雾灵山山杨林群落研究

2011-06-15项亚飞

河北林业科技 2011年5期

关键词：山杨白桦草本

项亚飞

（河北雾灵山国家级自然保护区管理局，河北兴隆 067300）

雾灵山山杨林群落研究

项亚飞

（河北雾灵山国家级自然保护区管理局，河北兴隆 067300）

从种群数量特征、群落结构特征、生物多样性指数、群落演替4个方面研究了雾灵山山杨林群落。该群落由24科36属47种维管植物构成，分乔、灌、草3个层次。乔木7种，灌木11种，草本29种。Simpson指数是4.7854，Shannon-Wiener指数是3.5254，种间随遇率PIE是0.7911，相对应的均匀度指数Js=0.0722，Jsw=1.9669,Jpie=0.8041。该群落是雾灵山植物群落进展演替过程中的一个形态阶段，不稳定，易被更新种替代。

山杨林；种群数量特征；群落结构特征；生物多样性指数；群落演替

雾灵山是燕山山脉中段，主峰海拔2118m，东经 117°17′～117°35′，北纬 40°29′～40°38′。面积2.02万hm2，森林覆盖率90.3%，年平均气温7.6℃，年日照2872h，年降水量900mm，无霜期141d。高等植物168种665属1870种。雾灵山山杨林700hm2。广泛分布在海拔900～1800m范围的各沟谷坡面，长势良好，是雾灵山主要群落之一。

1 研究方法

采用标准地样方调查法。雾灵山植物群落通用表现面积为森林的乔木层600～800m2，森林和灌木丛的灌木层120～150m2，草本层25～30m2。为了保证调查精度，取样面积大于表现面积。具体做法：外业，选择具有代表性和典型性山杨林1000m2作为标准地。把标准地划分为40个5m×5m大样方，测计样方内的乔木（含幼树）种数和每种的个体数；在标准地内均匀布设40个2m×2m的中样方，测计灌木种数和每种的个体数；在标准地均匀布设40个1m×1m的小样方，测计草本植物的种数和每种的个体数。内业，把样方数据换算成公顷数据，统计乔木、灌木、草本种数和总个体数，按公式计算Simpson多样性指数（S），Shannon-Wiener指数（SW），种间随遇率（PIE）以及相关的均匀度指数Js、Jsw、Jpie。

标准地位于海拔1400m，半阴坡，棕色森林土，土层厚度63cm，pH值5.3。林龄30a，乔木层郁闭度0.8，密度1620株/hm2，树高7～20m，平均高15m，胸径4～36cm，平均胸径18.5cm，活立木平均蓄积120m3/hm3。灌木层平均高1.3m，盖度0.7；草本层平均高0.4m，盖度0.3。

2 研究结果

2.1 种群数量特征

由24科36属47种维管植物构成山杨林种群，其中双子叶植物21科32属42种，分别占总数的87.5%，88.9%，89.4%。单子叶植物3科4属5种，分别占总数的12.5%，11.1%，10.6%。乔木7种，灌木11种，草本29种，分别占总数的14.9%，23.4%，61.7%。乔、灌、草各层物种的密度、显著度（乔木层）、盖度（灌、草层）、频度、重要值等数量特征见表1。盖度小于0.005忽略不计。

乔木层，山杨各项数值最大，是建群种。其次是白桦和蒙古栎，为亚优势种，其它为伴生种。灌木层，胡枝子最多，锦带花、山楂叶悬钩子、毛榛、东北鼠李较多，其它较少。草本层，披针叶苔草最多，小红菊、银背风毛菊、华北风毛菊、细叶苔草较多，其它较少。

2.2 群落结构特征

群落的空间层次表明群落结构的外貌特征，群落物种的生活型谱，反应群落结构内在特征。从外在层次和内在生活型两个角度能够较全面地反应群落结构。

2.2.1 空间层次山杨林在空间外观上分为乔木层、灌木层、草本层。乔木层，树高7～20m，平均高15m，可分为3个亚层。第一亚层，7～10m，是幼树层，占总个体的20%，有山杨、白桦、色木槭、蒙古栎、硕桦。第二亚层10～15m，占总个体的60%，是主林层，有山杨、白桦、蒙古栎、硕桦。第三个亚层15～20m，占总个体的20%，有山杨、白桦、落叶松。灌木层，盖度0.7，高度0.5～2.0m，平均高1.3m，分为2个亚层。第一亚层0.5～1.0m，占总个体的40%，有山楂叶悬钩子、曲萼绣线菊、柔毛绣线菊。第二亚层1～2m，占总个体的60%，有胡枝子、锦带花、毛榛、东陵八仙花、东北鼠李、毛丁香等。草本层盖度0.3，平均高度0.4m。

表1 山杨林种群数量特征

2.2.2 生活型谱有高位芽植物19种，占40.4%，以山杨、白桦为主；地面芽植物18种，占38.3%，以小红菊、银背风毛菊为主；地下芽植物10种占21.3%，以披针叶苔草、细叶苔草为主。没有地上芽植物和1a生草本植物。

2.3 生物多样性指数

对山杨林群落乔木层、灌木层、草本层、群落总体生物多样性各项指数进行了计算，结果见表2。

表2 山杨林生物多样性指数

表2表明：山杨林生物多样性指数较高。SW指数，群落总体＞灌木层＞草本层＞乔木层；S指数和PIE指数，灌木层＞乔木层＞群落总体＞草本层；Jsw和Js指数，乔木层＞灌木层＞草本层＞群落总体；Jpie指数，乔木层＞灌木层＞群落总体＞草本层。

2.4 群落演替

山杨林中幼树山杨、蒙古栎比例较大，苗木健壮，径阶完全，在一定时期内可不断更替主林层的衰老大树，维持建群种地位，保持群落的稳定性。但是，山杨、白桦属先锋树种，而且成熟林、过熟林自然抗力低，抵抗病虫害、自然灾害的免疫能力差，易被更新树种代替。因此，山杨林是植物群落进展演替过程中的一个不稳定的形态阶段，将逐渐被亚优势树种蒙古栎替代，形成蒙古栎为优势树种，硕桦、白桦、山杨为伴生树种的阔叶混交林而成为一个新的形态阶段。即：山杨白桦蒙古栎硕桦林→蒙古栎硕桦白桦山杨林。