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福建省安溪云中山自然保护区植被资源及其垂直分布特征

2010-05-29李宗耀

河南林业科技 2010年1期
关键词:群丛层高阔叶林

李宗耀



福建省安溪云中山自然保护区植被资源及其垂直分布特征

李宗耀

(安溪县林木种苗花卉管理站,福建 安溪 362400)

在野外科学考察的基础上,分析总结了安溪云中山自然保护区植被资源的现状,系统介绍了该保护区主要植物群落类型及其物种组成。发现该保护区的植被类型分布呈现出一定的垂直分布特征,但其植被垂直带谱出现较为明显交错镶嵌现象,尤其常绿阔叶林和针叶林有着相同的垂直分布范围出现重叠,表明了地带性植被的优势地位正在被以人工经营的针叶林所取代。因此,以植被为主的生物多样性以及森林生态系统的结构与功能当成为今后保护区研究和建设的一项重点,使其特有的生产力得到充分发挥,产生良好的生态效益,社会效益和经济效益。

安溪;云中山自然保护区;植被垂直带谱

地球上植被分布的地带性,不只表现在因纬度和经度的不同而呈现的水平地带性,还表现在因海拔高度不同而呈现出的垂直地带性。从山麓到山顶,随着海拔升高,温度逐渐下降,平均海拔每升高100 m,温度下降0.5℃~l℃。而湿度、风力、光照强度、水分、土壤条件等也随海拔的升高而发生变化。在这些因素的综合作用下,导致了植被随海拔升高依次成带状分布。这种植被带大致与山体的等高线平行,并且具有一定垂直厚度的分布规律,称为植被分布的垂直地带性。而山地植被垂直带的组合排列和更迭顺序形成一定的体系,这个体系被称为植被垂直带谱或植被垂直带结构。

山地由于其复杂多样的生态环境条件,成为多种生物物种生存、繁衍和保存下来的种质库,山地生物多样性的研究历来为生态学家所关注[1,2]。海拔影响山地物种分布的非生物条件如气候和土壤等,因此,是影响山地物种组成和群落结构的重要因素[3,4]。

1 云中山自然保护区自然环境概况

云中山自然保护区处于东经117°36′36″~ l17°44′24″,北纬25°16′40″~ 25°20′40″,位于福建省安溪县西北部,福田、感德和桃舟3乡交界处,距离县城公路110 km,总面积3 915.4 hm2。

云中山是戴云山脉东南的延伸,山脉自西北向东南倾斜,全境多为中生代火山岩和燕山期花岗岩,地貌以中山为主,地势兀突,地形复杂,峰峦迭障,海拔最低为270 m,海拔最高处主峰太华尖达1 600 m,是安溪最高峰,大部分山地海拔400~900 m。以主峰太华山为主山脉,北部聚雨汇入晋江,是晋江源头之一,南部聚雨汇入格溪,再流入九龙江,成为九龙江源头之一。该区是安溪县西北部重要的水源涵养区。

本区处于南亚热带与中亚热带过渡地带,气候温暖,雨量充沛,四季分明,早晚温差大,具有典型的多雾高温等山地气候特征。年平均气温19.9℃,1月份均温11.3℃,7月份均温28.0℃,极端最低气温-5.8℃,极端最高气温39.7℃,积温5 403.3℃,年均降雨量约1 619.2 mm,全年无霜期295 d,年平均相对湿度79%~83%。土壤以砖红壤为主,林地土层深浅不一,通常厚达80 cm以上,腐殖质层较明显,厚约10~15 cm,地表枯枝落叶层厚2~8 cm,土壤呈酸性反应,同时具有明显的垂直地带性,海拔800 m以下主要是山地砖红壤,暗红壤,800~1 000 m主要是黄红壤,1 000 m以上多为山地黄壤。红壤和黄红壤所占比例较大,肥力较高。

云中山自然保护区水热资源丰富,境内山高林密,沟壑幽深,生境多样,适宜各种植物生长,为安溪县现存的保存较好的常绿阔叶林。据调查,野生维管植物共152科496属939(含变种、变型)种,其中蕨类植物29科44属68种,裸子植物7科8属9种,被子植物l16科444属862种。

