遼西地區(qū)榆樹天然灌叢的林相結(jié)構(gòu)評價(jià)與應(yīng)用

張立鋼

（凌源市林業(yè)和草原局 遼寧 凌源 122500）

1 自然氣候概況

遼西地區(qū)主要行政區(qū)域?yàn)槌?、阜新、錦州等地市，境內(nèi)以低山丘陵為主，屬北溫帶大陸性季風(fēng)氣候，自然氣候南部地區(qū)以濕潤為主，隨著緯度的增加，逐漸過渡到以干燥為主。多年平均降水量450～550 mm，光照充足，年均蒸發(fā)量1974.3mm，接近自然總降雨量的4倍，晝夜溫差大，全年氣候以干旱為主。

2 榆樹的生物學(xué)特性與天然生長分布

榆樹(Ulmuspumila)為榆科榆屬落葉喬木，花果期4～6月，為陽性樹種，喜光、耐寒、耐旱、耐瘠薄，適應(yīng)性很強(qiáng)，主根側(cè)根較深，根系網(wǎng)絡(luò)發(fā)達(dá)，萌芽力強(qiáng)，耐修剪，忌水濕，在土壤深厚、土壤肥沃、排水良好的壤土地生長最佳；在立地條件較差地塊可生長成灌木。

受地理區(qū)域位置、自然降雨、地貌特征等多方面綜合作用的影響，遼西地區(qū)自然植被結(jié)構(gòu)相對簡單，天然林植物品種較少，種群數(shù)量也低。遼西大面積的山區(qū)丘陵，陽坡立地條件較差的地塊以荊條(Vitex negundo)灌叢等為主，立地條件較好地塊以油松(Pinus tabuliformis)、山杏(Armeniaca sibirica)等人工林為主，或者是蒙古櫟(Quercus mongolica)天然次生林。榆樹一般零星生長在林源、地邊、荒坡等，較少以林分優(yōu)勢種的形式自然生長。通過對榆樹天然灌叢的調(diào)查，掌握其天然形成機(jī)理與群落特征，可為實(shí)現(xiàn)遼西天然林的生態(tài)保護(hù)與科學(xué)經(jīng)營提供技術(shù)支撐，提高有林地水源涵養(yǎng)、水土流失等生態(tài)效益。

3 榆樹天然灌叢的調(diào)查

3.1 調(diào)查方法。凌源市自然植被分布比較具有代表性，南北植被自然分布基本能代表遼西典型植被分布類型：南部青龍河流域區(qū)域以天然次生林為主，北部以人工林為主。通過樣線調(diào)查，選取具有代表性的榆樹天然灌叢，再進(jìn)行詳細(xì)樣地調(diào)查，記錄主要樣地調(diào)查因子，實(shí)測樣地面積為10 m×15 m，樣地內(nèi)調(diào)查記錄灌木的名稱、株數(shù)、蓋度、平均高等；在灌叢樣方的四個(gè)角與中心位置，量測1 m×1 m的草本樣方，調(diào)查記錄草本植物名稱、株數(shù)、平均高等。

3.2 調(diào)查結(jié)果。標(biāo)準(zhǔn)地設(shè)置在凌源市東城街道五里堡村鴿子山陽坡，北緯41°14′3″，東經(jīng)119°26′，59″，海拔437 m，坡向南，坡度32°，土層厚度14 cm，位于山坡下腹，天然灌叢優(yōu)勢種為榆樹，郁閉度0.7，平均樹高2.8 m，其他伴生種有灌木層物種荊條、大果 榆(Ulmus macrocarpa)、臭 椿(Ailanthus altissima)、多花胡枝子(Lespedeza floribunda)、花木藍(lán)(Indigofera kirilowii)等，灌木層平均高度0.77 m。經(jīng)調(diào)查整理后，榆樹灌叢結(jié)構(gòu)組成數(shù)量及特征詳見表1。

表1 天然榆樹灌叢物種數(shù)量及特征

3.3 林分特征與評價(jià)

3.3.1 灌叢的自然演替。調(diào)查結(jié)果看，群落的優(yōu)勢種為榆樹，主要伴生種為大果榆和臭椿，并且這3種灌木的平均高都大于2.5m，冠幅分別為2.8m、1.7m和2.2m，在遼西地區(qū)以干旱為主的條件下，為天然灌叢提供了一定的庇蔭，為其他灌木和草本植物的生長創(chuàng)造了有利條件，對整體群落的自然生長起到了主導(dǎo)作用[1]。在灌叢生長的初級階段，這幾種樹木因生長條件適宜，迅速發(fā)育成為群落的建群種，如花木藍(lán)及3種胡枝子片狀生長。經(jīng)多年自然演替后，本群落可能發(fā)育為小喬木，榆樹、大果榆等樹種的幼樹數(shù)量會(huì)增加，更有利于天然更新。灌叢群落的上層為榆樹等3種高大樹木，中層為荊條等其他木本灌木，下層為長蕊石頭花(Gypsophilaoldhamiana)等草本植物，經(jīng)自然演替，群落上中下層生長更趨于合理，種群數(shù)量增大，生態(tài)系統(tǒng)更加穩(wěn)定。

