3個(gè)位置，分別稱為?？祬擦秩郝?、恩施行道樹(shù)群落和恩施林場(chǎng)群落。

?？祬擦秩郝湔{(diào)查地海拔1277m，位于襄陽(yáng)市?？悼h施家溝村肖洞坡，調(diào)查地位置31°31′58″ N，111° 3′30″ E。該處大果青杄群落屬次生林，坡向南，坡度51°，坡底為河谷，植被分布豐富。戴振倫等[4]報(bào)道了肖洞坡的自然環(huán)境條件：當(dāng)?shù)厝昶骄鶜鉁卦?.2～9.9℃ 之間，1月份平均氣溫-6.3～4.1℃，7月份平均氣溫18.7～22.0℃，無(wú)霜期200d，降水量1200～1500mm， 主要集中在夏秋之間的 4～9 月份，土層深厚，土壤系山地黃棕壤。

恩施市新塘鄉(xiāng)雙河區(qū)太山廟有2個(gè)調(diào)查地：恩施行道樹(shù)群落和恩施林場(chǎng)群落。恩施行道樹(shù)群落調(diào)查地的大果青杄屬人工栽植的行道樹(shù)，大約于1957年栽植，位于省道路邊，周?chē)写迓?、農(nóng)田，坡向東北，坡度5°，地理位置31°31′58″N，111° 3′30″E，海拔1874m。恩施林場(chǎng)群落調(diào)查地的大果青杄位于林場(chǎng)內(nèi)的叢林中，坡向東，坡度8°，地理位置30°8′24″N，109° 48′26″E，海拔1885m。恩施市這2個(gè)調(diào)查地位置的自然環(huán)境條件可參考唐春梓等[5]報(bào)道的新塘鄉(xiāng)雙河區(qū)海拔1680m處的自然環(huán)境條件：年平均氣溫9℃，最高氣溫29.8℃，最低氣溫-6～10℃，無(wú)霜期180～220d，年降水量1800～2300mm，土層深厚，土壤系黃壤。

1.2　樣地調(diào)查方法

在大果青杄群落中，選擇具有代表性的樣方進(jìn)行調(diào)查。?？祬擦秩郝湔{(diào)查地和恩施林場(chǎng)群落調(diào)查地分別選擇20m×20m的樣方，恩施行道樹(shù)群落調(diào)查地選擇100m×5m的樣方。對(duì)樣地群落內(nèi)大果青杄的高度、胸徑和冠幅進(jìn)行調(diào)查和記錄。

2　結(jié)果與分析

2.1　大果青杄密度

圖中圓的大小表示冠幅范圍0.8～11m；大圓表示大冠幅，小圓表示小冠幅。圖1　3個(gè)調(diào)查地大果青杄樹(shù)高、胸徑和冠幅的關(guān)系

在保康叢林群落調(diào)查地，大果青杄群落為次生林，坡向南，坡地為河谷，群落內(nèi)植被豐富，在20m×20m樣方范圍內(nèi)，有34株大果青杄喬木及幼樹(shù)，密度為850株/hm2。在恩施行道樹(shù)群落調(diào)查地，大果青杄群落作為行道樹(shù)在分布在省道一側(cè)，坡向東北，周?chē)写迓浜娃r(nóng)田，在100m×5m樣方范圍內(nèi)有40株大果青杄喬木，密度800株/hm2；在恩施林場(chǎng)群落調(diào)查地，大果青杄群落分布在林場(chǎng)內(nèi)叢林中，坡向東，在20m×20m樣方范圍內(nèi)，有31株大果青杄喬木，密度為775株/hm2。調(diào)查結(jié)果顯示不同調(diào)查地間樣方內(nèi)大果青杄的密度無(wú)明顯差異。

2.2　大果青杄樹(shù)高、胸徑和冠幅

圖1反映了各調(diào)查地大果青杄的樹(shù)高、胸徑和冠幅的關(guān)系，其中胸徑(y)與樹(shù)高(x)存在顯著正相關(guān)線性關(guān)系，在?？祬擦秩郝湔{(diào)查地為：y= 2.2506x-3.7098，相關(guān)系數(shù)r=0.82(P<0.001)；在恩施行道樹(shù)群落調(diào)查地為：y=3.348x-10.3，相關(guān)系數(shù)r=0.74(P<0.001)；在恩施林場(chǎng)群落調(diào)查地為：y=4.1782x-23.342，相關(guān)系數(shù)r=0.92(P<0.001)。雖然胸徑與樹(shù)高在各調(diào)查地存在顯著正相關(guān)線性關(guān)系，但是大果青杄樹(shù)高、胸徑和冠幅大小的組成比例在調(diào)查地間存在顯著差異。

就大果青杄的胸徑而言，在?？祬擦秩郝湔{(diào)查地，大果青杄胸徑相差較大，胸徑8cm以下的有21株，占62%；胸徑30cm以上的有3株，占9%；該群落內(nèi)最大胸徑為47～51cm,有2株。在恩施行道樹(shù)群落調(diào)查地，大果青杄胸徑均在8cm以上，其中胸徑20～30cm的有28株，占70%；胸徑30cm以上的有7株，占18%；該群落內(nèi)最大胸徑為34～36cm，有3株。在恩施林場(chǎng)群落調(diào)查地，大果青杄胸徑均在10cm以上，胸徑20～30cm之間的有14株，占45%；胸徑30cm以上的有9株，占29%；該群落內(nèi)最大胸徑為42～47cm,有2株。

