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沁源花坡亚高山草甸植被种类组成及群落结构

2011-01-12张桂萍栗建华尚菊红

长治学院学报 2011年5期
关键词:种数样方草甸

张桂萍,金 山,栗建华,尚菊红

(1.长治学院 生命科学与技术系,山西 长治 046011;2.长治市环境信息中心,山西 长治 046011)

沁源花坡亚高山草甸植被种类组成及群落结构

张桂萍1,金 山1,栗建华2,尚菊红2

(1.长治学院 生命科学与技术系,山西 长治 046011;2.长治市环境信息中心,山西 长治 046011)

花坡是太岳山主峰之一,最高处海拔2523m,是山西境内典型的亚高山草甸之一。对花坡草甸植物种类及数量特征进行了分析。结果表明:花坡草甸共有维管植物200余种,分属于40科、123属。其中,含属数最多的科是菊科(19属),其次是毛茛科(11属)、蔷薇科(10属)和禾本科(10属)4个科所含属数占总属数的40.65%。含种数最多的科依然是菊科(23种),其次是蔷薇科(14种)、毛茛科(14种)、禾本科(12种),其所含种数占总种数的31.5%。该草甸物种组成中,优势种主要包括紫羊茅、披针叶苔草、等穗苔草、针茅、早熟禾等,伴生种主要包括凤毛菊、黄花蒿、地榆、火绒草、珠芽蓼等。鉴于该草甸较优越的自然条件和较丰富的植物种类,建议对其加强管理和保护,以更好地服务于地方经济建设和环境保护。

太岳山;花坡;亚高山草甸;植被资源

太岳山位于山西省沁源县,约当111°58′30″-112°17′20″E,36°20′20″-37°0′42″N,属暖温带半湿润大陆性季风气候区[1,2]。关于太岳山植物资源研究工作一直备受业内人士关注,但主要集中在森林群落的研究[3-5],特别是关于优势树种生理生化研究[6-8]。另外,山西大学李宗英、刘德荣等对该山区土壤真菌种类进行了初报[8],但关于花坡亚高山草甸植被资源状况的研究尚未见报道。

花坡是太岳山主峰之一,最高处海拔高度为2523m,是山西境内屈指可数的典型亚高山草甸之一。近年来,随着旅游客源市场的增长及放牧强度的增加,该草甸植被已出现了一定程度的退化现象,表现为狼毒(Stellera chamaejasme)在该草甸群落中占有较大的权重和地位。本研究拟对花坡草甸植物组成及群落结构进行调查分析,了解该草甸植被资源现状,以期为该草甸植被资源的生态保护和可持续利用提供理论依据,进而促进该区社会效益、经济效益及生态效益的协调发展。

1 研究区概况

花坡是太岳山主峰之一,位于沁源县西北部,西临介休绵山,与灵石石高山相连,海拔1800m-2500m,最高处海拔2523m,是山西屈指可数的典型亚高山草甸之一,总面积147km2。花坡山顶呈馒头状,坡度平缓,平缓无崖,林木稀少,主要生长着矮草类高山植物,主要有披针叶苔草(Carex lanceolata)、紫羊茅(Festuca rubra)等。

2 研究方法

于2010年7月、8月对沁源花坡草甸进行样方调查,记录每个样方中植物的种名、每种植物的高度、盖度、株数等。并记录每个样方的经度、纬度、海拔高度、坡度、坡向等地理因子。共调查样方数40个,样方面积1m×1m。

3 结果及分析

3.1 花坡草甸植被的科、属、种组成

经调查统计,花坡草甸共有维管植物200余种,分属于40科、123属。其中,含属数最多的科是菊科(19属),其次是毛茛科(11属)、蔷薇科(10属)、禾本科(10属)和蝶形花科(7属),5个科所含属数占总属数的46.34%。含种数最多的科依然是菊科(23种),其次是毛茛科(14种)、蔷薇科(14种)、禾本科(12种)和蝶形花科(11种),其所含种数占总种数的37%。此外,石竹科(7属、8种)和唇形科(6属、9种)也含有一定的属数(表1)。

表1 沁源花坡植被主要优势科及优势属

统计结果表明,花坡草甸植被的物种组成中菊科植物占有最大的优势,其所含属数占总属数15.45%,所含种数占总种数的11.50%,远超过其他科所含的属数及种数,表明该科植物具有较强的生命力和较广泛的分布。

3.2 花坡草甸主要优势种

从群落的物种组成来看,首先,该草甸优势种主要包括紫羊茅、披针叶苔草、等穗苔草、针茅、早熟禾等,伴生种主要包括凤毛菊、黄花蒿、地榆、火绒草、珠芽蓼、糙苏等(表2)。其次,该草甸分布着一些典型亚高山草甸植物,如珠芽蓼、秦艽、东方草莓(Fragaria orientalis)、野婴粟(Papaver Somniferum)等。另外,该草甸还分布有蕨类植物——问荆,它在山西其他亚高山草甸中未见分布。

