鄂西山区大果青杄群落生长调查与比较研究

梁茂厂，费永俊，孙兵，马永征 何舒怀，涂铭，潘晓，介雯青

长江大学园艺园林学院，湖北 荆州 434025

大果青杄(Piceaneoveitchii)属裸子植物松科云杉属，常绿乔木，我国特有树种，是国家二级重点保护野生植物和国家二级保护珍贵树种，被列入中国珍稀濒危植物红皮书。大果青杄在全国仅分布于湖北西部,陕西秦岭北坡、户县及南部,甘肃天水及白龙江流域海拔1300～2000m的地区，种群数量稀少。目前有关大果青杄群落的研究很少，且主要集中在甘肃一带[1～3]。为了揭示大果青杄致危的原因，非常有必要对大果青杄群落开展广泛而深入的调查研究。湖北是大果青杄种质资源分布的重要省份之一，大果青杄在湖北省内主要分布在恩施、兴山、神农架、保康等地，其中保康县歇马镇施家沟村三组肖洞坡分布有一个举世独特的大果青杄群落，其面积约有6hm2，总数约1000～1500株。我国学者调查发现保康县保存的大果青杄群落是始生种，属世界上同纬度地区绝无仅有的集中连片的大果青杄群落[4]。但是该区域大果青杄生长状况与周围其他区域大果青杄生长状况的差异还不清楚。为此，笔者对湖北保康和恩施的大果青杄群落进行了实地调查，探讨了大果青杄生长( 树高、胸径、冠幅等体量特征)的差异，这对于揭示湖北省范围内大果青杄致危的原因以及选择优良的地理种源具有重要意义。

1　材料与方法

1.1　调查地概况

调查地分布在3个位置，分别称为保康丛林群落、恩施行道树群落和恩施林场群落。

保康丛林群落调查地海拔1277m，位于襄阳市保康县施家沟村肖洞坡，调查地位置31°31′58″ N，111° 3′30″ E。该处大果青杄群落属次生林，坡向南，坡度51°，坡底为河谷，植被分布丰富。戴振伦等[4]报道了肖洞坡的自然环境条件：当地全年平均气温在1.2～9.9℃ 之间，1月份平均气温-6.3～4.1℃，7月份平均气温18.7～22.0℃，无霜期200d，降水量1200～1500mm， 主要集中在夏秋之间的 4～9 月份，土层深厚，土壤系山地黄棕壤。

恩施市新塘乡双河区太山庙有2个调查地：恩施行道树群落和恩施林场群落。恩施行道树群落调查地的大果青杄属人工栽植的行道树，大约于1957年栽植，位于省道路边，周围有村落、农田，坡向东北，坡度5°，地理位置31°31′58″N，111° 3′30″E，海拔1874m。恩施林场群落调查地的大果青杄位于林场内的丛林中，坡向东，坡度8°，地理位置30°8′24″N，109° 48′26″E，海拔1885m。恩施市这2个调查地位置的自然环境条件可参考唐春梓等[5]报道的新塘乡双河区海拔1680m处的自然环境条件：年平均气温9℃，最高气温29.8℃，最低气温-6～10℃，无霜期180～220d，年降水量1800～2300mm，土层深厚，土壤系黄壤。

1.2　样地调查方法

在大果青杄群落中，选择具有代表性的样方进行调查。保康丛林群落调查地和恩施林场群落调查地分别选择20m×20m的样方，恩施行道树群落调查地选择100m×5m的样方。对样地群落内大果青杄的高度、胸径和冠幅进行调查和记录。

2　结果与分析

2.1　大果青杄密度

图中圆的大小表示冠幅范围0.8～11m；大圆表示大冠幅，小圆表示小冠幅。图1　3个调查地大果青杄树高、胸径和冠幅的关系

在保康丛林群落调查地，大果青杄群落为次生林，坡向南，坡地为河谷，群落内植被丰富，在20m×20m样方范围内，有34株大果青杄乔木及幼树，密度为850株/hm2。在恩施行道树群落调查地，大果青杄群落作为行道树在分布在省道一侧，坡向东北，周围有村落和农田，在100m×5m样方范围内有40株大果青杄乔木，密度800株/hm2；在恩施林场群落调查地，大果青杄群落分布在林场内丛林中，坡向东，在20m×20m样方范围内，有31株大果青杄乔木，密度为775株/hm2。调查结果显示不同调查地间样方内大果青杄的密度无明显差异。

2.2　大果青杄树高、胸径和冠幅

图1反映了各调查地大果青杄的树高、胸径和冠幅的关系，其中胸径(y)与树高(x)存在显著正相关线性关系，在保康丛林群落调查地为：y= 2.2506x-3.7098，相关系数r=0.82(P<0.001)；在恩施行道树群落调查地为：y=3.348x-10.3，相关系数r=0.74(P<0.001)；在恩施林场群落调查地为：y=4.1782x-23.342，相关系数r=0.92(P<0.001)。虽然胸径与树高在各调查地存在显著正相关线性关系，但是大果青杄树高、胸径和冠幅大小的组成比例在调查地间存在显著差异。

