山西五鹿山自然保護(hù)區(qū)白皮松森林群落結(jié)構(gòu)研究

孫鳳萍

(山西省林業(yè)和草原資源調(diào)查監(jiān)測中心，山西 太原 030012)

森林群落結(jié)構(gòu)是指森林群落內(nèi)所有植被(包括喬木、灌木、草本及藤本等)的配置情況，可以反映森林群落對自然環(huán)境的適應(yīng)性。森林群落結(jié)構(gòu)的研究重點是其物種組成及各組成成分的數(shù)量。白皮松是松科松屬常綠針葉樹種，為我國特有喬木，天然種群主要集中分布在華北和西北等地的中低山及黃土丘陵地帶。其樹形優(yōu)美，表皮顏色斑斕，是荒山綠化、園林綠化及四旁綠化的優(yōu)選樹種。山西是白皮松天然種群的重要分布地區(qū)之一，五鹿山自然保護(hù)區(qū)的黑虎溝、郭家凹等區(qū)域存在大面積分布集中、生長狀況優(yōu)良的白皮松天然林，其種群在山西乃至全國具有典型性、稀有性和代表性。筆者對五鹿山自然保護(hù)區(qū)的白皮松森林群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，對當(dāng)?shù)匕灼に煞N群的保護(hù)及延續(xù)具有重要意義。

1 研究區(qū)域概況

五鹿山自然保護(hù)區(qū)位于山西省臨汾市蒲縣和隰縣交界處，地處呂梁山脈南端，主要保護(hù)對象為褐馬雞及以白皮松林和遼東櫟林為主的森林生態(tài)系統(tǒng)，總面積20 617 hm2.保護(hù)區(qū)地勢西高東低、南高北低，地貌主要有中山、低山及丘陵。區(qū)內(nèi)氣候?qū)儆谂瘻貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候，年均氣溫8.7 ℃，年均降水量500 mm～560 mm，年日照時數(shù)約為2 550 h.區(qū)內(nèi)典型的森林群落有落葉闊葉林、寒溫性針闊葉混交林、溫性針闊葉混交林、落葉闊葉灌叢等，植被資源較為豐富，主要建群種有遼東櫟、油松、華北落葉松、白皮松、山楊、白樺、刺槐、青楊等，目前植被以油松林、白皮松林、華北落葉松林和遼東櫟林面積最大。

2 研究方法

2020年，在五鹿山自然保護(hù)區(qū)白皮松分布區(qū)選取樣方進(jìn)行調(diào)查。共設(shè)置喬木樣方50個，樣方大小為10 m×10 m，在每個喬木樣方對角線的兩角選取2個5 m×5 m的灌木樣方，每個灌木樣方對角線的兩角選取2個1 m×1 m的草本樣方。記錄每個樣方的經(jīng)緯度、海拔、坡度、坡向、坡位、生境類型等信息；對喬木樣方內(nèi)所有胸徑≥1 cm的喬木進(jìn)行每木調(diào)查，記錄種名、胸徑、數(shù)量、高度、冠幅、郁閉度等；記錄灌木樣方種名、數(shù)量、高度、地徑、蓋度等；記錄草本樣方種名、高度及蓋度等。

根據(jù)調(diào)查樣方物種的數(shù)量及密度將50個白皮松樣方劃分為不同的白皮松群落類型，計算每個白皮松樣方的重要值及生物多樣性指數(shù)，并按照不同的白皮松群落類型取各項指標(biāo)的平均值。

3 結(jié)果與分析

3.1 白皮松主要群落類型

根據(jù)50個白皮松樣方的物種及數(shù)量組成，將五鹿山白皮松種群大致分為油松-白皮松林、白皮松林、白皮松-側(cè)柏林3種植被群落類型，各群落特征如下。

1) 油松-白皮松林。有22個樣方屬于該植被群落類型，喬木優(yōu)勢種為油松，次優(yōu)勢種為白皮松，主要分布于海拔700 m～1 500 m的山地陽坡及半陽坡，土壤主要為山地褐土。群落平均總蓋度為80%，喬木層平均蓋度為60%，油松蓋度35%，白皮松蓋度25%；喬木高度為3 m～4 m，平均胸徑為6 cm；其它混生喬木有側(cè)柏、遼東櫟等。灌木層蓋度15%～50%，主要樹種有連翹、照山白、沙棘、小葉鼠李、黃刺玫、虎榛子、三裂繡線菊、陜西莢蒾、胡枝子、黃櫨等，優(yōu)勢灌木種為連翹、沙棘、小葉鼠李、黃刺玫、虎榛子。草本層蓋度為25%～70%，優(yōu)勢種有披針葉苔草、鐵桿蒿、白羊草、羊胡子草等，伴生種有糙葉黃芪、北柴胡、早開堇菜、大火草、黃精、茜草、白頭翁、北蒼術(shù)等。