2 研究方法

本文的调查数据是依托2001年该自然保护区的综合考察。于2001.1.3~2001.1.18进行外业调查。根据群落类型、范围、分布面积,选择具有代表性的地段,设计考察样方。乔木树种样方面积10 m×10 m,灌木树种样方面积10 m×10 m,草本层样方面积为1 m×1 m。为保证调查所需的精度,每个群落至少设置5个样方。实地调查的内容包括:植物群落名称,郁闭度,地貌(海拔、坡向、坡度、坡位),土壤类型;调查记载样方中乔木、灌木物种的名称、个体数、直径、高度和盖度,草本植物的名称、个体数(或丛数)、高度和盖度。

3 植物资源

3.1 主要植被类型

常绿阔叶林是亚热带湿润地区地带性原生性植被类型。按《中国植被》的区划系统,云中山自然保护区属于中亚热带常绿阔叶林南部亚地带区域。地带性植被为常绿阔叶林。经考察的植被类型主要有山地常绿阔叶林、落叶阔叶林、常绿针阔叶混交林、常绿针叶林、竹林灌丛6个植被型,丝栗栲林()、钩栲+南岭栲林(Form.+)、青冈林()、福建青冈林()、红楠林(Form.)、红楠+大叶苦石栎林(+)、罗浮栲林()、木荷林()、阿丁枫林()、华南吴茱萸林()、水青冈林()、檫树林()、南方红豆杉+红楠林(+)、马尾松+枫香林(+)、马尾松林()、黄山松林()、杉木林()、毛竹林()、石竹林()、满山红灌丛()等20个群系[5]。

3.2 物种组成

3.2.1常绿阔叶林 云中山保护区内常绿阔叶林广泛分布在1 300 m以下,主要优势种为壳斗科的丝栗栲、青冈、福建青冈、钩栲、南岭栲、红楠、大叶苦石栎、罗浮栲、木荷等。调查中发现,海拔270~500 m处群系主要类型及其特征有:①丝栗栲-面杆竹-华山姜+狗脊群丛。乔木层可分为2个亚层,第1层高15~17 m,平均胸径16 cm,伴生种有南岭栲、木荷、沉水樟、南酸枣、野茉莉;第2层高6~8 m,主要有建楠、鹅掌柴、木荷等。②青冈-鼠刺-狗脊群丛。乔木层可分为2个亚层,第1亚层高12~15 m,建群种青冈平均高度15 m,平均胸径10 cm,伴生种有南岭栲和南酸枣;第2亚层高6~8 m,主要有青冈、黄瑞木、水团花。③福建青冈-溪畔杜鹃-芒萁群丛。乔木层高约14m,平均胸径14 cm左右,伴生种有米槠、丝栗栲及马尾松。

海拔800~1 200 m主要群系及其特征有:①钩栲+南岭栲-箬叶竹-中华里白群丛。乔木层高6~11 m,平均胸径达16 cm,由钩栲和南岭栲形成共建种,二者各占乔木总数量的20%左右,伴生有罗浮栲、米槠、甜槠、榄叶石栎、椤木石楠、广东润楠。②红楠-百日青-日本蛇根草群丛。乔木层可分2个亚层,第1亚层高17~20 m,平均胸径30 cm左右;第2亚层高12~15 m,主要有红楠和少叶黄杞,平均胸径10 cm左右。③红楠+大叶苦石栎-马银花-狗脊蕨群丛。乔木层可分2个亚层,第1亚层高12~15 m,由红楠和大叶苦石栎组成共建种,另伴生有两广石栎、深山含笑、福建山樱花、木荷;第2亚层高6 m左右,主要有甜槠、百日青、凤凰润楠等。④木荷-矩圆叶鼠刺+马银花-狗脊蕨群丛。乔木层高约13 m,主要以木荷为主,其胸径平均达20 cm,多度占立木总数的60%,伴生种为罗浮栲、大叶苦石栎、深山含笑、红楠。

海拔1 200~1 300 m主要群系及其特征有:①阿丁枫-矩圆叶鼠刺-里白群丛。乔木层高10 m左右,平均胸径约20 cm,建群种阿丁枫多度占立木总数的40%,伴生种有深山含笑、木荷、红楠、东南山茶、木莲等。②罗浮栲-羊舌树-芒萁群丛。乔木层高22 m以下,建群种罗浮栲在100 m2内有立木10株,平均高度18 m,平均胸径30 cm,伴生种有木荷、红楠、福建青冈、硬斗石栎、水青冈。

