会理县金沙江干热河谷麻疯树群落结构调查研究

2010-02-26沙马拉洛刁阳光彭家荣王志雄杨正光

四川林业科技 2010年3期

沙马拉洛,刁阳光,彭家荣,周伟,王志雄,杨正光

(1.会理县黎溪林业站,四川会理 615141;2.凉山州林业调查规划设计院,四川西昌 615000;

3.会理县林业局,四川会理 615100;4.会理县通安林业站,四川会理 615131;5.会理县鹿厂林业站,四川会理 615112)

麻疯树(Jatropha curcas L),为大戟科(Euphorbiaceae)麻疯树属 (Jatropha)植物,落叶灌木或小乔木,别名俗称小桐子、膏桐、小油桐、假花生、黄肿树等。其种子含油率一般为 30%～40%,且以不饱和脂肪酸为主,其中亚油酸和亚麻酸含量可达 70%左右,流动性好,是加工生物柴油的优质原料。

会理县金沙江干热河谷区,是长江中上游生态重建难度最大的地区,亦是四川省优良生物能源树种麻疯树的天然分布区和麻疯树生物能源基地建设重点区。据统计:会理麻疯树天然分布约13 000 hm2,主要分布于本县黎溪、鹿厂、通安 3个区的金沙江流域及其支流。目前已规划在黎溪、鹿厂、通安3个区发展40 000 hm2,且已种植14 000 hm2。为了加强该产业基础研究,我们开展了对本区天然生长的麻疯树群落调查研究工作,以期为麻疯树生物能源产业的基地发展提供基础数据和科学依据。

1 调查区自然概况

1.1 调查区气候

调查区位于北纬 26°6′～10′之间的黎溪、鹿厂、通安等 3地,海拔1 000m～1 650 m。年平均气温22℃～21℃,最热月均温 27℃左右,最冷月均温 5℃左右,≥10℃年活动积温在7 000℃以上;年降雨量600mm～800 mm,降雨集中,5月下旬～11月为雨季,此期降雨量占全年 90%以上,但多间隙性干旱;12月至次年 5月中旬为旱季,旱季降雨稀少,且气温高,空气湿度小(极值可趋近于 0),蒸发量大,年蒸发量3 000 mm左右。其气候特点是:干、湿分明,冬无严寒、夏无酷暑,气温日较差大,年较差小,气候特别干燥。在凉山州金沙江干热河谷区立地类型划分上,被划为干热河谷燥热亚区。

1.2 调查区土壤

土壤以红褐土为主,并间杂有麻布夹土、紫色石骨子砂土,冲积石骨子砂土等土壤。红褐土大多粘重板结,土层浅薄、贫瘠,而石骨子土则土壤空隙大,保水能力差。所有土壤的共同特点是:土层瘠薄有机质少,石砾含量高、保墒能力差、肥力低。

1.3 调查区植被

由于气候、土壤原因,加之人为影响,致使本区植物种类较少,所形成的植被主要为干热河谷稀树灌丛、草丛植被。现残存植物乔木或小乔木树种主要有攀枝花、罗望子、渡口榄仁、余甘子、番石榴、麻疯树等。高大乔木主要分布于四旁和沟谷;灌木树种主要有车桑子、黄荆、羊蹄甲、山蚂蟥、金合欢、牛角瓜等;草本植物则主要有扭黄茅、芸香草、假杜鹃、臭根子草、旱茅、拟金茅、小酸模等。

2 材料及研究方法

2.1 标准样地设置及调查方法

群落调查采用标准样地及样方调查相结合的调查方法。依据本区麻疯树生长特性,以及本次调查是以麻疯树为调查对象,故将麻疯树与其它乔木树种划为第 1层次,分别调查标准样地中乔木层各个树种的树高、冠幅、检测 1.3m以下分枝达到检尺标准的所有分枝胸径、起源以及更新幼苗数量;将灌木、草本分别划为第 2和第 3层次,分别调查植物种类、数量、高度、覆盖度,以及草本植物离地 3.33 cm处断面直径。

