祖山林区不同高程森林类型的研究
2017-02-28苏志杰王志杰张国厚
苏志杰,胡 军,王志杰,张国厚
(1.青龙满族自治县祖山林场,河北 青龙 066501;2.青龙满族自治县林业局,河北 青龙 066500)
祖山林区不同高程森林类型的研究
苏志杰1,胡 军2,王志杰1,张国厚1
(1.青龙满族自治县祖山林场,河北 青龙 066501;2.青龙满族自治县林业局,河北 青龙 066500)
通过在中央财政森林抚育补贴试点项目外业调查的基础上,对祖山林区不同高程的森林类型进行了划分。结果表明:祖山林区森林类型分为灌木林类型和乔木林类型,灌木林类型为8种,乔木林类型为9种。对不同高程的森林类型进行调查,可以为森林的可持续经营提供依据,也能为各地营、造林提供参考。
祖山;高程;森林类型;灌木林;乔木林
森林类型是森林群落的分类单位,是按照群落的内部特性、外部特征及其动态规律所划分的同质森林地段。经过初步调查,祖山林区有植物100科371属687种,祖山特殊的地理位置、独特的气候条件、复杂的地形地貌、绝对高差1200m和丰富的生物多样性,决定了祖山林区森林类型的多样性。目前祖山林区不同高程下的森林类型研究还属于空白,划分森林类型可以为森林调查、造林、经营和规划设计提供科学依据,对不同的森林类型采取不同的营林措施,同时可以为其它地区人工造林提供理论上的依据,避免出现“小老头林”,造成人力、财力、物力上的浪费,为提高森林质量、更好的发挥森林碳汇功能提供技术支撑,可以确保林业的可持续发展,实现森林的生态、社会效益的最大化。为此,在2010~2014年中央财政森林抚育补贴试点项目外业的基础上,对祖山林区不同高程下的森林类型进行了研究。
1 自然条件概况
祖山林区位于秦皇岛市西北方,距市中心直线距离 25km,地理坐标为东经 119°19′45″~119°30′,北纬 40°04′40″~40°11′15″。祖山为燕山东段一座独立山体,主要为中生代燕山运动时期的花岗岩侵入体,在喜马拉雅运动中,由于岩体的不均匀上升和长期风化剥蚀作用,形成多层次的陡峻山峦,千米以上山峰20多座,地势属于中部高、四周低。主峰海拔1428m,最低为海拔197.3m,绝对高差1230m。祖山东临渤海,夏季受海风影响较大,千米以上年平均气温<4.2℃,涵养的水源分别注入洋河、石河、起河(青龙河上游)。土壤为棕壤。地处燕山多雨带,水分条件较好,年均降水量>700mm。植物茂密,森林覆盖率达到84.6%,主要为天然次生林,乔木树种为柞树(Quercus sp.)、杨树(Populus sp.)、椴树(Tilia sp.)、桦树(Betula sp.)、油松(Pinus tabulaeformis carr.)、落叶松(Laxir sp.),灌木为平榛(Corylus heterophylla Fisch.ex bess.)、胡枝子(Leptopus bicolor)、荆条(Vitex negundo L.var.heterophylla)、映山 红 (Rhododendron simsiiPlanch.)、 锦 带 花(Weigela florida(Bge.)A.DC.)等,藤本植物猕猴桃(Actinidiaceae sp.)、葛(Pueraria lobata)等,天女木兰(Magnolia sieboldii)在海拔1200m有成片分布。
2 研究方法
在中央财政森林抚育补贴试点项目外业的基础上,对原有记载的资料进行分类整理,将树种分布点标记在地形图上,经过实地调查核实种群数量、分布面积。采用GPS定位,并用西安80坐标系进行校准,以获取各个物种的地理坐标。
调查时采用样方法调查森林类型种类,在主样方四角设置4个副样方记录。主样方布设方法:样方通常设置为正方形,乔木树种为20m×20m,灌木树种为5m×5m,草本植物为1m×1m。对样方内进行林分因子调查(记录胸径、树高、冠幅、林木年龄、郁闭度、森林自然度的划分)、森林健康调查(病虫害、鼠兔害、森林火灾、自然灾害、人为活动等的种类、位置、程度)、森林更新调查(记录幼树、幼苗的种类、数量、高度等)、灌木林调查(记录种类、每丛株数(灌木)、每丛基径(灌木)、平均高度、盖度)、草本植物调查(记录种类、数量、高度、盖度)等。
对外业调查数据进行整理,确定出森林群落的优势树种和亚优势树种,并经过比较、分析和归并,将祖山林区不同高程的森林类型进行划分。
3 结果与分析
祖山林区由于地理位置特殊,靠近渤海、垂直高差大,构成了暖温带典型的森林群落,种类多,典型特征明显,森林群落结构稳定,林相整齐,一般为混交林,少有纯林。
3.1 灌木林类型
3.1.1 荆条灌丛
荆条灌丛分布于海拔197~235m,基本分布在沟谷地带,或者分布在阳坡,阴坡极少;分布区域土层深厚,在祖山林区有完整的灌丛群落生长,灌丛生长旺盛,灌木高可达2m,基径粗可达4~5cm。荆条为优势树种,伴生灌木树种有平榛,草本植物为白羊草(Bothriochloa ischaemum)、茵陈篙(Artemisia capillaris)、细叶苔草(Carex rigescens)等。
3.1.2 映山红灌丛