3.2.2落叶阔叶林 在亚热带湿润区域,落叶阔叶林不是典型的地带性植被类型,但其在亚热带地区普遍存在。该保护区内零星分布的落叶阔叶林有两个类型,一类是亚热带中山落叶阔叶林,另一类是丘陵低山落叶阔叶林。两类群落的特征均明显区别于常绿阔叶林:群落外貌黄绿色,季相变化明显。主要群丛类型及特征有:①华南吴茱萸-金毛狗群丛。群落样地位海拔365 m的东北向下坡,乔木层总盖度50%,层高18 m以下,上层木为华南吴茱萸;下层木高12 m以下,还分布有南岭栲、笔罗子等。②檫树-黄瑞木-芒萁群丛。样地海拔980 m的太华山东北中坡。乔木层盖度为50%,高不超过6m,且多由萌芽条发育而成,建群种檫树在100 m2内有立木18株,平均胸径约6 cm,尚有山苍子、交让木、野漆树、阿丁枫拟赤杨伴生其间。③水青冈-弯蒴杜鹃-里白群丛。样地海拔1 050 m、太华山北坡。乔木层可分为2个亚层,第1亚层高13~18 m,建群种水青冈独具优势,平均胸径为30 cm;第2亚层高6~10 m,主要有红楠、青冈、椤木石楠、猴欢喜。

3.2.3针阔混交林 针阔混交林是中亚热带次生类型,原生类型受破坏后,喜光的针叶树侵入,逐步形成针阔混交林。主要群丛类型及特征有:①南方红豆杉+钩栲+红楠林-箬叶竹-狗脊群丛。样地海拔1 030 m,太华山北坡,群落外貌暗绿,林冠参差不齐。乔木层高4~12 m,胸径5~30 cm,可分为2个亚层,第1亚层高8~12 m,由南方红豆杉、钩栲和红楠组成共建种,平均胸径为15 cm;第2亚层高4~7 m,分布有南方红豆杉、红楠、青冈、木荷、杨梅。②马尾松+枫香林-南方迷-芒群丛。样地海拔1 100 m,东北坡。群落外貌以翠绿为主,嵌有红、黄色彩,林冠较稀疏。乔木 层高4~8 m,胸径5~20 cm,主要为马尾松和枫香。

3.2.4常绿针叶林 针叶林是我国分布最广的一种植被型。在该保护区主要是暖性的常绿针叶林。主要的群丛及特征有:①马尾松-映山红-芒萁群丛位于太华山海拔1 300 m南坡,群落结构较简单,林冠松散、呈翠绿色。乔木层高5-8m,可分2个亚层,第1亚层由马尾松组成,高约8 m,平均胸径12 cm;第2亚层高5~6 m,分布有马尾松、木荷、枫香等。②黄山松群丛。样地海拔1 320 m,群落外貌整齐,总盖度70%左右。在100 m2内有立木12株,平均高1.6 m,最高2 m,平均胸径6 cm,伴生种有乌饭、黄瑞木、羊舌树等。③杉木-金毛狗群丛。样地海拔350 m,北坡。因其为人工杉木林,群落层次分明,总郁闭度85%左右。乔木层以杉木占绝对优势,密度为15株/100 m2,平均树高12 m,平均胸径15 cm。

3.2.5竹林 竹林是由某种竹类构成单优势的群落,属阔叶林型植被组内一个独立的植被型。竹林的群落结构、植物种类组成、外貌和地理分布等特征都很特殊,形成一种木本状多年生常绿植物群落类型。主要的群丛有①毛竹-粗叶榕-乌毛蕨群丛;②石竹-毛冬青-苔草群丛。

3.2.6灌丛 满山红-百山祖玉山竹群丛位于太华山顶海拔1 600 m处。外貌黄绿,植株多分枝,生长密集,顶部较平整。灌木层高达1 m,盖度65%左右,以落叶树种满山红为优势种,伴生有黄山松、华丽杜鹃、映山红、乌饭、厚叶厚皮香、石斑木等。

4 植被垂直分布特征分析

4.1 植被垂直带谱

植被从低海拔至高海拔依次可划分出灌丛带、常绿阔叶林带、针阔叶混交林带、常绿针叶林。云中山自然保护区,海拔最低处270 m,最高峰的太华尖海拔1 600 m。相对高差1 330 m。据初步考察结果,云中山植被分布的主要垂直带谱:在海拔1 300 m以下广泛分布着典型山地常绿阔叶林,主要建群种有丝栗栲、青冈、福建青冈、钩栲、南岭栲、红楠、大叶苦石栎、木荷、阿丁枫、罗浮栲等;落叶阔叶林分成中山落叶阔叶林和丘陵低山落叶阔叶林两大类型,在海拔360~1 100 m内零星分布,主要以枫香、华南吴茱萸、檫树、水青冈等为建群种;马尾松与黄山松的分布界限为海拔1 300 m,黄山松分布于1 300~1 600 m,在海拔1 300 m以下分布着马尾松以及杉木林、毛竹林、石竹林;南方红豆杉及百日青的分布约局限于区内海拔900~1 150 m处;中山灌丛一般出现在海拔1 400~ 1 600 m的山顶。

