山西五鹿山自然保护区白皮松森林群落结构研究

孙凤萍

(山西省林业和草原资源调查监测中心，山西 太原 030012)

森林群落结构是指森林群落内所有植被(包括乔木、灌木、草本及藤本等)的配置情况，可以反映森林群落对自然环境的适应性。森林群落结构的研究重点是其物种组成及各组成成分的数量。白皮松是松科松属常绿针叶树种，为我国特有乔木，天然种群主要集中分布在华北和西北等地的中低山及黄土丘陵地带。其树形优美，表皮颜色斑斓，是荒山绿化、园林绿化及四旁绿化的优选树种。山西是白皮松天然种群的重要分布地区之一，五鹿山自然保护区的黑虎沟、郭家凹等区域存在大面积分布集中、生长状况优良的白皮松天然林，其种群在山西乃至全国具有典型性、稀有性和代表性。笔者对五鹿山自然保护区的白皮松森林群落结构进行了研究，对当地白皮松种群的保护及延续具有重要意义。

1 研究区域概况

五鹿山自然保护区位于山西省临汾市蒲县和隰县交界处，地处吕梁山脉南端，主要保护对象为褐马鸡及以白皮松林和辽东栎林为主的森林生态系统，总面积20 617 hm2.保护区地势西高东低、南高北低，地貌主要有中山、低山及丘陵。区内气候属于暖温带大陆性季风气候，年均气温8.7 ℃，年均降水量500 mm～560 mm，年日照时数约为2 550 h.区内典型的森林群落有落叶阔叶林、寒温性针阔叶混交林、温性针阔叶混交林、落叶阔叶灌丛等，植被资源较为丰富，主要建群种有辽东栎、油松、华北落叶松、白皮松、山杨、白桦、刺槐、青杨等，目前植被以油松林、白皮松林、华北落叶松林和辽东栎林面积最大。

2 研究方法

2020年，在五鹿山自然保护区白皮松分布区选取样方进行调查。共设置乔木样方50个，样方大小为10 m×10 m，在每个乔木样方对角线的两角选取2个5 m×5 m的灌木样方，每个灌木样方对角线的两角选取2个1 m×1 m的草本样方。记录每个样方的经纬度、海拔、坡度、坡向、坡位、生境类型等信息；对乔木样方内所有胸径≥1 cm的乔木进行每木调查，记录种名、胸径、数量、高度、冠幅、郁闭度等；记录灌木样方种名、数量、高度、地径、盖度等；记录草本样方种名、高度及盖度等。

根据调查样方物种的数量及密度将50个白皮松样方划分为不同的白皮松群落类型，计算每个白皮松样方的重要值及生物多样性指数，并按照不同的白皮松群落类型取各项指标的平均值。

3 结果与分析

3.1 白皮松主要群落类型

根据50个白皮松样方的物种及数量组成，将五鹿山白皮松种群大致分为油松-白皮松林、白皮松林、白皮松-侧柏林3种植被群落类型，各群落特征如下。

1) 油松-白皮松林。有22个样方属于该植被群落类型，乔木优势种为油松，次优势种为白皮松，主要分布于海拔700 m～1 500 m的山地阳坡及半阳坡，土壤主要为山地褐土。群落平均总盖度为80%，乔木层平均盖度为60%，油松盖度35%，白皮松盖度25%；乔木高度为3 m～4 m，平均胸径为6 cm；其它混生乔木有侧柏、辽东栎等。灌木层盖度15%～50%，主要树种有连翘、照山白、沙棘、小叶鼠李、黄刺玫、虎榛子、三裂绣线菊、陕西荚蒾、胡枝子、黄栌等，优势灌木种为连翘、沙棘、小叶鼠李、黄刺玫、虎榛子。草本层盖度为25%～70%，优势种有披针叶苔草、铁杆蒿、白羊草、羊胡子草等，伴生种有糙叶黄芪、北柴胡、早开堇菜、大火草、黄精、茜草、白头翁、北苍术等。