映山红灌丛分布在700~1400m,映山红灌丛在祖山林区分布较广,植株生长旺盛,映山红为绝对优势树种,植株高1.8m左右,常与灌木树种锦带花、六道木(Abelia biflora Turcz.)、华北紫丁香(Syringa oblata Lindl.)照山白(Rhododendron micranthum)、悬钩子(Rubus corchorifolius L.f.)和草本植物糙苏(Phlomis umbrosa)、披针叶苔草(Carex lanceolata)、鹿药(Smilacina japonica)、玉竹(Polygonatum odoratum)等伴生。
3.1.3 六道木灌丛
六道木(Abelia biflora Turcz.)灌丛分布在1200~1400m,六道木灌丛多生长在高海拔区域,灌丛生长缓慢,但是萌生枝条生长快,高度为1.5m左右,锦带花、华北紫丁香、蒲公英(Taraxacum mongolicum)、萱草(Hemerocallis fulva)、披针叶苔草等与其伴生。
3.1.4 天女花灌丛
天女花灌丛零散分布于560~1280m[3],在1140~1280m有间断性成片分布,多生于天然形成的乱石滩的石缝中,由天女花、华北紫丁香、东陵八仙花(Hydrangea bretschneideri Dippel)、锦带花组成灌丛群落,在天女木兰园中天女花占36%,华北紫丁香占23%,锦带花占21%,东陵八仙花占16%,细叶小檗(Berberis poiretii Schneid)等其它灌木占4%,草本植物有披针叶苔草、茖葱(Allium Victorialis)等。海拔560m生长的天女花为目前报道的天然分布的最低限[5]。生长在阴坡的植株生长旺盛,阳坡的叶片比正常生长的略薄,叶片稍发黄。
3.1.5 锦带花灌丛
锦带花灌丛分布于700~1300m,锦带花灌丛绝大部分是锦带花,亦有少量的白花锦带花[Weigela florida(Bge.)A.DC.f.alba(Carr.)Rehd.],锦带花灌丛生长在阳坡、阴坡路缘,常与三裂绣线菊(Speiraea trilobata)、华北绣线菊(Speiraea fritschiana)、映山红、六道木、胡枝子等组成灌丛群落,草本植物有地榆(Sanguisorba officnalis)、西伯利亚橐吾(Ligularia sibirica)、糙苏、山尖子[Parasenecio hastatus(Linn.)H.Koyama]等。
3.1.6 盐肤木灌丛
盐肤木灌丛分布于210~430m,盐肤木灌丛多位于沟谷地带,基径基本在5~6cm左右,没有太粗的,伴生树种为荆条、平榛、大花溲疏(Deutzia grandiflora Bge)等,草本植物为细叶苔草、白羊草、狗尾草[Setaria viridis(L.)Beauv]、葛等。
3.1.7 榛灌丛
榛灌丛分布于海拔200~900m,榛灌丛为平榛、毛榛(Corylus mandshurica maxim)组合成的灌丛,在植株分布密集的地方,没有其它伴生树种,草本植物也少见;散生的榛灌丛中有荆条、胡枝子、丛状生长的鹅耳枥、崖椒(Zanthoxylum schinifolium),草本植物有糙苏、披针形苔草等。
3.1.8 胡枝子灌丛
胡枝子灌丛分布于海拔900~1000m,分布在阴坡,灌木层总盖度为0.9,胡枝子占绝对优势,其它灌木树种为榛、映山红、照山白(Rhododendron micranthum Turcz.)、锦带花等,草本植物有细叶苔草、糙苏、蒲公英等。
3.2 乔木林类型
3.2.1 油松林
油松在林区内分布较广,海拔197~1400m均有分布,油松林中植株生长旺盛的林分,林下基本没有其它植物,基本上都是落下的松针覆盖地面,只有少量的糙苏,其它植物很少。
3.2.2 落叶松林
落叶松林全部为人工林,在林区内海拔470m以上有分布,但是在海拔1100~1300m表现良好,树龄在50a的树木D1.3可达30cm;亦有少量的日本落叶松海拔在1200~1300m,日本落叶松表现良好,位于阳坡,坡地中下部生长良好,山顶生长不好,受山顶大风影响,很多树木形成偏冠。落叶松林下植被稀少,有少量的糙苏、细叶苔草。
3.2.3 白桦林
白桦林分布在海拔1100~1300m,在海拔370m有单株出现,属于典型的伴生树种,在林中比例极低,以单株散生在林中。在高海拔地域,白桦林容易遭受雨凇危害,造成残破林分。在祖山林区白桦纯林面积有30多公顷,林下灌木有映山红、东陵八仙花(Hydrangea bretschneideri Dippel)、小叶鼠李(Rhamnus parvifolia Bunge)、软枣猕猴桃[Actinidia arguta(Sieb.&Zucc)Planch.ex Miq.]等,草本植物有糙苏、披针形苔草、西伯利亚橐吾等。
3.2.4 柞树林
柞树林在林区内分布较广,海拔197~1410m,林区内柞树林基本为采伐后自然萌生的林分,可做大径阶林培养,林下灌木层为榛、荆条、胡枝子、映山红、小叶鼠李、锦带花等,草本植物有糙苏、白羊草、细叶苔草、鹿药、茖葱(Allium victorialis)等。
3.2.5 椴树林