另外,调查中还发现瑞香科植物狼毒在该草甸群落中所占的权重和地位较高,在所调查的40个样方中有20个样方出现该物种,占调查样方总数的50%,在个别样方中甚至成为优势种之一。这可能与放牧、旅游、采挖活动等人类影响有关。

由表2可以看出,虽然表1表明菊科植物所含物种数量上占相当优势,但从重要值分析结果可明显看出禾本科和莎草科植物的重要值远高于其它科植物,表明该草甸中禾本科植物和莎草科植物占优势地位。

表2 沁源花坡草甸优势种及主要伴生种

4 讨论

综上所述,沁源花坡草甸的植被发育较好,是山西境内保存较好的亚高山草甸之一。就物种数量和物种组成来看,花坡草甸的植物组成从科、属、种数上均较舜王坪草甸的科、属、种数多;其盖度和高度也较舜王坪草甸植被大的多。就优势种组成和群落结构而言,花坡草甸主要优势种和伴生种与舜王坪草甸有一定的相似度,如优势种包括紫羊茅、早春苔草、等穗苔草、早熟禾等[9.10],伴生种包括地榆、秦艽、珠芽蓼等。

然而,调查中也发现花坡草甸的物种组成及数量特征上有明显的特征。

第一,虽然关于花坡草甸植被资源的研究成果未见报道,但从网络搜集资料来看,关于该草甸旅游资源的报道不少,无论是文字报道还是图片宣传,主要是宣传该草甸花草繁多、姹紫嫣红,这其中就包含花色艳丽的瑞香科植物——狼毒花。由于狼毒花色泽鲜艳,使得当地居民和部分游客误以为该植物为花坡草甸增景添色;殊不知该植物具有较强的毒性,它的生长和扩散既不利于其它植物的生长,又对食草动物的适口性极差。狼毒花的繁茂和增长是草场退化和生态破坏的标志性特征之一。

第二,调查还发现在花坡草甸有问荆的分布。问荆属蕨类植物,其生境条件要求水分较为充足,而在与其生境条件较为相似的舜王坪草甸未发现有该物种的分布。从这点可以推测沁源花坡草甸的地下水系较为丰富,可以在一定程度上满足问荆的生长发育。

事实上,目前该草甸的管理和保护工作尚不完善。首先,供游人游玩的游径两边没有栅栏阻隔,游人可以随意进入该草甸的任何区域,这一方面造成了植被的被踩踏现象,同时,也间接导致了伴人植物的扩散及蔓延。另外,该草甸的基础设施尚不完善,如垃圾收集设备(垃圾箱等)、环保指示牌等。再者,该区的管理工作尚不到位,从实地调查来看,该草甸几乎没有工作人员在现场进行监督和管理。

众所周知,加强区域生态环境保护,特别是对其植物资源的保护,既可有效改善区域生态环境,又是发展旅游业的基础保障;既是发展农牧业不可或缺的基本前提,又是保护生物多样性必要条件。虽然目前花坡草甸植被破坏尚不严重,但这并不意味着对于花坡草甸的管理可以疏忽。在山西黄土高原区能够拥有地下水系较为丰富的区域实属难得,应加强保护。

[1]张金屯.山西太岳山植被地理[J].山西大学学报(自然科学版),1988,11(1):83-90.

[2]李卓玉,张峰,上官铁梁等.太岳山种子植物区系的初步分析[J].山西大学学报(自然科学版),1993,16(1):101-106.

[3]马晓勇,上官铁梁.太岳山森林群落物种多样性[J].山地学报,2004,22(5):606-612.

[4]闫明,毕润成,钟章成.太岳山植物资源的调查与研究[J].国土与自然资源研究,2003,(3):82-84.

[5]蔺琛,马钦彦,韩海荣.山西太岳山辽东栎的光合特性[J].生态学报,2002,22(9):1399-1407.

[6]马钦彦,蔺琛,韩海荣.山西太岳山核桃楸光合特性的研究[J].北京林业大学学报,2003,25(1):14-18.

[7]苗方琴,汪金松,孙继超.太岳山油松天然林不同土层的碳氮转化速率[J].应用与环境生物学报,2010,16(4):519-522.

[8]李宗英,刘德荣,赵春贵等.太岳山真菌初报[J].山西大学学报(自然科学版),1992,15(1):82-86.

[9]南海龙,韩海荣,马钦彦等.太岳山针阔混交林林隙草本和灌木物种多样性研究[J].北京林业大学学报,2006,28(2):52-56.

[10]张桂萍,张峰,茹文明.旅游干扰对历山亚高山草甸植物多样性的影响[J].生态学报,2008,28(1):407-415.

Q948

A

1673-2014(2011)05-0018-03

2011—06—15

省教育厅科技开发项目(20081041),长治市星火计划项目(20104010)。

张桂萍(1964—),女,山西太原人,教授,博士,主要从事植物生态学研究。

(责任编辑 王璟琳)

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