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辽宁医巫闾山地区植物群落演替规律探析

2021-09-12苗肥

防护林科技 2021年3期

苗肥

摘要:为研究医巫闾山植被特征,更好地发挥生态防护功能,本文根据山体的坡向生态因素,研究植物群落的空间组合特征,揭示植物群落演替规律,为该地区生物多样性保护、植物资源开发、生态环境修复、保护与建设等决策提供依据。

关键词:医巫闾山 植物群落 演替

植物群落的坡向分异,是一定区域植被生态特征的反映。不同坡向引起中小气候条件的差异,对热量和水分及营养物质的重新分配,并对土壤、微地形和植物群落产生深刻的影响。根据研究区域植物群落分布于坡向生境的相关分析,揭示植被群落及空间的组合特征及演替规律,发挥其生态价值,提高生态防护功能。[1]

1.区域概况

医巫闾山位于辽宁省锦州市境内、下辽河平原的西部,为下辽河平原的自然生态屏障、国家级自然保护区及著名的旅游胜地。医巫闾山海拔500~800m,最高峰望海山866m,属于暖温带半湿润的季风气候,太阳辐射年总量在140kcal/cm2左右,年平均气温7℃~9℃,年平均降水量500~650mm,6-8月的降水量占全年总降水的68~69%,而4、5月只占10%~13%。山地海拔600~700m以上地带为棕色森林土、棕壤性土及棕黄土,丘台地为淋溶褐土和褐土。

2.研究方法

本文利用ArcGIS的空间叠加分析功能,对研究区域植被的坡向分异进行分析,具体分为阳坡植物群落演替和阴坡植物群落演替,进而研究植被的演替规律。

3.植物群落的空间组合特征

3.1坡向的生态因素差异

在同一气候区内,既使对植物群落干扰因素的性质、强度和作用时间相同,而不同生境上的植物群落的反应却不尽相同,不同生境上的植物群落对同一干扰因素的反应也不同。据研究,区域各坡向可能获得的太阳总辐射热量明显不同,南坡获得的辐射通量最高可达1.1cal/cm2·min,北坡为0.35cal/cm2·min相差3倍以上。南坡的日平均土温高于东坡和西坡3℃,高于北坡高5℃~6℃。各坡向的湿度则相反,晴天0~30cm土壤湿度,南坡为21.8%,东坡和西坡各为26.5%和27.0%,北坡则为28.8%。北坡土壤的冰冻时间长,冻土层也较深。

阳坡光线充足,温度较高、温差变化较大,物理-化学风化强度大、有机质分解过程以及物质迁移过程均强于阴坡,导致阳坡土壤黑土层薄,土壤细粒物质少,多为干燥贫瘠生境、阴坡气温低,温差变幅小,湿度大,土层厚,多为阴湿肥沃生境,坡向生境的差异大,植物群落成坡向分异。[2]-[3]

3.2植物群落分布规律

长白植物区系在研究区域比重大,建群种有蒙古栎、核桃楸、色木槭、紫椴、糠椴等树种。糙隐子草、兴安百里香、线叶菊、贝加尔针茅、长芒草和大针茅等蒙古植物区系由西北向东南渗入,在研究区域外围形成较大面积的草原化群落。由于春旱夏湿,夏季水热匹配失调,气候旱化趋势显著,群落中耐旱植物的数量明显增多,草原化群落的面积也随之扩大。[4]

3.2.1山地阳坡

阳坡包括偏阳坡各植被类型占据的空间位置情况如下:

(1)海拔200~400m:白羊草草丛和荆条灌丛。

(2)海拔400~600m:阳坡地带性群落有山杏矮林、小叶朴矮林、侧柏矮林、槲树+槲栎林。

(3)海拔>600m:蒙古栎林。

3.2.2山地的阴坡

阴坡包括偏阴坡各植被类型占据的空间位置情况如下:

(1)海拔200~400m:野古草草丛和荆条灌丛。

(2)海拔400~500m:荆条灌丛和油松林。

(3)海拔500~800m:蒙古栎林、辽东栎林、油松林、油松栎林和杂木林。

宽谷平原为农田,沿河为小青杨+小叶杨林,峡谷为核桃秋林。由于原始生境遭到破坏,现存次生林普遍长势不良,树干弯曲,枝下高度较低,近似老头树,难以成材。阳坡生境稳定性低,经人为破坏,多数森林生境已发生不可逆转的改变,现存的灌丛和草丛难以自然恢复成林。阴坡生境条件明显好于阳坡,阴坡林木长势优于阳坡。

4.植物群落演替规律

4.1阳坡植物群落演替系列

4.1.1裸地阶段

来自山坡农田弃耕地的次生裸地,或植被遭到彻底破坏后形成的裸地,其特点是黑土层多已流失殆尽,粗砂碎石裸露地面,属砂石土。

4.1.2一年生草地与白羊草草丛阶段

耐干燥贫瘠生境上的三芒草首先在裸地上定居,形成三芒草一年生草地。几年之后,生境的水分、养分条件稍有改善,鸡眼草、白羊草、兴安胡枝子、花木蓝、荆条等相继在群落中定居。三芒草由长势繁茂白羊草逐渐取代,形成白羊草草丛。

4.1.3白羊草草丛中的荆条逐渐占据优势形成荆条灌丛

在区域北部和西部,由于气候旱化以及人为活动对植被的破壞,内蒙古草原成分侵入荆条灌丛,亦可形成草原化荆条灌丛。

4.1.4荆条灌丛发展形成森林群落

因地而异形成不同森林类型,在石灰岩山地或在水土流失严重,土层瘠薄的向阳坡地,可形成山杏矮林或小叶朴矮林。在土层稍厚的缓坡,可形成槲树+槲栎林。

4.2阴坡植物群落演替系列

4.2.1次生裸地阶段

阴坡次生裸地,土层较厚,植物繁殖体多,水分和养分条件均较阳坡优越。

4.2.2草丛阶段

这一阶段包括以苔草和野古草为建群种组成的草丛,它们常是阴坡演替的起始阶段。

4.2.3灌丛阶段

由荆条、紫丁香、齿叶白鹃梅、榛子等建群种组成灌丛。

4.2.4乔木群落阶段

这一阶段形成与该区气候相适应的顶级群落,包括杂木林、辽东栎林和油松栎林。由于本地区农村缺少烧柴,植被长期遭受破坏。目前广大低山丘陵的阴坡多处于演替的灌丛阶段,这是人为干扰的亚顶极。[5]

5.小结

根据医巫闾山坡向植物群落的分布和演替规律,应采取以封为主、封造结合的方针,扩大植被面积,封山育林、育灌、育草,同时适地、适树、适灌、适草建造人工植被,避免因单纯造林,而忽视灌木和草本植物群落。阴坡可选用油松、辽东栎、蒙古栎、紫椴、糠椴、三裂绣线菊、华北绣线菊、齿叶白鹃梅、紫丁香、野古草、野青茅、展穗芨芨草等植物。阳坡可采用槲树、槲栎、刺槐、黄榆、小叶朴、山杏、荆条、花木蓝、白羊草、光颖芨芨草和燕麦芨芨草等植物,充分发挥区域植物群落作为生态系统的核心、物质循环的枢纽、调节环境的生态功能作用。[6]

参考文献:

[1]刘明光.云顶山自然保护区植物群落数量生态研究[D].太原:山西大学,2012.

[2]杨超.汤沟国家森林公园植物群落演替规律研究[J].防护林科技,2017(7):79-81.

[3]董厚德.辽宁植被与植被区划[M].辽宁大学出版社,2011.

[4]张凤秋,付丽,卢磊,王艳玲.医巫闾山资源植物的开发与利用[J].绿色科技,2011(5):59-65.

[5]邵悦,蒋文亮,张凤秋.医巫闾山地区木本植物的经济价值分析[J].园林生态,2014(2):86.

[6]中国植被编辑委员会.中国植被[M].科学出版社,1995:32-40.