遼西地區(qū)天然野皂莢灌叢群落特性評價(jià)

李連海

（朝陽縣森林病蟲害防治檢疫站，遼寧 朝陽 122639）

1 調(diào)查背景

1.1 遼西地區(qū)主要?dú)夂蛱攸c(diǎn)

遼西地區(qū)包括朝陽市、錦州市、阜新市等地，位于北溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，冬季漫長，夏季炎熱，春秋溫和而短促，年平均降水540 mm（多集中于7—9月），年蒸發(fā)量為1 970 mm，溫度在-31.1～42.0 ℃，無霜期140 d。遼西地區(qū)山地海拔差異較大，形成了多樣復(fù)雜的小氣候。

1.2 野皂莢的生態(tài)特性與自然生長分布

野皂莢（Gleditsia microphylla）為豆科（Leguminosae）皂莢屬（Gleditsia Linn）木本灌木或小喬木，高2～4 m，莢果斜橢圓形，種子1～3 顆，花期6—7 月，果期7—10 月。野皂莢喜光，萌蘗性強(qiáng)，具有超強(qiáng)的耐干旱、耐貧瘠特性，抗性強(qiáng)，野外自然生長無病蟲害發(fā)生，自然分布于我國河北省、山西省等地，遼西地區(qū)分布較少，近年發(fā)現(xiàn)1 處天然群落，具有重要科研與生態(tài)價(jià)值。

2 野皂莢灌叢結(jié)構(gòu)調(diào)查與數(shù)量特征

為科學(xué)評價(jià)分析遼西地區(qū)野皂莢天然群落，2019 年對該野皂莢天然群落進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)地灌木調(diào)查，標(biāo)準(zhǔn)地面積10×10 m，調(diào)查整理結(jié)果如下。

2.1 立地條件

天然野皂莢群落位于遼寧省朝陽市境內(nèi)凌源市前進(jìn)鄉(xiāng)石門溝村東山，地處東經(jīng)119°7′10″、北緯40°52′15″，最大樹齡32 a，多年前當(dāng)?shù)鼐用癯６靖畛裏?。野皂莢灌叢小班面積2 hm2，海拔620 m，陽坡，位于山洼的上部，土層厚度5～25 cm，立地條件較差。

2.2 灌木樹種組成及數(shù)量特征

遼西地區(qū)野皂莢天然群落中灌叢數(shù)量特征詳見表1。

表1 野皂莢群落灌叢數(shù)量特征

3 天然灌叢的群落特征

3.1 森林起源

從現(xiàn)地調(diào)查看，該片灌叢生長最好的樹木在山洼中部，土層較厚，一旦有暴雨發(fā)生，洼中較周邊裸巖或土層較薄地塊容易匯集地面雨水，土層也能有更多機(jī)會涵養(yǎng)水源，野皂莢單株最高達(dá)到4.5 m；而在梁脊，土層5 cm以下，灌叢平均高只有2.5 m。群落的最初起源應(yīng)是鳥類或其他動(dòng)物食用或攜帶種子，隨糞便散布到適宜地點(diǎn)，萌發(fā)并自然生長，以后逐漸憑借根系萌蘗、種子自然繁衍等，擴(kuò)大野皂莢個(gè)體數(shù)量。此外，多年前人工割除地上部分也可促進(jìn)部分根系萌發(fā)新株生長，擴(kuò)大種群數(shù)量。

3.2 演替狀況

天然群落自然生長一般經(jīng)歷“相宜相生”“種群最大化”“適度改造”“群落穩(wěn)定”等階段。具體說，在遼西地區(qū)陽坡自然干旱、立地條件差的自然環(huán)境下，有適應(yīng)特殊環(huán)境的野皂莢個(gè)體生長，起到開拓性建群作用，荊條等灌木也能共同生長，木本與草本植物共同形成完整的植物生態(tài)系統(tǒng)，體現(xiàn)出自然生長的環(huán)境與植物種類的“相宜相生”特性。但經(jīng)幾年生長發(fā)育后，野皂莢的根系更加豐富，地面樹冠逐漸生長到頂層，個(gè)體不斷繁衍，擴(kuò)大了自身種群數(shù)量，達(dá)到“種群最大化”，形成優(yōu)勢種；同時(shí)，野皂莢豐富的根系形成根瘤菌，起到固氮作用，促進(jìn)了土壤結(jié)構(gòu)優(yōu)化，更加適應(yīng)植物生長。伴隨物種的增加，群落內(nèi)所有物種根系生長發(fā)育、枯落物增加、降雨風(fēng)蝕等都不同程度地改善了土壤結(jié)構(gòu)、涵養(yǎng)了自然降雨，達(dá)到植物群系對自然環(huán)境的“適度改造”。經(jīng)過漫長的群落自然演替后，一些不適應(yīng)耐旱環(huán)境的植物個(gè)體逐漸死亡，形成適合于當(dāng)?shù)丨h(huán)境的植被群落，結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定、天然更新功能完備、生態(tài)功能健全，植被整體“群落穩(wěn)定”。

