云南省曲靖市海寨林场地衣多样性研究
——以曲靖市国有海寨林场滴滴水林区为例
2021-11-26马燕江
马燕江
(曲靖市国有海寨林场,云南 曲靖 655003)
1 引言
地衣是真菌和光合生物(绿藻或蓝细菌)之间稳定且互利共生的一种联合体[1],光和生物运用体内的叶绿体进行光合作用,创造有机物供地衣完成它们的生命史,而真菌则吸收外界的无机物质(包括水、无机盐等)来提供地衣制造有机物的原料。地衣生命力顽强,分布广泛,地球南北两极、热带赤道、高原、平原、冻土、火山、沙漠中都可以见到地衣的存在。影响地衣的生物因素包括原生林和次生林、宿主的径级、宿主的树皮、树皮的湿度、质地(粗糙度)、pH值、电导率等;非生物因素包括光、温度、降水量、空气等。
2 试验地概况
曲靖市国有海寨林场滴滴水林区(由滴滴水管护站、老水井管护站和撒雾噶管护站组成)位于海寨林场场部东北方向14 km处,距离曲靖市约48.5 km,海拔约为2005~2288 m,气候主要受温热带高原季风气候,冬春两季寒冷而干燥,秋冬两季炎热而多雨,年平均气温15 ℃,年降水980~1100 mm之间。林区呈不规则狭长图形,有1690.8 hm2林地,森林覆盖率达91%,主要乔木树种为云南松、华山松、栎树、杉木,同时带有一定量的滇杨;而主要灌木树种为苦刺花、杨梅树等;主要树木以乔木树胸径30~50 cm为主,树林成分主要是原生演替而来,有大约2 hm2树木经历火灾是次生演替。
3 实验方法
3.1 样地设置方法
(1)本次调查云南松、华山松、栎树在撒雾噶管护站约35 hm2林木(东至麻糖,西至一号公路,南北分别以防火线和林区公路为界)为调查对象;杉木在滴滴水管护站约16 hm2(北至老水井防火线交叉处、南至沙石坡,东西以防火线为界)为调查对象。
(2)本次调查以树干离地面高度0~2.5 m的地衣为调查对象(如果地面有植被覆盖或者覆盖物,以覆盖物上层为0 m处);云南松、华山松、栎树胸径以30~50 cm为标准,杉木胸径以10~15 cm为标准。
(3)本次样地分别设置于南坡和北坡。栎树、华山松、云南松、杉木一次性同时设置。
(4)本次调查栎树、华山松、云南松(东南西北四个方向)距离林缘的距离分别为100 m、300 m、500 m,样方统一设置成10 m×10 m的大小;杉木距离(东南西北四个方向)林缘的距离分别为50 m、150 m、250 m,样方统一设置成2 m×2 m的大小。若出现数目较少情况或者空地,不用重新设置样方。
(5)本次共设置样方24个,其中栎树、华山松、云南松共计12个,杉木12个;共测树木地衣332棵,其中杉木84棵,云南松148棵,华山松58棵,栎树42棵。
3.2 数据采集和计算方式
(1)种类记录。对于同一种地衣,只记录一次,栎树、云南松、华山松和杉木的同一种地衣的记录分别记录。a=华山松;b=云南松;c=栎树;d=杉木(图1)。
图1 栎树上生存的地衣
(2)盖度C的计算。相对盖度(C)=(m/M)×100%
(1)
式(1)中,C为相对盖度;m为记录种地衣所占采样样方的面积;M为采样样方的总面积,在表中记录数据时以所计算的整数(保留2位小数)为准。
(3)频度F的计算。
相对频度F=(s/S)×100%
(2)
式(2)中,F为相对频度;s为记录种地衣出现的样方的数量;S为样地内所有样方的数量,在表中记录数据时以所计算的整数(保留2位小数)为准。
(4)郁密度N。郁密度≥0.7记为“1”;0.2~0.69记为“2”;<0.2记为“3”。
(5)粗糙度M的记录。以目测法为记录,分别记录为:1=平滑;2=粗糙但无明显裂缝;3=粗糙有裂缝;4=粗糙且裂缝较深。
(6)方位记录。以自然中规定的东西南北方位为准,南坡记录为“+”;北坡记录为“-”。
(7)设置样方时间和采集基本数据时间为2021年6月1日至2021年6月15日,这段时间可以满足森林中地衣对空气湿度的要求,同时避免地衣进入休眠期,从而无法监测到。
(8)数据采集分析如表(1),表中的频度F、盖度C、郁密度N、粗糙度M是平均值计算而来的。
4 实验结果和分析
从表1中分析地衣对树种宿主的选择和相对频度F、相对盖度C、方位、粗糙度M、郁密度N的数据分析得出滴滴水林区的地衣的相关规律如下:
表1 滴滴水林区四种树木的四种地衣的频度(F)、盖度(C)、郁密度(N)、粗糙度(M)、方位的统计
(1) 从数据中可以看到,相对频度F和相对盖度C呈一定的正相关性,同种树木的同一种地衣的相对频度F较高时,它的相对盖度C的数值也较大。例如:附生蓝藻地衣在栎树中的相对频度F为38.09%时,它的相对盖度为18.88%。
(2) 同一种地衣在不同的树种的分布有明显的区别,这体现地衣对宿主的相对性。比如附生蓝藻地衣、松萝地衣、天蓝猫耳衣在栎树、华山松、云南松中都存在,而在杉木树木中并不存在。
(3)4种地衣都为喜阳性的生物,当一种地衣的相对频度F较大时,在植物的南坡和北坡都可以看到该种地衣的存在;当某种地衣在南坡时出现时却地衣的频度F较小时,北坡的这种相同地衣可能出现没有存在的情况。比如天蓝猫耳衣在云南松的相对频度F仅仅为0.86%,则在北坡就不存在这种地衣,而该地衣在4种植被的南坡存在时,北坡也存在这种地衣,这表明所调查的地衣为喜阳性生物,这可能和调查的四种地衣中的蓝藻物质在阳光下才能为地衣的真菌提供足够的有机物,从未保证该种地衣的生存和不进入休眠期。
(4)地衣的多样性和宿主树皮粗糙度M的影响不明确。比如,所调查的栎树和杉木的粗糙度M级数大,但是栎树的4种地衣都存在,而杉木只存在双缘牛皮叶地衣。
(5)宿主植物郁闭度N和地衣生长呈负相关性,郁闭度N高的树种,其地衣的频度F和盖度C低。例如:栎树的郁闭度N都在0.2~0.69,而四种地衣的频度F和盖度C都是最高的,分别为(38.09%,18.88%)、(33.12%,12.09%)、(7.66%,3.22%)、(10.33%,9.14%)。
(6)4种宿主树木中,栎树的表层是四种地衣的最佳宿主,华山松和云南松其次,杉木最差,只有双缘牛皮叶地衣可以在其生长。
5 结论
(1)对4种地衣来说,地衣对宿主有选择性,而栎树是4种地衣的最佳宿主;
(2)4种地衣都是喜阳性地衣,从而导致地衣在阳坡产生时,在北坡不一定产生,同时郁密度和地衣的存在呈负相关性;
(3)地衣的相对频度和相对盖度呈正相关性;
(4)地衣的多样性与宿主粗糙度的相关性不明确。