陕西牛背梁国家自然保护区巴山冷杉群落结构特征研究

王晓亮，方有为

（1．陕西牛背梁自然保护区；2．陕西省宁东林业局，西安710100）

植物群落结构既是植物与环境相互作用与适应的产物，对植物群落的科学合理保护、利用起决定作用，也是生态学研究的重要内容。陕西牛背梁国家级自然保护区作为秦岭地区自然保护区群的主要组成，在维护陕西秦岭生态系统完整、保护生物多样性以及环境资源健康持续发展地位突出，为进一步加强陕西牛背梁国家级自然保护区资源、环境保护，制定科学有效的管护措施，我们进行了秦岭高山地段主要林分类型——巴山冷杉群落结构研究。

1 研究区概况和研究方法

1．1 研究区概况

陕西牛背梁国家级自然保护区位于秦岭东段，横跨秦岭南北两侧，地处长安、宁陕、柞水三区（县）交界处。地理坐标东经108°45′～109°03′，北纬33°47′～33°55′，东西长28km，南北宽15km，总面积16 418hm2。地貌类型主要有山地地貌，包括流水侵蚀剥蚀的中起伏中山地貌、低山地貌、夷平面和沟谷地貌，属暖温带与北亚热带气候的交错区，由于受地形、海拔的影响，气候垂直分布明显，呈温度变化大、温差较小、冬冷夏凉、温凉湿润、灾害性天气较多等特点。日照百分率为38%～53%，年平均45%；年平均气温12．7℃，极端最高、最低气温分别为43．4℃和－21．0℃，≥10℃的活动积温4 040．8℃，年均降水量756．9mm，相对湿度平均73%，干燥度为平均0．75。土壤类型多样、地带性分布明显，自下而上依次分布有山地黄棕壤（黄棕壤及黄棕壤性土亚类）、山地棕壤（普通棕壤、白浆化棕壤和棕壤性土亚类）、山地暗棕壤（普通暗棕壤、漂洗暗棕壤和暗棕壤性土亚类）。

1．2 研究方法

样地主要选择在天然次生森林或灌丛群落内，灌丛群落选择盖度大于50%的样地，过于稀疏的孤立灌丛不在调查范围之内。各样地海拔梯度间隔50m左右，每个样地面积为10m×10m，每个样地内取4个灌木样方（5m×5m），4个草本样方（1m×1m），共22个样地，120个灌木样方，120个草本样方。调查记录乔木层树种、株数、胸径、树高、冠幅，灌木层植物种名、高度、盖度、多度，草本层植物种名、高度、盖度、多度，乔、灌、草本层总盖度（郁闭度）等群落综合特征，地形、地貌、海拔、坡向、坡度、坡位以及土壤状况（腐殖质厚度、土壤质地）等环境因子。

2 结果与分析

2．1 群落组成分析

根据调查，构成巴山冷杉林的植物种类有17科21属27种，其中木本植物13种，藤本植物3种，草本植物8种，苔藓3种（表1）。

表1 陕西牛背梁国家自然保护区巴山冷杉群落物种组成

2．2 群落优势种

巴山冷杉林植物种类的重要值如表2，可以看出，在乔木层中，巴山冷杉占绝对优势，其重要值为48．40%；在灌木层中，以华桔竹Fargesia spathacea、金背杜鹃 Rhododendron clementinae和刚毛忍冬Lonicera hispida占优势，其重要值分别为25．13%、17．07% 和13．57%；层间植物以南蛇藤Celastrus orbiculatus占优势，其重要值为52．70%；在草本层中，禾叶嵩草Kobresia graminifolia占绝对优势，重要值达36．63%，其次为大叶碎米荠Cardamine macrophylla和轮叶马先蒿 Pedicularis verticillata，重要值分别为22．63%和14．63%。

表2 陕西牛背梁国家自然保护区巴山冷杉群落植物种特征值

2．3 群落生活型

根据调查，在巴山冷杉林中，构成林分的乔木、灌木、藤本、草本和苔藓类植物分别占植物总种数14．8%、44．5%、11．1%、18．5%和11．1%。

在巴山冷杉林的生活型谱构成中，高位芽植物为20．8%，地面芽植物为29．2．%，隐芽植物为29．2%，一年生植物为20．8%（图1）。

图1 陕西牛背梁国家自然保护区巴山冷杉群落植物生活型谱

2．4 群落生物多样性分析

巴山冷杉林生物多样性指数如表3。由表3可见，乔木层中的物种丰富度指数、多样性指数均较低，而均匀度指数较高，说明在巴山冷杉林中，巴山冷杉在数量上占绝对优势，且分布均匀，而其他树种较少；灌木层中的物种丰富度指数、多样性指数均较高，而均匀度指数较低，表明巴山冷杉群落内灌木种类较少，分布极不均匀，多以团状或块状形式分布；草本层物种丰富度指数、多样性指数和均匀度指数亦较低，体现了巴山冷杉群落内草本植物稀少；苔藓层物种多样性指数低而丰富度指数和均匀度指数较高，表明林下苔藓发育较好，分布均匀。

表3 陕西牛背梁国家自然保护区巴山冷杉群落植物种多样性指数

3 结论

陕西牛背梁国家自然保护区巴山冷杉林植物种类丰富，包括木本植物、草本植物、藤类植物、苔藓等。其中乔木层优势种为巴山冷杉，灌木层优势种为华桔竹，层间植物以南蛇藤占优势，草本层以禾叶嵩草占绝对优势。在巴山冷杉林的生活型谱构成中，高位芽植物为20．8%，地面芽植物为29．2．%，隐芽植物为29．2%，一年生植物为20．8%。在巴山冷山林中，巴山冷杉在数量上占绝对优势，且分布均匀，而其他树种较少；巴山冷杉群落内灌木种类较少，分布极不均匀，多以团状或块状形式分布；巴山冷杉群落内草本植物稀少而苔藓发育较好，分布均匀。