3.3.2 群落的抗逆性與組成對環(huán)境的影響。①在遼西相似立地條件下，其他地塊的灌叢林相結(jié)構(gòu)簡單，種群數(shù)量低。調(diào)查的榆樹灌叢群落內(nèi)，基本形成了相對完整的灌叢結(jié)構(gòu)，郁閉度達(dá)到0.7，總體生物量更高，群落的整體抗逆性更強(qiáng)大；②群落的自然生長對所處的環(huán)境產(chǎn)生一定的影響，如群落中有多種的豆科植物，花木藍(lán)、葉底珠(Flueggea suffruticosa)、多花胡枝子、尖葉胡枝子(Lespedeza hedysaroides)、興安胡枝子(Lespedeza daurica)、錦雞兒(Caragana sinica)等，豆科植物具有根瘤菌固氮功能：植物通過光合作用制造的有機(jī)物質(zhì)，部分供給根瘤菌，根瘤菌固定大氣中的氮，形成氨類供給豆科植物生長，類似豆科植物的生長，逐步改變了貧瘠的土壤結(jié)構(gòu)組成，為其余植物生長提供便利；③群落內(nèi)多種灌木的存在，固定和涵養(yǎng)了水土，保留和增加了枯落物數(shù)量，枯枝落葉腐爛后，增加了地表肥力，更有益于植物生長[2]，因此天然群落的生長更新，對所處環(huán)境是一種互相影響的良性互利。

3.3.3 群落的植物種類、數(shù)量呈現(xiàn)多樣性。調(diào)查地塊屬于干旱地區(qū)的中等立地條件，因?yàn)樗纬傻挠軜涔鄥蔡烊蝗郝?，使植物多樣性程度較高。樣地調(diào)查中，木本植物榆樹等達(dá)到11種，各種灌木數(shù)量合計(jì)3.59萬株/hm2；草本植物調(diào)查統(tǒng)計(jì)有長蕊石頭花等7種，草本植物株數(shù)達(dá)18.9萬株/hm2。眾多的地表植被對動(dòng)物多樣性同樣產(chǎn)生不可替代的影響。

4 應(yīng)用方向

4.1 生態(tài)與社會(huì)價(jià)值。遼西地區(qū)的天然林群落能發(fā)揮出巨大生態(tài)與社會(huì)效益，群落植被的生長更新，維系了遼西脆弱生態(tài)系統(tǒng)的基本平衡，促進(jìn)了植被的正向演替。植物生長發(fā)揮的水土保持等生態(tài)作用，為當(dāng)?shù)鼐用駝?chuàng)造了宜居的生產(chǎn)生活環(huán)境，維護(hù)了遼西的生態(tài)安全[3]。利用榆樹天然灌叢的自然演替、對環(huán)境產(chǎn)生一定程度影響等特性，應(yīng)用于遼西廣袤的宜林地封山育林，對大面積破損礦區(qū)、山體等進(jìn)行生態(tài)修復(fù)；應(yīng)用自然群落演替的基本規(guī)律，按不同的立地條件，引進(jìn)栽植適宜鄉(xiāng)土樹種，人工輔助促進(jìn)天然林更新；引進(jìn)栽植榆樹、臭椿等樹種，對特殊生態(tài)地塊進(jìn)行修復(fù)；也可栽植或直播一些灌木，如花木藍(lán)、多花胡枝子等，栽植的密度一般為1200株/hm2左右，栽植后覆蓋塑料薄膜，并適時(shí)補(bǔ)水，保證成活率和保存率，達(dá)到宜林地及早郁閉。

4.2 植物資源的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。調(diào)查的各種灌木與草本在遼西地區(qū)具有重要的應(yīng)用價(jià)值：首先，多種灌木樹種與草本植物，均為遼西的鄉(xiāng)土樹種，可開發(fā)利用為園林綠化樹種[4]，如臭椿、花木藍(lán)、多花胡枝子等，利于園林綠化苗木產(chǎn)業(yè)的形成與發(fā)展；其次，利用荒地及坡耕地種植經(jīng)濟(jì)作物，提供牲畜飼料，發(fā)展畜牧業(yè)，如多種胡枝子、花木藍(lán)、葉底珠等；第三，據(jù)調(diào)查，遼西地區(qū)中草藥資源異常豐富，能夠入藥治療各種疾病的植物超過240種，并且絕大多數(shù)種類尚未得到開發(fā)，日常藥材收購多為野生，常見有20多種，如遠(yuǎn)志(Polygala tenuifolia)、柴胡(Bupleurum chinense)等，本地區(qū)近年人工種植的品種也不多，包括桔梗(Platycodon grandiflorus)、倉術(shù)(Atractylodes Lancea)等。隨著社會(huì)的進(jìn)步，人民生活水平的提高，大力開發(fā)種植中草藥是遼西貧困地區(qū)發(fā)展地方經(jīng)濟(jì)的有效途徑[5]。