黃河羊曲水電站庫(kù)區(qū)喬木狀甘蒙檉柳種群特征分析

董文婷，任 楓，張 魯

(1. 國(guó)家林業(yè)和草原局西北調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)院，陜西 西安 710048；2. 西安綠環(huán)林業(yè)技術(shù)服務(wù)公司，陜西 西安 710048)

1 引言

甘蒙檉柳(Tamarixaustremongolica)又名沙柳、紅柳，為中國(guó)特有種，于1938年在《日本植物學(xué)研究雜志》中首次記載[1]，主要分布于我國(guó)的內(nèi)蒙古、寧夏、甘肅、陜西、青海、河南和山西省[2]。具有抗旱、耐鹽堿、耐水濕、耐沙埋及耐貧瘠的特性，具有較強(qiáng)的抗寒性、抗鹽性和競(jìng)爭(zhēng)性，是改造鹽堿地及營(yíng)造林的優(yōu)良樹(shù)種。

黃河羊曲水電站是青海省“十二五”規(guī)劃建設(shè)的重點(diǎn)項(xiàng)目，位于青海省海南州興海縣與貴南縣交界處，是一座以發(fā)電為主的大型水利水電樞紐工程，淹沒(méi)區(qū)最低水位為2 680 m。2010年，青海省同德縣境內(nèi)發(fā)現(xiàn)的甘蒙檉柳種群，具有單株合生的特點(diǎn)且胸高莖圍最粗達(dá)372 cm；“中國(guó)數(shù)字植物標(biāo)本館CVH”網(wǎng)站、《科學(xué)時(shí)報(bào)》等多家媒體相繼報(bào)道了這一發(fā)現(xiàn)[3]。但由于分布海拔低于庫(kù)區(qū)淹沒(méi)線，一時(shí)間經(jīng)濟(jì)發(fā)展與甘蒙檉柳的保護(hù)成為輿論的焦點(diǎn)。本文在對(duì)庫(kù)區(qū)及周邊甘蒙檉柳種群全面調(diào)查的基礎(chǔ)上，揭示該種群的分布范圍、徑級(jí)結(jié)構(gòu)和生長(zhǎng)規(guī)律。

2 研究方法

依據(jù)《青海省森林資源調(diào)查方法》和《測(cè)樹(shù)學(xué)》相關(guān)理論，在全面調(diào)查的基礎(chǔ)上，對(duì)胸徑大于30 cm的甘蒙檉柳進(jìn)行每木檢尺。

(1)分布范圍：利用高分辨率遙感衛(wèi)星影像圖建立解譯標(biāo)志，室內(nèi)進(jìn)行小班區(qū)劃后，對(duì)甘蒙檉柳小班全面進(jìn)行外業(yè)驗(yàn)證， 最后利用ArcGIS軟件求算小班面積。

(2)種群結(jié)構(gòu)：甘蒙檉柳為灌木，但該種群具有單株合生的特征，因此本文只對(duì)基徑≥30 cm以上的666株甘蒙檉柳進(jìn)行每木檢尺，記錄其高度、冠幅和胸徑。

(3)年齡結(jié)構(gòu)：對(duì)該區(qū)現(xiàn)有12棵甘蒙檉柳伐根進(jìn)行拋光處理后，采用年輪法調(diào)查樹(shù)木年齡。

(4)數(shù)據(jù)處理采用excel2010和SPSS17軟件。

3 調(diào)查結(jié)果

3.1 分布范圍

青海省國(guó)土面積為69 66萬(wàn) hm2，根據(jù)青海省2009年完成的森林資源更新調(diào)查成果，青海省檉柳資源共計(jì)409 071.7 hm2，比例為0.59%。本次調(diào)黃河羊曲水電站庫(kù)區(qū)甘蒙檉柳種群分布范圍51.3 hm2，占調(diào)查庫(kù)區(qū)總面積5 784.5 hm2的0.88%。

從以上結(jié)果可以看出：黃河羊曲水電站庫(kù)區(qū)甘蒙檉柳面積占國(guó)土面積的比值高于全省，說(shuō)明其在應(yīng)對(duì)干熱河谷氣候條件方面具有明顯的生態(tài)適應(yīng)性；符合甘蒙檉柳主要分布在海南州的共和縣、同德縣、貴德縣、興?？h等黃河干流以及支流流域的現(xiàn)狀，也符合生于我國(guó)鹽漬化河漫灘及沖積平原，鹽堿沙荒地及灌溉鹽堿地邊的現(xiàn)狀。

