罗田县薄刀峰树种垂直分布特点分析
2021-01-11周火明汪宏伟陈初明余海燕章承林张华香
周火明 ,汪宏伟,林 云,陈初明,余海燕 ,章承林,张华香
(1.湖北生态工程职业技术学院, 湖北 武汉 430200;2.罗田县林业局,湖北 黄冈 438600 ;3.罗田县林木种苗管理站,湖北 黄冈 438600;4.罗田县薄刀峰林场,湖北 黄冈 438600)
1 概况
罗田县位于鄂东北黄冈市的东北部,大别山南麓,地处北纬30°35′~31°16′,东经115°06′~115°46′之间,东与英山相邻,南接浠水,西与团风、麻城毗邻,北与安徽省金寨县接壤。罗田县是一个“八山一水一分田”的山区县,罗田地势自东北向西南倾斜,东北角的大别山主峰天堂寨海拔1729 m,是境内最高点,境内最低点是三里畈镇新桥,海拔46 m,相对高差1683 m。县境北部重峦叠障,群山环抱,超过千米以上的高山有7座,其余山脉均在海拔300 m以上;中部地势渐趋开阔,多为海拔200 m以下的呈波状起伏的丘陵。全县山脉以天堂寨为主体,分4支向南偏西方向延伸,纵贯全县。罗田县属北亚热带季风气候,冬干夏湿,春暖秋凉,年均总日照时数2047 h。全县年平均气温16.4 ℃,极端最高气温41.6 ℃,极端最低气温-14.6 ℃,无霜期平均240 d。全县年均降水量1330 mm,全年降雨多集中在5、6、7这3个月,约占全年降雨量的50%左右。全县的土壤主要是山地黄棕壤和黄棕壤。
薄刀峰位于罗田县北部山区,主要由花岗岩发育的土壤,海拔800 m以下以黄棕壤为主,海拔800 m以上以山地黄棕壤为主,笔者本次调查范围以薄刀峰林场植被为主,包括大别山自然保护区核心区大沟和薄刀峰风景区植被,其次还调查了低海拔的附近丘陵植被。
根据有关调查资料记载,大别山维管植物有181科725属1769种,其中种子植物157科704属1684种;大别山木本植物有78科204属708种;湖北省大别山木本植物73科140属417种。
2 材料与方法
2.1 调查时间和方法
2018 年 8 月 1~3日,笔者对罗田县薄刀峰林场以及周边丘陵地带采用线路调查和样方调查相结合,从海拔低处开始,海拔每升高100 m左右抽取100 m2的样方,直到薄刀峰主峰为止。调查方法采用线路调查与样方调查相结合的方法,线路调查法主要是沿低海拔向高海拔前进,大致路线为:邮亭寺→黄家铺村→板桥村→铁林坳→瑶子岗→六垸→许家沟→洪家沟→大沟→麻栗坪→锡锅顶→鹤皋亭;海拔跨度从 144 m 到 1405.4 m,相对垂直高差1261.4 m。另外,利用 GPS 定位,分别在海拔144 m、251.5 m、301 m、429.1 m、560.5 m、647.8 m、727.1 m、821.3 m、817.9 m、916.3 m、1002 m、1114.2 m、1195 m、1264 m、1405.4 m等不同海拔高度选取代表性地段做样方调查,每个地段设置1个样方,样方大小:10 m × 10 m。详细记录样方的地点、坡度、坡向、木本植物种类和数量、海拔高度等数据,木本植物包括乔木、灌木、木质藤本,以下统称树种。
2.2 树种鉴定
笔者在选择的样方内进行调查时,登记发现的树种,如果现场能完成鉴定的,记录其种名;如现场无法鉴定的,则用相机或手机拍摄该树种的典型特征,拍摄时尽量对该树种的营养器官和繁殖器进行全方位拍摄,同时采集该树种标本,根据《中国植物志》《中国高等植物彩色图鉴》《中国树木志》《湖北植物志》《大别山植物志》《安徽树木志》等文献资料进行树种鉴定。
3 结果与分析
3.1 样方内地理数据信息