依据分布特点,标准样地面积按 10 m×10m设置,并力求包括不同的立地环境、海拔、郁闭度、土壤等因子。在标准地中再按对角线布设 5个 2 m×2 m的灌木调查样方和按上、中、下设 3条平行线,分左、中、右设 9个 1 m×1 m草本植物调查样方。

本次调查共调查 19个标准样地,95个灌木样方和 171个草本样方。

2.2 数据统计计算及分析方法

2.2.1 数据统计计算

除常规统计外,按照植物群落分析要求,对划分出的各个群落,全面进行重要值和群落综合特征的计算。各数据计算方法为:

重要值计算:

分别计算麻疯树和乔木层、灌木层、草本层的重要值。按夸狄斯和麦金托斯(J.T.Curtis and R.P.Mcintosh,1951)提出的重要值(importance value)概念,计算公式按:

乔木层 IV=(相对密度 +相对频度 +相对显著度)/300;

灌木层 IV=(相对密度 +相对频度 +相对高度)/300;

草本层 IV=(相对频度 +相对盖度)/200。

群落综合特征计算:

多样性指数 H=-∑(piInpi);

群落均匀度指数 J=-∑(piInpi)/InS;

生态优势度 C=(pi/N);

群落系数 =C/(a+b+c)100%;

由于重要值考虑了多种因素,从而可避免单一因子分析造成的偏差。

式中:N为所有种类的重要值总数;pi为第 i种的相对重要值;S为样地的物种总数;a为样方 A中的种数;b为样方 B中的种数;c为样方 A和 B中的共有种数。

3 结果与分析

3.1 本区麻疯树群落的主要植物种数

经调查统计,所调查的 19个标准地中(包括 95个灌木样方和 171个草本样方),植物种数共有 33种。其中:乔木层(包括小桐子)树种 6科 7种,占总数的 21.21%。在乔木树种中,有人工栽培树种 1种,原生种 6种,原生种占总数的 18.18%;灌木树种 7科 8种,占 24.24%;灌状肉质植物 1种,占总数的 3.03%;草、藤本植物共 9科 17种,占 50.51%。群落植物名录见表 1。

表 1 麻疯树植物群落乔、灌、草植物名录统计表

3.2 本区天然生长麻疯树分布特点及生长特性

调查结果表明,本区天然生长麻疯树,其生长环境主要是侵蚀沟沟谷、公路两侧、荒山荒坡和四旁。在分布方式上,沟谷和荒山多呈小块状,公路两侧多呈带状,四旁则呈小团状或零星分布;

经对 19个标准地数据计算统计,林分平均郁闭度 0.6。其中:郁闭度 0.5以下林分占 31.58%,0.5～0.7以下林分占 10.52%,0.7以上林分占57.90%。19个标准地麻疯树总株数1 390株,但胸径检测株则高达5 013株,每株符合胸径检测植株平均达 3.6株,最高可达 30株以上,少有单主干植株,且分枝多在离地面 5 cm～30 cm;检测株平均树高2.8m,平均胸径 3.6 cm;每 m2有麻疯树更新幼苗0.9株(参见表 2)。

上述结果表明,本区天然生长的小桐子,分枝多,以丛状生长为主,而且天然更新良好。随着个体生长,结实增加,在无外力干扰情况下,极易形成高郁闭林分,表明本区特别适合麻疯树生长。

表 2 样地及麻疯树生长情况统计

3.3 生活型

植物生活型,是植物对于综合生态环境条件长期适应的外在表现结果。经对本区麻疯树群落各植物生活型统计,群落内 7种乔木树种中,小高位芽植物 4种,占 57.14%,中高位芽植物 3种(1种为人工引进种植),占 42.86%,无大高位芽植物;在 8种灌木树种中,小高位芽植物 3种,占 37.50%,矮高位芽植物 5种,占 62.50%,在 18种草本植物中,地面芽植物占 77.78%,1 a生植物、矮高位芽植物、高位芽植物、肉质茎植物各占 5.56%。

各类生活型统计结果表明:虽然本区年均气温高、热量丰富、冬无严寒、夏无酷暑,但由于降雨量少、降雨不均、蒸发量大、空气湿度小、气候十分干燥,故在自然条件下,荒山荒坡很难适宜高大植物生存。