就大果青杄的冠幅和樹(shù)高而言，3個(gè)調(diào)查地中，保康調(diào)查地大果青杄的冠幅范圍變化最大 (0.8～11m)，且該調(diào)查地有最大冠幅；在該調(diào)查地，樹(shù)高在6m以下的喬木有19株，占56%。而在恩施的2個(gè)調(diào)查地中，大果青杄的冠幅范圍變化較小(1.2～6.1m)，且群落內(nèi)沒(méi)有樹(shù)高在6m以下的喬木。

3　討論

研究結(jié)果表明，大果青杄的群落環(huán)境雖然在3個(gè)調(diào)查地間有明顯差異,但是群落內(nèi)都有相當(dāng)比例的高大喬木，說(shuō)明大果青杄高大喬木對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性較廣。就海拔高度而言，大果青杄喬木既可以在海拔1800～1900m處生長(zhǎng)，也可以在海拔1200～1300m處生長(zhǎng)；就坡度而言，大果青杄喬木既可以生長(zhǎng)在坡度5～8°的緩坡上，也可以生長(zhǎng)在坡度50°左右的陡坡上；就群落特征而言，大果青杄喬木既可以生長(zhǎng)在郁密度高的森林群落內(nèi)，也可以作為行道樹(shù)生長(zhǎng)在路邊。因此，大果青杄作為古老樹(shù)種之一，其喬木生長(zhǎng)對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性較廣。

大果青杄幼樹(shù)或者幼苗生長(zhǎng)對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力可能與其喬木不一樣，體量( 樹(shù)高、胸徑和冠幅)較小的大果青杄一般是幼樹(shù)或者幼苗。?？嫡{(diào)查地內(nèi)大果青杄樹(shù)齡豐富，群落內(nèi)不僅有高大的喬木，最大胸徑可達(dá)47～51cm,也有幼樹(shù)和幼苗且在樣方內(nèi)占很大比例(胸徑8cm以下占62%)。這說(shuō)明該群落為大果青杄自然的繁育和生長(zhǎng)提供了適宜的環(huán)境，本研究也與戴振倫等[4]調(diào)查發(fā)現(xiàn)相一致，即?？凳┘覝闲ざ雌潞苡锌赡苁谴蠊鄸e的殘遺中心。

而在恩施的2個(gè)調(diào)查地，大果青杄體量變化范圍較窄，且胸徑20～30cm的大果青杄喬木所占比例很高，而大果青杄幼樹(shù)或者幼苗幾乎沒(méi)有或者極少，說(shuō)明恩施2個(gè)調(diào)查地的環(huán)境不利于大果青杄的繁育或者幼苗生長(zhǎng)，這可能與自然環(huán)境有關(guān)，也可能與人類活動(dòng)的影響有關(guān)，也說(shuō)明大果青杄繁育或者幼苗生長(zhǎng)對(duì)生境的要求與喬木對(duì)生境的要求差異很大。在恩施行道樹(shù)群落調(diào)查地，作為行道樹(shù)的大果青杄高大喬木已經(jīng)生長(zhǎng)了大約60a( 1957年栽植)，其群落屬于人工栽培群落，該行道樹(shù)群落的郁密度相對(duì)于?？嫡{(diào)查地群落的郁密度要低很多。另外,該群落周?chē)修r(nóng)田和村莊，說(shuō)明此處周?chē)腥祟惖幕顒?dòng)，因此群落郁密度低和周?chē)祟惢顒?dòng)均不利于大果青杄的繁育或者幼苗生長(zhǎng)。恩施林場(chǎng)調(diào)查地沒(méi)有大果青杄幼樹(shù)或者幼苗，一方面說(shuō)明該處生長(zhǎng)的大果青杄很可能也是人工栽植的，另一方說(shuō)明說(shuō)該處的森林群落環(huán)境或者人類活動(dòng)不利于大果青杄種子的繁殖或者幼苗的生長(zhǎng)。

綜上所述，?？嫡{(diào)查地的自然群落為大果青杄的自然繁育和生長(zhǎng)提供了適宜的環(huán)境條件，恩施調(diào)查地的群落雖然能夠滿足大果青杄喬木生長(zhǎng)所需的環(huán)境條件，但是不能為大果青杄的自然繁育提供適宜的環(huán)境，這可能不僅與自然環(huán)境條件有關(guān)，還與人類活動(dòng)的影響密切相關(guān)。因此，遠(yuǎn)離人類活動(dòng)影響的植物群落是實(shí)現(xiàn)大果青杄自然繁育的必備條件。在?？嫡{(diào)查地的群落內(nèi)，為了繼續(xù)維持大果青杄的自然繁育，更好地保護(hù)大果青杄物種，一方面要建立自然保護(hù)區(qū)，即將該地的大果青杄群落劃為自然保護(hù)區(qū)的核心區(qū)，杜絕人類活動(dòng)的干擾，另一方面需研究大果青杄種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)所需的環(huán)境條件，進(jìn)行人工繁育。

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