圖1 青海省和羊曲水電站庫(kù)區(qū)甘蒙檉柳分布面積比例

3.2 徑級(jí)結(jié)構(gòu)

種群的年齡結(jié)構(gòu)對(duì)預(yù)測(cè)未來(lái)種群發(fā)展動(dòng)態(tài)具有重要的作用，但在種群年齡結(jié)構(gòu)的研究中，因確定個(gè)體年齡存在諸多不便，因此，在生態(tài)學(xué)研究中運(yùn)用個(gè)體大小級(jí)代替年齡結(jié)構(gòu)是一種較為可行的方法[4-7]。本次調(diào)查以檉柳基徑大小對(duì)羊曲水電站庫(kù)區(qū)甘蒙檉柳種群進(jìn)行徑級(jí)結(jié)構(gòu)初步研究。經(jīng)調(diào)查，黃河羊曲水電站庫(kù)區(qū)基徑≥30 cm的甘蒙檉柳666株，其中同德縣389株，興?？h277株。各徑階株樹(shù)詳見(jiàn)表1。

表1 黃河羊曲水電站庫(kù)區(qū)甘蒙檉柳各徑階株樹(shù)統(tǒng)計(jì)表

從表1可以看出：基徑30～49 cm的株樹(shù)占總株數(shù)的64.7%，基徑50～69 cm的株樹(shù)占總株數(shù)的21.0%，≥70 cm的株樹(shù)僅占14.3%?；鶑?50 cm的個(gè)體占總數(shù)量的比例遠(yuǎn)大于40%，因此，羊曲水電站庫(kù)區(qū)甘蒙檉柳種群結(jié)構(gòu)為增長(zhǎng)型[5]。

3.3 生長(zhǎng)規(guī)律

調(diào)查得知：基徑為10～84 cm的甘蒙檉柳年齡為14～83 a，基徑年平均生長(zhǎng)量介于0.39～1.25 cm之間?；鶑脚c年齡之間的回歸分析，年平均生長(zhǎng)量與年齡關(guān)系密切(圖2)。

年齡回歸分析數(shù)據(jù)處理結(jié)果顯示，回歸方程的相關(guān)系數(shù)r2為0.769 8，表明在基徑和年輪之間存在較大的相關(guān)性。根據(jù)回歸方程擬合分析：當(dāng)基徑為80 cm時(shí)，單株甘蒙檉柳年輪數(shù)為91 a。當(dāng)基徑>80 cm時(shí)，樹(shù)木年齡可能達(dá)到100 a左右。

年均生長(zhǎng)量在0.3～1.25 cm之間波動(dòng)變化，大部分介于0.4～1.0 cm之間。對(duì)年平均生長(zhǎng)量做單樣本T檢驗(yàn)，結(jié)果顯示差異極顯著，說(shuō)明該區(qū)域甘蒙檉柳年均生長(zhǎng)量受水分、風(fēng)速、徑流等因素的影響較大[6]。

圖2 羊曲水電站庫(kù)區(qū)甘蒙檉柳基徑與年齡關(guān)系

圖3 甘蒙檉柳年平均生長(zhǎng)量與年齡關(guān)系

tDfSig(雙側(cè))均值差值差分95%置信區(qū)間下限上限10.491110.0000.739170.58410.8942

4 結(jié)論

(1)羊曲水電站庫(kù)區(qū)甘蒙檉柳面積占國(guó)土面積0.88%，高于全省分布面積比值；

(2)基徑30～49 cm的株數(shù)占總株數(shù)的64.7%，羊曲水電站庫(kù)區(qū)甘蒙檉柳種群結(jié)構(gòu)為增長(zhǎng)型；

(3)羊曲水電站庫(kù)區(qū)甘蒙檉柳基徑(y)與年齡(x)具有較大的相關(guān)性，符合y=0.9721x+13.027；

(5)羊曲水電站庫(kù)區(qū)甘蒙檉柳基徑年均生長(zhǎng)量介于0.39～1.25 cm之間，不同個(gè)體間年均生長(zhǎng)量差異極顯著。