2) 白皮松林。有18個樣方屬于該植被群落類型，喬木優(yōu)勢種為白皮松，主要分布于海拔500 m～1 600 m的陽坡及半陽坡，多為小面積塊狀分布，主要土壤類型為粗骨性褐土。群落平均總蓋度為85%，喬木層平均蓋度為60%，白皮松蓋度為40%～60%，其它伴生喬木有油松、側(cè)柏、遼東櫟、落葉松、山楊、白樺、鵝耳櫪等。灌木層蓋度10%～35%，主要樹種有沙棘、黃刺玫、虎榛子、荊條、黃櫨、小葉錦雞兒、山桃、小葉鼠李等。草本蓋度為20%～40%，優(yōu)勢種有披針葉苔草、鐵桿蒿、白羊草等，伴生種有黃芪、北柴胡、蒼術(shù)、林蔭千里光、委陵菜等。

3) 白皮松-側(cè)柏林。有10個樣方屬于該植被群落類型，喬木優(yōu)勢種為白皮松，次優(yōu)勢種為側(cè)柏，主要分布于海拔700 m～1 300 m的山地陽坡，土壤類型主要為粗骨性褐土。群落平均總蓋度為70%，喬木層平均蓋度為40%；白皮松蓋度25%，高度5 m～7 m；側(cè)柏蓋度15%，高度3 m～4 m；其它混生喬木有油松、遼東櫟等。灌木層蓋度30%～50%，主要樹種有沙棘、黃刺玫、荊條、虎榛子、山桃、河朔蕘花等。草本層蓋度為10%～30%，優(yōu)勢種有披針葉苔草、鐵桿蒿、白羊草、羊胡子草等，伴生種有糙葉黃芪、北柴胡、早開堇菜、雞眼草、野菊、委陵菜、糙隱子草等。

3.2 群落物種組成

根據(jù)五鹿山保護(hù)區(qū)白皮松樣方調(diào)查結(jié)果，白皮松群落共有植物88種。其中，喬木12種，灌木29種，草本47種。由于植物種類數(shù)量較多，為了方便計算，剔除頻度小于10的物種后，喬木有7種，灌木有12種，草本有4種。白皮松群落主要物種的頻度和重要值見表 1.

表1 白皮松群落主要物種的頻度及重要值

由表1可知，五鹿山保護(hù)區(qū)白皮松群落的主要喬木組成有白皮松、油松、側(cè)柏、遼東櫟、山楊、白樺、鵝耳櫪。除白皮松外，油松的重要值最高，為18.52，表明油松是白皮松最重要的伴生喬木種。主要灌木組成有沙棘、黃刺玫、荊條、連翹、小葉鼠李、黃櫨、山桃、河朔蕘花、虎榛子、小葉錦雞兒、陜西莢蒾、三裂繡線菊，其中沙棘和黃刺玫的重要值最高，分別為12.46和12.78，表明沙棘和黃刺玫是白皮松最主要的伴生灌木種。白皮松林下草本植物稀疏，蓋度較小，重要值較高的草本植物有披針葉苔草、鐵桿蒿、白羊草、羊胡子草等。

3.3 生物多樣性指數(shù)

白皮松3種群落類型的生物多樣性指數(shù)見表2.

表2 白皮松不同群落類型生物多樣性指數(shù)

由表2可以看出，白皮松3種不同群落的生物多樣性指數(shù)從小到大依次表現(xiàn)為油松-白皮松林>白皮松-側(cè)柏林>白皮松林。油松-白皮松林群落中喬灌草的物種種類最多，Shannon多樣性指數(shù)為0.94；白皮松-側(cè)柏林次之，白皮松林群落中喬灌草的物種種類最少。白皮松不同群落的豐富度排序為油松-白皮松林>白皮松林>白皮松-側(cè)柏林。表明油松與白皮松組成的混交林，生物多樣性最豐富，喬灌草種類最多。

4 結(jié)論與討論

五鹿山自然保護(hù)區(qū)白皮松森林群落結(jié)構(gòu)調(diào)查中共計發(fā)現(xiàn)植物88種，其中，喬木12種，灌木29種，草本47種。樣方中出現(xiàn)頻度和重要值較高的物種有23種，分別是白皮松、油松、側(cè)柏、遼東櫟、山楊、白樺、鵝耳櫪、沙棘、黃刺玫、荊條、連翹、小葉鼠李、黃櫨、山桃、河朔蕘花、虎榛子、小葉錦雞兒、陜西莢蒾、三裂繡線菊、披針葉苔草、鐵桿蒿、白羊草、羊胡子草。

白皮松群落類型大致可分為油松-白皮松林、白皮松林、白皮松-側(cè)柏林3類。其中，油松-白皮松林生物多樣性指數(shù)最高，代表其群落物種多樣性較為豐富，群落中出現(xiàn)的喬灌草物種數(shù)量最多。對白皮松群落結(jié)構(gòu)的研究有助于深入了解白皮松種群的生存現(xiàn)狀，為保護(hù)區(qū)內(nèi)白皮松種群的擴(kuò)大和保護(hù)提供參考依據(jù)。