笔者在罗田县薄刀峰林场周边15个不同海拔区域,各选择有代表性的1块样方,对样方内树种的种类进行统计分析。15个样方的详细地理数据见表1。从表1中可以看出,随着海拔高度的升高,地点的变化,经度和纬度发生微小的变化。
3.2 薄刀峰不同海拔高度树种的统计
经过样方调查法和线路调查法共发现树种共有51科114属154种。薄刀峰不同海拔高度各样方树种种类汇总如表2~表9所示。
表1 罗田县薄刀峰林场样方中心点地理数据
表 2 01号样方和02号样方树种调查
表3 03号样方和04号样方树种调查表
表4 05号样方和06号样方树种调查
表5 07号样方和08号样方树种调查
表6 09号样方和10号样方树种调查
表7 11号样方和12号样方树种调查
表8 13号样方和14号样方树种调查
表9 15号样方树种调查
3.3 薄刀峰树种科的特点分析
大别山树种有78科204属708种;湖北省大别山树种73科140属417种;经统计本次薄刀峰调查树种总数为51科114属154种,占大别山树种科属种的百分比分别为65.4%、55.9%、21.8%,占湖北省大别山树种科属种的百分比分别为69.9%、81.4%、36.9%;从以上数据可以看出薄刀峰的树种科属数量拥有大别山树种科属数量的一半以上,树种科的数量接近湖北省大别山树种科数的70%,树种属的数量超过湖北省大别山树种属总数的80%,树种总数超过大别山树种总数的1/5,树种总数超过湖北省树种总数的1/3。可见薄刀峰树种的科属种分别在大别山具有一定的丰富性。
薄刀峰51科树种中,其中单种的科有柏科、五加科、玄参科、铁青树科、桑科等共计18科,占薄刀峰树种总科数的35.3%;含2种树种的科有松科、禾本科、楝科、卫矛科、芸香科、胡桃科等共12科,占薄刀峰树种总科数的 23.5%;含 3种树种的科有杉科、木兰科、瑞香科、安息香科、漆树科、茜草科、山茶科、省沽油科等共8科,占薄刀峰树种总科数的15.7%;含4种树种的科有桦木科、马鞭草科、清风藤科等共3科,占薄刀峰树种总科数的5.9%;5种树种以及5种树种以上的科共计有10科,占薄刀峰树种总科数的 19.6%,其中山茱萸科5种树种,槭树科、忍冬科、大戟科、虎耳草科、金缕梅科分别有6种树种,豆科8种树种,樟科10种树种,壳斗科11种树种,蔷薇科12种树种,这10科共计树种有76种,占薄刀峰树种50%,这10科树种种群数量在薄刀峰占绝对优势。
在薄刀峰所有51科中,从种的含有数量分析,单种科占有比例最大,占37.3%,其次是2种科,占 25.5%,种越多的科越少,从单科树种数量分布分析,蔷薇科树种分布最多,壳斗科树种数量其次,樟科第三;分布规律是树种单一,树种数量少的科较多,树种数量丰富的科较少,树种数量分布与科数量成反比。
3.4 薄刀峰树种属的特征分析
在114属树种中,单种属有侧柏属、杉木属、楤木属、泡桐属、榉属、青皮木属、紫茎属等共计89属,占薄刀峰树种属总数的78.1%。
双种属有松属、胡枝子属、鹅耳枥属、青冈属、紫珠属、胡颓子属等共计19属。占薄刀峰属总数的16.7%。
3种树种属仅有野桐属和泡花树属2属,占薄刀峰树种属总数的1.8%。
含4种以及4种树种以上的属有4属,占薄刀峰树种属总数的3.5%,它们的树种分布情况分别是荚蒾属4种、山胡椒属5种、槭属6种、栎属6种。
在薄刀峰所有114属中,从种的数量分析,单种属占绝对优势,占78.1%,其次是双种属占16.7%,各属中,树种单一的属分布最多,树种多的属分布较少,树种分布最多的属是栎属和槭属并列第一,排名第二的是山胡椒属,排名第三的是荚蒾属。从属的树种数量分布来看,树种数量与属的数量成递减分布,随着树种分布数量的增加,属的数量越来越少。