2) 白皮松林。有18个样方属于该植被群落类型，乔木优势种为白皮松，主要分布于海拔500 m～1 600 m的阳坡及半阳坡，多为小面积块状分布，主要土壤类型为粗骨性褐土。群落平均总盖度为85%，乔木层平均盖度为60%，白皮松盖度为40%～60%，其它伴生乔木有油松、侧柏、辽东栎、落叶松、山杨、白桦、鹅耳枥等。灌木层盖度10%～35%，主要树种有沙棘、黄刺玫、虎榛子、荆条、黄栌、小叶锦鸡儿、山桃、小叶鼠李等。草本盖度为20%～40%，优势种有披针叶苔草、铁杆蒿、白羊草等，伴生种有黄芪、北柴胡、苍术、林荫千里光、委陵菜等。

3) 白皮松-侧柏林。有10个样方属于该植被群落类型，乔木优势种为白皮松，次优势种为侧柏，主要分布于海拔700 m～1 300 m的山地阳坡，土壤类型主要为粗骨性褐土。群落平均总盖度为70%，乔木层平均盖度为40%；白皮松盖度25%，高度5 m～7 m；侧柏盖度15%，高度3 m～4 m；其它混生乔木有油松、辽东栎等。灌木层盖度30%～50%，主要树种有沙棘、黄刺玫、荆条、虎榛子、山桃、河朔荛花等。草本层盖度为10%～30%，优势种有披针叶苔草、铁杆蒿、白羊草、羊胡子草等，伴生种有糙叶黄芪、北柴胡、早开堇菜、鸡眼草、野菊、委陵菜、糙隐子草等。

3.2 群落物种组成

根据五鹿山保护区白皮松样方调查结果，白皮松群落共有植物88种。其中，乔木12种，灌木29种，草本47种。由于植物种类数量较多，为了方便计算，剔除频度小于10的物种后，乔木有7种，灌木有12种，草本有4种。白皮松群落主要物种的频度和重要值见表 1.

表1 白皮松群落主要物种的频度及重要值

由表1可知，五鹿山保护区白皮松群落的主要乔木组成有白皮松、油松、侧柏、辽东栎、山杨、白桦、鹅耳枥。除白皮松外，油松的重要值最高，为18.52，表明油松是白皮松最重要的伴生乔木种。主要灌木组成有沙棘、黄刺玫、荆条、连翘、小叶鼠李、黄栌、山桃、河朔荛花、虎榛子、小叶锦鸡儿、陕西荚蒾、三裂绣线菊，其中沙棘和黄刺玫的重要值最高，分别为12.46和12.78，表明沙棘和黄刺玫是白皮松最主要的伴生灌木种。白皮松林下草本植物稀疏，盖度较小，重要值较高的草本植物有披针叶苔草、铁杆蒿、白羊草、羊胡子草等。

3.3 生物多样性指数

白皮松3种群落类型的生物多样性指数见表2.

表2 白皮松不同群落类型生物多样性指数

由表2可以看出，白皮松3种不同群落的生物多样性指数从小到大依次表现为油松-白皮松林>白皮松-侧柏林>白皮松林。油松-白皮松林群落中乔灌草的物种种类最多，Shannon多样性指数为0.94；白皮松-侧柏林次之，白皮松林群落中乔灌草的物种种类最少。白皮松不同群落的丰富度排序为油松-白皮松林>白皮松林>白皮松-侧柏林。表明油松与白皮松组成的混交林，生物多样性最丰富，乔灌草种类最多。

4 结论与讨论

五鹿山自然保护区白皮松森林群落结构调查中共计发现植物88种，其中，乔木12种，灌木29种，草本47种。样方中出现频度和重要值较高的物种有23种，分别是白皮松、油松、侧柏、辽东栎、山杨、白桦、鹅耳枥、沙棘、黄刺玫、荆条、连翘、小叶鼠李、黄栌、山桃、河朔荛花、虎榛子、小叶锦鸡儿、陕西荚蒾、三裂绣线菊、披针叶苔草、铁杆蒿、白羊草、羊胡子草。

白皮松群落类型大致可分为油松-白皮松林、白皮松林、白皮松-侧柏林3类。其中，油松-白皮松林生物多样性指数最高，代表其群落物种多样性较为丰富，群落中出现的乔灌草物种数量最多。对白皮松群落结构的研究有助于深入了解白皮松种群的生存现状，为保护区内白皮松种群的扩大和保护提供参考依据。