就大果青杄的胸径而言，在保康丛林群落调查地，大果青杄胸径相差较大，胸径8cm以下的有21株，占62%；胸径30cm以上的有3株，占9%；该群落内最大胸径为47～51cm,有2株。在恩施行道树群落调查地，大果青杄胸径均在8cm以上，其中胸径20～30cm的有28株，占70%；胸径30cm以上的有7株，占18%；该群落内最大胸径为34～36cm，有3株。在恩施林场群落调查地，大果青杄胸径均在10cm以上，胸径20～30cm之间的有14株，占45%；胸径30cm以上的有9株，占29%；该群落内最大胸径为42～47cm,有2株。

就大果青杄的冠幅和树高而言，3个调查地中，保康调查地大果青杄的冠幅范围变化最大 (0.8～11m)，且该调查地有最大冠幅；在该调查地，树高在6m以下的乔木有19株，占56%。而在恩施的2个调查地中，大果青杄的冠幅范围变化较小(1.2～6.1m)，且群落内没有树高在6m以下的乔木。

3　讨论

研究结果表明，大果青杄的群落环境虽然在3个调查地间有明显差异,但是群落内都有相当比例的高大乔木，说明大果青杄高大乔木对环境的适应性较广。就海拔高度而言，大果青杄乔木既可以在海拔1800～1900m处生长，也可以在海拔1200～1300m处生长；就坡度而言，大果青杄乔木既可以生长在坡度5～8°的缓坡上，也可以生长在坡度50°左右的陡坡上；就群落特征而言，大果青杄乔木既可以生长在郁密度高的森林群落内，也可以作为行道树生长在路边。因此，大果青杄作为古老树种之一，其乔木生长对环境的适应性较广。

大果青杄幼树或者幼苗生长对环境的适应能力可能与其乔木不一样，体量( 树高、胸径和冠幅)较小的大果青杄一般是幼树或者幼苗。保康调查地内大果青杄树龄丰富，群落内不仅有高大的乔木，最大胸径可达47～51cm,也有幼树和幼苗且在样方内占很大比例(胸径8cm以下占62%)。这说明该群落为大果青杄自然的繁育和生长提供了适宜的环境，本研究也与戴振伦等[4]调查发现相一致，即保康施家沟肖洞坡很有可能是大果青杄的残遗中心。

而在恩施的2个调查地，大果青杄体量变化范围较窄，且胸径20～30cm的大果青杄乔木所占比例很高，而大果青杄幼树或者幼苗几乎没有或者极少，说明恩施2个调查地的环境不利于大果青杄的繁育或者幼苗生长，这可能与自然环境有关，也可能与人类活动的影响有关，也说明大果青杄繁育或者幼苗生长对生境的要求与乔木对生境的要求差异很大。在恩施行道树群落调查地，作为行道树的大果青杄高大乔木已经生长了大约60a( 1957年栽植)，其群落属于人工栽培群落，该行道树群落的郁密度相对于保康调查地群落的郁密度要低很多。另外,该群落周围有农田和村庄，说明此处周围有人类的活动，因此群落郁密度低和周围人类活动均不利于大果青杄的繁育或者幼苗生长。恩施林场调查地没有大果青杄幼树或者幼苗，一方面说明该处生长的大果青杄很可能也是人工栽植的，另一方说明说该处的森林群落环境或者人类活动不利于大果青杄种子的繁殖或者幼苗的生长。

综上所述，保康调查地的自然群落为大果青杄的自然繁育和生长提供了适宜的环境条件，恩施调查地的群落虽然能够满足大果青杄乔木生长所需的环境条件，但是不能为大果青杄的自然繁育提供适宜的环境，这可能不仅与自然环境条件有关，还与人类活动的影响密切相关。因此，远离人类活动影响的植物群落是实现大果青杄自然繁育的必备条件。在保康调查地的群落内，为了继续维持大果青杄的自然繁育，更好地保护大果青杄物种，一方面要建立自然保护区，即将该地的大果青杄群落划为自然保护区的核心区，杜绝人类活动的干扰，另一方面需研究大果青杄种子萌发和幼苗生长所需的环境条件，进行人工繁育。

[参考文献]

[1]郭星，杨帆，李兴明，等.我国特有植物大果青杄濒危机制的探讨[J].林业科技通讯，2017,( 1):32～36.

[2]齐瑞，郭星，赵阳，等.白龙江珍稀濒危植物大果青杄群落物种多样性特征分析[J].西北林学院学报，2017,32( 2)：161～164.

[3]闫倩倩，郭星，杨帆，等.甘肃南部大果青杄群落特征研究[J].陕西林业科技,2016,( 6):1～4.

[4]戴振伦，李洪喜，程传宏，等.独特的大果青杄群落吸引国际保护组织关注[J].北京林业大学学报，2010，32( 增刊2)：247～250.

[5]唐春梓，林先明，由金文，等.五加科药用植物资源征集、保存与利用研究[J].湖北农业科学，2007,46( 4):592～594.