间伐杉木林林下植物多样性调查与分析
2021-10-21黄光文邓胜国徐香琴谢惠林张祖姣姜红宇
黄光文 邓胜国 徐香琴 谢惠林张祖姣 姜红宇
间伐杉木林林下植物多样性调查与分析
黄光文1,2邓胜国1,2徐香琴1,2谢惠林2张祖姣1姜红宇1,2
(1.湖南科技学院 化学与生物工程学院,湖南 永州 425199;2.江华瑶族自治县同泰中药饮片加工销售有限责任公司,湖南 永州 425500)
调查了江华瑶族自治县杉木成林间伐后,林下植物的多样性,发现植物98种,多种植物具有较高的药用和种植开发价值,可作为林下套种药材品种。
杉木林;植物多样性;林下植物
杉木[(Lamb.)Hook]是南方山地重要的用材造林树种。为保护生态环境,人工杉木成林越来越多地采用间伐方式进行生产,出现了十分巨大的林下空间。推进林下种植,发展林下经济,是目前发展中药材种植,促进乡村振兴的较为关注的问题。笔者对江华瑶族自治县的杉木成林间伐后的林下植物多样性进行调查分析,以期筛选出能规模种植的道地药用植物。
1 研究区概况
江华瑶族自治县位于东经110°25′~112°10′,北纬24°38′~25°15′,境内为五岭山脉萌渚岭山系所盘亘,其支脉贯穿全县,大部分林地海拔为500~800 m,坡度在25°~35°之间,属低纬度中亚热带湿润季风气候区,年平日照时数超过1700 h,无霜期超过300d,年平均气温18 ℃左右,一月平均气温7.4 ℃,七月平均气温26.5 ℃,全年10 ℃以上的活动积温达5539.6 ℃,年平均相对湿度81%,年降水量1510 mm,年蒸发量1270 mm,土壤以山地红壤、山地黄壤和黄棕壤为主[1]。
2 调查方法
在江华林场的林业专家介绍下,笔者选定位于码市镇的具有代表性的间伐后1~4年的各1~2个成年杉林为调查地点。每个调查点约200亩面积,设定横向和纵向各3条调查路径,并沿山岐、山漕和林道进行调查,记录植物种类、多度和盖度[2,3]。
3 结果与讨论
间伐成年杉木林的林下植物随间伐时间逐渐增多,种类较为丰富,共有藤本、草本、小乔木、灌木、蕨类、苔藓植物98种以及杉木砍伐后的大量萌蘖。
3.1 林下植物的种类
此次调查,发现藤本植物18种,蕨类植物20种,苔藓植物4种,灌木、小乔木有23种,草本植物有 31种。
藤本植物有:络石[(Lindl) Lem]、葛藤[(Willdenow) Ohwi]、拔葜(Maxim)、土茯苓(Roxb)、栝蒌(Maxim)、千金藤[(Thunb) Miers]、大叶蛇葡萄(Diels et Gilg)、钩藤[(Miq)Miq. ex Havil]、绞股蓝(图1)[(Thunb) Makino]、显齿蛇葡萄[(Hand.-Mazz) W.T.Wang]、藤黄檀(Benth)、大血藤[(Oliv) Rehd. et Wils](图2)、四方藤[(Miq)Planch]、常春藤[(Tobl) Rehd]、土党参(Bl)、乌蔹莓[(Thunb) Gagnep]、南蛇藤(Thunb)、黑老虎[(Lem) A.C.Smith]。
图1 绞股蓝
图2 大血藤
图3 观音莲座
图4 金毛狗脊
蕨类植物有:海金沙[(Thunb) Sw]、观音莲座(C. B. Clarke ex W. W. Smith)(图3)、狗脊蕨[(L.f) Sm]、乌蕨[(L.) J. Sm]、芒萁[(Thunb) Berhn]、里白[(Thunberg ex Houttuyn) Nakai]、扇叶铁线蕨(L. Sp)、槲蕨(Nakaike)、金毛狗脊[(L) J.Sm](图4)、乌毛蕨(L)、扇叶铁线蕨(L)、石韦[(Thunb) Farwell]、华南毛蕨[(L.)Farw]、翠云草[(Desv) Spring]、小金花草[(Thunb)O. Kuntze]、深绿卷柏(Hieron)、石松(Thunb. ex Murray)、紫萁(Thunb)、凤丫蕨[(Thunb) Diels]、小贯众(J. Sm)。
苔藓植物有:小金发藓[(Lindb) Lac]、葫芦藓(Hedw)、地钱(L)、小叶小羽藓[(Hedw)Broth]。
灌木小乔木有:玉叶金花(Ait.f)、紫珠(Levl)、楤木(L)、山乌桕[(Champ. ex Benth)Muell.-Arg]、山黄麻[(Roxb)Hara]、粗糠柴[(Lam) Muell.-Arg]、白背叶[(Lour)Muell.-Arg]、冬青(Ilex purpurea Hassk)、黄花倒水莲(Hemsl)、山苍子[(Lour) Pers]、油茶(Abel)、裂掌榕(Lour)、盐肤木(Mill)、豆腐柴(Turcz)、白饭树[(Roxb. ex Willd) Baill]、杜茎山[(Thunb) Moritzi]、凉伞盖珍珠[(Thunb) A. DC.]、穗序鹅掌柴[(Franch) Harms ex Diels.]、白簕[(L) Merr]、大叶紫珠(Vahl)、泡花楠(Kanehira)、茶[(L) O. Ktze]、海金子(PMakino)。