椴树林分布在海拔400~1300m,林区内的椴树林基本分布在偏远区域,以前没有进行过采伐的地方,林相完好,树木胸径较大,D1.3≥28cm的很多。林下灌木为映山红、东陵八仙花、三裂绣线菊等,草本植物为糙苏、鹿药、细叶苔草、披针形苔草等。
3.2.6 山杨林
山杨林分布在海拔350~1100m,林区内的山杨大部分为萌生林在调查中发现,山杨过熟以后,林木自然腐朽倒下,枯倒木胸径达到40cm,森林群落由林中的椴树、柞树取代,实现了森林的自然演替。林下灌木为映山红、三裂绣线菊、锦带花等,草本植物为糙苏、细叶苔草等。
3.2.7 鹅耳枥林
分布在海拔197~784m,在林区内生长区域相对狭窄,只分布林区东部,靠近渤海的地段,在林区北部相同海拔也没有鹅耳枥的分布。在人为经营活动多的地方为丛状生长,导致很多人认为鹅耳枥为灌木;在调查中发现人为活动少的地方为乔木,调查时发现D1.3>20cm有很多,最高的达到30cm,树高为12m左右,表明鹅耳枥为乔木树种。其林分经营方向应该由灌丛状生长逐步调整为乔木林经营。鹅耳枥林分中灌木几乎没有,草本植物为细叶苔草、白羊草等。
3.2.8 云杉林
云杉林全部为人工林,分布在海拔1200~1300m,植株生长旺盛,没有经过人为措施抚育过的林分人都不能在里面行走,造林密度大的地方林下植被稀少,只有少量的悬钩子(Rubus crataegifolius Bge)、糙苏。
3.2.9 白蜡林
白蜡林分布在海拔500~700m,一般分布在沟谷,同一坡地地块沟谷内白蜡为优势树种的林分存在,坡地远离沟谷的就是其它树种占优势的林分,区域性分布特别明显。林下灌木为映山红、照山白、东陵八仙花等,草本植物为糙苏、细叶苔草等。
4 结论
(1)在大量外业调查的基础上,查清了祖山林区现有的森林类型,其中灌木类型为8种,乔木林类型为9种,全部属于暖温带森林系统。
(2)对不同海拔高度的森林类型进行研究,不仅可以搞清树种的自然分布,对以后的造林、规划设计提供理论上的依据,而且不同的森林类型必须采取不同的经营措施,比如鹅耳枥林,植株都是丛生状态,按照现有的森林经营技术规程进行经营,株数采伐强度≤20%就很难达到应有的效果,只有在短期内将灌木状生长的林分转变成乔木林,才能确保森林质量能在短期内进行提升,增加林分蓄积量,更好的发挥森林固碳释氧、涵养水源的作用。
(3)祖山林区海拔高差大,垂直高度1200多米,形成了层次分明,特色明显的森林类型,特别是天女木兰灌丛,天女木兰是古生树种,通过研究其间断性分布,不仅对古代植物分布特点,而且对古代该区域的地质发育及气候变化的研究具有独特而不可替代的意义。
[1]徐化成,郑均宝.封山育林研究[M].北京:中国林业出版社,1994:11-50.
[2]杨晓勤,田国恒.塞罕坝主要森林类型林下植被多样性研究[J].河北林果研究,2012,27(1):10-13.
[3]王志杰.青龙县老岭林场天女花资源调查研究初报[J].河北林学院学报,1994,9(2):159-162.
[4]郑万钧.中国树木志(第一卷)[M].北京:中国林业出版社,1983:11-19.
[5]王志杰.老岭天女花[J].植物,1996(2):23.
Study on Forest Types With Different Elevations in The Zu Mountain Forest Area
SU Zhi-jie1,HU Jun2,WANG Zhi-jie1,ZHANG Guo-hou1
(1.Qinglong ManZu Autonomous County Zu Shan forest farm,Qinglong,Hebei 066501,China;2.Qinglong Manchu Autonomous County Forestry Bureau of Hebei Province,Qinglong,Hebei 066500,China)
Based on the central government forest tending subsidies pilot projects outside the industry survey,the zu mountain forest of different elevation forest types.The results show that the ancestral mountain forest forest types divided into shrub types and arbor shrub type,type 8,type 9 trees.Investigation on different elevation forest types,can provide the basis for sustainable forest management,can also provide a reference for all camp afforestation.
Zu mountaion;Elevation;Forest type;Shrub forest;Arbor forest
S718.5
A
1002-3356(2017)04-0038-04
2017-09-12
王志杰(1967-),男,本科,林业高级工程师,主要从事森林资源管理工作。