图1. 安溪云中山植被垂直带谱

4.2 交错重叠的植被垂直带谱

山地植被垂直带的分界常出现交错镶嵌现象,某些优势建群种生态幅度大,可跨两个山地垂直带。常绿阔叶林是云中山垂直带的基带,分布幅度很广。以马尾松,杉木、竹林(毛竹林、石竹林)为主的针叶林与常绿阔叶林分布的范围十分相近,也在海拔270~1 300 m之间。虽然缺少各种植被类型在各海拔梯度的分布信息,但从云中山保护区这种常绿阔叶林和针叶林交错分布的现象,可以初步推断,由于诸如森林经营、城镇扩张等人类活动多集中于低海拔地区,使得阔叶树多年以来逐步被以杉木、松木为主的用材林、防护林等人工林所取代。一般来说,在800 m以下的山地,地带性植被的阔叶树的分布相对较少。如本区以青冈林为优势种的群落主要分布在平缓山坡。以森林经营为主人类活动主要集中在此,如杉木林,因其速生丰产,成为人工影响最为深刻的树种之一,有研究表明,武夷山山区800 m以内的低山丘陵的杉木占了其总数的90%以上,而800 m以上,则呈零星分布。马尾松林的分布除了和杉木在低海拔有相似之处外(多为人工林),它还常与阔叶树形成针阔混交林,有着更宽的海拔分布范围。而800 m以上,人类活动受到海拔高度的限制,不便的交通等因素显然提高了森林经营的成本,因此阔叶树的地带性优势地位在这一范围内得以体现。种类也更加丰富。此次调查的9个常绿阔叶林样方中有6个群落的海拔均在1 000 m以上。

云中山自然保护植被随海拔高度的分布而形成的垂直带谱只是其生物多样性的一个表现,今后应在加大力度保护的基础上,重视物种多样性的基础调查研究,更为清晰地了解主要建群种和优势种在各地形因素的分布特征,与此同时在科考成果的基础上,进一步深入对各类型森林生态系统的结构与功能的研究。

[1] 朱彪,陈安平,刘增力,方精云. 南岭东西段植物群落物种组成及其树种多样性垂直格局的比较[J].生物多样性,2004,12(1):53-62.

[2] Dolezal, J. and Srutek, M. 2002. Altitudinal changes in composition and structure of mountain-temperate vegetation: a case study from the Western Carpathians. Plant Ecology,158:201-221

[3] 赵淑清,方精云,宗占江等.长白山北坡植物群落组成、结构及物种多样性的垂直分布[J]. 生物多样性,2004,12(1):164-173.

[4] Austrheim,G. 2002. Plant diversity patterns in semi-natural grasslands along an elevational gradient in southern Norway. Plant Ecology,161:193-205.

Yun Zhongshan Nature Reserve Vegetation Resources and its Vertical Distribution Characteristics in Anxi Fujian Province

LI Zong-yao

(Anxi County forest seedling Flower Station,Anxi 362400,Fujian,China)

This paper in the field of scientific investigation, based on the Anxi Yunzhongshan analyzes and summarizes the status of vegetation resources in Nature Reserve, the system was introduced by the protection of the major plant community types and species composition. We found that the distribution of vegetation types of protected areas has shown some characteristics of vertical distribution, but the vertical bands of vegetation interlaced mosaic phenomenon appears more obvious, particularly in evergreen broad-leaved forest and coniferous forest have the same range of the vertical distribution of overlap, indicating that of the zonal vegetation dominance has been manually operated by being replaced by coniferous forest. Therefore,With vegetation-based biological diversity and forest ecosystem structure and function as a protected area for future research and construction of a priority to give full play to the unique productivity, resulting in a good ecological benefits, social benefits and economic benefits, sustainable use.

Anxi ; Yun Zhong Shan Nature Reserve ; Vertical bands of vegetation

S759.9

B

1003-2630(2010)01-0009-04

2010-03-15

(责任编辑:王团荣)

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