3.3 頂級群落

野皂莢灌叢經(jīng)多年自然生長演替，對立地條件有一定程度改善，表現(xiàn)在根瘤菌、枯枝落葉等對土壤成分的影響，根系生長對土壤基巖的分化等方面。立地條件好的地塊會自然生長成為小喬木林，優(yōu)勢種野皂莢不變，小葉白蠟和大果榆會發(fā)生較小的結(jié)構(gòu)變化，樹冠頂層多為野皂莢，有部分小葉白蠟，大果榆生長可能受到限制，其他林下灌木如荊條等也會受光照限制，種群數(shù)量不多，而一些林下草本，特別是一些耐旱的草本種群數(shù)量會有所增加，形成穩(wěn)定的喬木—灌木生態(tài)系統(tǒng)。

4 群落的生態(tài)評價(jià)

野皂莢在遼西地區(qū)荒山自然生長良好，以野皂莢為建群種和優(yōu)勢種的天然灌叢自然演替穩(wěn)定，水源涵養(yǎng)、水土保持等生態(tài)功能齊全，與立地條件相似的近地域相比，本群落為灌樹叢，而其他地塊為灌草叢或草叢。這主要是因?yàn)橐霸砬v耐旱、喜光、萌蘗力強(qiáng)、葉片結(jié)構(gòu)適應(yīng)在干燥環(huán)境中生長，使野皂莢生長地塊在遼西地區(qū)特殊的干旱、陽坡、立地條件差等不利于喬灌木大量生長的條件下，形成適于當(dāng)?shù)丨h(huán)境特點(diǎn)的穩(wěn)定灌木群落，對國內(nèi)大面積干旱地區(qū)的自然生態(tài)修復(fù)及生物多樣性保護(hù)、恢復(fù)等具有重要意義。

5 遼西地區(qū)天然林群落保護(hù)技術(shù)

5.1 封育

全面實(shí)施封山禁牧，促進(jìn)遼西地區(qū)的天然林自然生長、面積擴(kuò)大、林分結(jié)構(gòu)合理，并人為加快天然群落的正向演替。通過封育，可使單位面積植物種類與種群數(shù)量迅速恢復(fù)，自然優(yōu)化群落內(nèi)優(yōu)勢種、伴生種的結(jié)構(gòu)比例，達(dá)到天然下種并形成天然更新格局，特別是在遼西地區(qū)的山地陽坡，如天然側(cè)柏（Platycladus orientalis）林、天然野皂莢灌叢等生態(tài)系統(tǒng)相對脆弱的林分，封育措施可維護(hù)先鋒樹種作為建群種在天然林自然演替中的生態(tài)作用，也可擴(kuò)大天然林優(yōu)勢種的種群密度，使天然林生態(tài)系統(tǒng)更加穩(wěn)定。封育措施是遼西地區(qū)大面積恢復(fù)自然生態(tài)系統(tǒng)最經(jīng)濟(jì)有效的手段。

5.2 劃建自然保護(hù)區(qū)

遼西地區(qū)青龍河流域生長有大面積天然林，如低海拔溝谷天然核桃楸（Juglans mandshurica）林，國內(nèi)緯度最高、集中連片面積最大的天然側(cè)柏林，蒙古櫟（Quercus mongolica）古樹林等，天然喬灌木林是植物資源多樣性的集聚地，也是實(shí)現(xiàn)生物多樣性保護(hù)的重點(diǎn)區(qū)域。近年來，青龍河流域劃建了多個(gè)省級和國家級自然保護(hù)區(qū)，保證了生態(tài)系統(tǒng)的原生性，效果顯著。

6 遼西地區(qū)天然林群落的生態(tài)應(yīng)用

遼西地區(qū)以干旱為主，原生環(huán)境立地條件較差，地域廣闊，特別是在陽坡，現(xiàn)有灌木以荊條為主，林分質(zhì)量低下，經(jīng)實(shí)踐，在一些條件適宜地塊引進(jìn)栽植一些先鋒樹種，如野皂莢、側(cè)柏、大果榆、山棗（Ziziphus montana）等，在原有群落的基礎(chǔ)上，人工促進(jìn)天然更新，具有較高的生態(tài)價(jià)值，同時(shí)對動(dòng)植物資源的多樣性保護(hù)也可產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。