草本植物有:山姜(Thunb) Miq、草珊瑚[(Thunb)Nakai](图5)、博洛回[(Willd.) R. Br]、野茼蒿[(Benth) S. Moore]、棕叶狗尾草[(Koen)Stapf]、地菍(Lour.)、浆果苔草(Nees)、细叶苔草(C. A. Mey)、蓬虆(Thunb)、淡竹叶(Brongn)、红腺悬钩子(Miq)、粗叶悬钩子(Poir)、乌泡刺(Hance)、荩草[(Thunb)Makino]、积雪草[(L) Urban]、玉竹[(Mill)Druce]、鱼腥草(Thunb.)、柳叶牛膝[(Makino) Makino]、粗毛牛膝(L)、蘘荷[(Thunb) Rosc.]、赤车[(Sieb. et Zucc) Wedd]、龙珠[(Franch.etSav)Makino]、剑叶耳草[( Thunb) O.Kuntze]、蓝猪耳(Linden. ex Fourn)、东风草[(Randeria) Chang et Tseng]、白苞蒿(Wall. ex DC)、黄瓜假还阳参[(Houtt) Pak & Kawano]、白花败酱[(Thunb) Juss]、火炭母(L)、七叶一枝花(Smith)、九节[(Lour)Poir]、孝顺竹[(Lour) Raeusch. ex Schult]。
图5 草珊瑚
图6 钩藤
3.2 林下植物种类多样性与荫蔽度的关系
植物种类和种数与荫蔽度有一定关系。靠近山漕的山坡植物种类最多,盖度达80%~98%,这可能与湿度较大、阴蔽度较低很有关系。林道周边的种类也较多,这与阴蔽度较低有关系。陡坡种类少,盖度低,这与湿度低和土壤较少有关。间伐后天窗面积大的区域植物种类较多,盖度增加,提示阴蔽度与林下植物种类的关系甚大。
有的种类适应不同阴蔽度的能力较强,如草珊瑚、绞股蓝、玉叶金花和黄花倒水莲,在阴蔽度0.2~0.9均可生长,但在0.2~0.5生长慢,叶片面较宽大,在0.5~0.9生长较快,生物量大,超过0.9时,生长受抑制,故适于林下种植。而阳生植物在林道周边生长较好,如显齿蛇葡萄、豆腐柴等,故可种植于林道两侧。
3.3 林下植物种类多样性与间伐后时间的关系
林下植物种类在杉木林间伐后第一年和第二年迅速增加,可能是由于需要较强光照的植物的休眠种子大量萌发。从第三年起,植物种类基本上趋于稳定。间伐后,杉木林的树冠层结构改变较大,枝条有了进一步伸长的空间,随着时间推移,树冠进一步增大,林下荫蔽度逐渐降低,需光性较强的种类生长渐渐受到抑制,如林下人工间种的楠木到第四年生长明显受至抑制甚至死亡,而需光性较低的种类则进一步增强,如泡花楠生长极为迅速。
3.4 适于林下种植的植物种类
在发现的植物中,有大宗药材钩藤(图6)、黄精等,近几年热门种植植物绞股蓝、草珊瑚、玉竹、猕猴桃、黑老虎、七叶一枝花和鱼腥草等,近年有所发展的五指毛桃(裂掌榕)、黄花倒水莲、藤茶(显齿蛇葡萄)、豆腐柴、蜘蛛果(长叶轮钟草)等,永州地理标志产品山苍子油的来源植物山苍子,未经开发或规模种植的较重要的药用植物,如金毛狗脊、猴姜(槲蕨)、老虎骚(海金子)、南蛇藤、苦菜公(白花败酱)、野甘草(玉叶金花)、少年痨(剑叶耳草)、奶萝卜(山海螺)、土党参等。
4 结 论
通过间伐调整林分密度,促进了林下植被的发育,增加生物多样性、盖度和生物量,形成群落结构,尤其是强度间伐[2]。江华杉木间伐林林下植物种类丰富,其中有多种具有较大药用价值,较多的种类适于进行林下种植。林下植被对改善表层土壤肥力、减少林地水土流失、促进凋落物分解等都具有明显的作用,同时林下植被物种多样性的提高,还可以有效减轻林分病虫害的发生和增加生态系统的稳定性[3]。因此,建议根据市场情况,筛选出若干种类,在充分试验的基础上,可在间伐杉木林下进行药用植物的规模种植。
[1]邱建明,陈庆潮,薛军,等.江华县山苍子产业开发现状与对策[J].湖南林业科技,2010,37(5):55-56.
[2]徐雪蕾,孙玉军,周华,张鹏,胡杨,王新杰.间伐强度对杉木人工林林下植被和土壤性质的影响[J].林业科学,2019,55 (03):1-12.
[3]袁志忠,杨振宇,李廷辉.杉木人工林及其采伐迹地林下植被物种多样性研究[J].福建林科技,2008,35(2):57-59+96.
S718.5,Q949.4
A
1673-2219(2021)03-0027-03
2020-09-25
湖南省自科基金(编号2019JJ40091);中央引导地方科技发展项目(项目编号2019XF5078);永州市科技创新指导性计划项目(项目编号2018ZD03)
黄光文(1969-),男,湖南省祁阳人,博士,教授,研究方向为民族药用植物。
姜红宇(1971-),男,湖南湘阴人,硕士,副教授,研究方向为天然产物。
(责任编校:文春生)