3.5 薄刀峰树种在不同海拔高度分布特点分析
薄刀峰部分树种分布范围较广简称为广布种,如麻栎、黄檀、化香树、卫矛、山莓、野山楂、盐肤木、槲栎、青冈、紫藤、葛、杜鹃、君迁子、牡荆、菝葜、山胡椒、箬竹、米面蓊、绿叶胡枝子等树种从低海拔到高海拔几乎都有分布;薄刀峰有的树种呈现地带性分布,有的树种主要分布在低海拔,如马尾松、芫花、乌桕、枫香树、毛竹、细叶青冈等树种主要分布在海拔800m以下的地段;薄刀峰有些树种只有在海拔800m以上的地段才发现有分布,如黄山松、三桠乌药、合轴荚蒾、四照花、灯台树、香果树、瘿椒树、青荚叶、纤细荛花等树种;有的树种非常少见,只是在人迹罕至的特殊地段出现,如香果树、楠木、红豆树、罗田玉兰、蓝果树、青荚叶、湖北紫荆、瘿椒树、建始槭、蝴蝶戏珠花、吊石苣苔等树种只是在局部地区呈现零星分布。
从15个样方与树种数量分析,发现位于海拔817.9 m处的09号样方和位于海拔916.3m的10号样方树种分布最多,并列第一,有32种树种,占薄刀峰树种的20.8%;其次是位于海拔647.8m处的06号样方和位于海拨1114.2m处的12号样方树种分布较多,并列第二,有26种树种,占薄刀峰树种的16.9%;排名第三是位于海拨814.3m处的08号样方,树种分布有25种;树种分布最少的是位于海拔1195m处的13号样方,树种分布只有13种,树种分布倒数第二名的是位于海拔144m处的01号样方和海拨251.5m处的02号样方,树种分布有15种,倒数第三名位于海拔1002m处的11号样方和位于海拨1264m处的14号样方,树种分布有17种。从现场植物地理环境调查结合生物多样性分析,发现薄刀峰树种分布数量与海拔高度有一定的规律性,就是低海拔和高海拨处树种分布数量较少,位于中间海拨位置的树种数量最多,生物多样性最丰富;同时发现树种分布数量与样方所处位置的生态环境以及人为活动也有很大关系,位于大别山自然保护区核心位置的大沟,由于地理位置特殊,且没有受到人为因素干扰,物种保持原始状态,树种资源最丰富,这里拥有较多国家保护树种和珍稀树种;13号样方树种分布较少的原因与地理因素有很大关系,这里坡陡,裸露岩石多,土壤稀薄,容易水土流失,生态环境较差。
4 结论与建议
笔者采用线路调查法与样方调查法相结合的方式,调查了罗田县薄刀峰林场以及周边不同海拔高度的树种植物资源,共发现树种有51科114属154种树种,占湖北省大别山树种科属种的百分比分别为69.9%、81.4%、36.9%,区系成分较为丰富,树种生物多样性明显;薄刀峰树种的垂直分布呈现一定变化规律,位于最低海拔和最高海拨树种数量分布最少,中高海拨位置树种分布数量最多;同时发现树种分布较多的样方均属于生态地理环境较好的地段。经过调查统计发现薄刀峰本次调查的树种具有国家一级保护植物水杉,国家二级保护植物樟、楠木、香果树、鹅掌楸、红豆树、红椿、大叶榉、巴山榧树等8种树种;本次调查的薄刀峰树种中具有国家珍稀濒危保护植物紫茎、青荚叶、瘿椒树、蓝果树等树种等树种,本地特有树种罗田玉兰,由于受调查的时间和地段限制,有的树种可能因为在样方内而未被发现。从现场调查资料看出薄刀峰154种树种组成的森林植被类型为常绿针叶阔叶混交林、落叶阔叶混交林、常绿阔叶和落叶阔叶混交林等林分类型,生态环境良好,是大别山国家地质公园的重要组成部分。从以上调查的树种数量种类特点可以看出,薄刀峰树种多样性特点明显,树种资源丰富,拥有国家重点保护树种9种;薄刀峰树种资源在大别山树种资源中占有重要的地位,在湖北省树种资源中也占有重要位置,建议湖北省和国家有关部门给予重视和重点保护。