烟台沿海防护林省级自然保护区维管植物初步调查
2022-04-28胡胜云李玉春杨晓燕孙玖世
胡胜云 李玉春 杨晓燕 孙玖世
烟台沿海防护林省级自然保护区维管植物初步调查
胡胜云1李玉春1杨晓燕1孙玖世2
(1.烟台市森林资源监测保护服务中心,山东 烟台 264000;2.烟台市自然资源和规划局,山东 烟台 264000)
2019年5月至10月,烟台市森林资源监测保护服务中心主要采用样方法,对烟台沿海防护林省级自然保护区内维管植物(包括栽培植物)进行了专项调查,记录维管植物(包括栽培植物)997种,隶属126科497属。其中被子植物108科465属946种,裸子植物4科13属24种,蕨类植物14科19属27种。植被类型可划分为4个植被型、12个主要植物群系,植被主要特点是植物区系多样,植物群落优势明显。
调查;维管植物;沿海防护林;自然保护区;烟台市
引言
在自然保护区范围内开展维管植物调查并加以有效保护,对维护保护区生态系统、种质资源和生物多样性,特别是防护林等特殊林带,保护区域生态安全方面具有重要意义[1,2]。因此,本次调查目的在摸清烟台沿海防护林省级自然保护区内维管植物物种和群系组成,为烟台市开展防护林植物群落结构及生态学等研究、保护区规范化管理提供资源本底资料。
1 研究地概况
烟台市地处胶东半岛东北部,属中纬度暖温带季风气候区,四季分明,年平均气温在12℃左右。烟台沿海防护林省级自然保护区属森林生态系统类型保护区,总面积为14046.3公顷,涉烟台市芝罘区、莱山区、牟平区、开发区、高新区、蓬莱区、龙口市、招远市、莱州市、莱阳市、海阳市等11个沿海区市,保护区范围主要为防护林基干林带及周边区域,主要保护对象为黑松、刺槐等森林植被及其生态系统和野生动植物资源等生物多样性,森林植被多以乔木为主,植物种类丰富,生态环境较好。
2 调查方法
2.1 调查时间和方法
2019年5月至2019年10月,在烟台沿海防护林省级自然保护区范围内,通过实地记录、样方法等进行外业调查。外业中,现场记录植物种类;内业中,整理记录种类,根据植物资源等工具书[3],并结合有关资料记载,编制成植物名录和群系组成表。
2.2 调查内容
按照地形走向,选取不同生境进行线路调查,查阅当地有关资料;同时人为选取具有典型性、代表性区域,设置不少于10个调查样方,记录植物种类、数量及小生境等因子。其中,乔木样方大小为10 m×10 m,灌木样方为5 m×5 m,草本植物样方为1 m×1 m,蕨类植物样方为0.5 m×0.5 m。
3 调查结果与分析
3.1 植物区系组成
保护区植被从植物区系分区上属泛北极植物区的中国—日本森林植物亚区—华北地区中的辽东、山东丘陵亚地区。保护区地处沿海,具有温暖湿润的优越气候条件,地形复杂多样,区系具有植物种类丰富、优势现象明显、分布类型多样、地理成分复杂、典型性和多样性等特点。大部分物种属于广布种,并受海风侵蚀等气候因素影响,植被质量普遍不高。
根据本次调查和史料记载,烟台沿海防护林省级自然保护区内共记录维管植物种类997种(含73变种、11变型、8亚种),隶属126科497属。其中被子植物108科465属946种(含70变种、11变型、8亚种),裸子植物4科13属24种(含2变种),蕨类植物14科19属27种(含1变种)。详见表1。
表1 维管植物各门、科、属、种统计表
3.2 重点保护植物
属于国家I、II级重点保护植物的有6种,分别为野玫瑰、中华结缕草、野大豆、紫椴、银杏和水杉,其中银杏、水杉有多年古树,长势良好。
列入《濒危野生动植物种国际贸易公约》的植物有5种,均隶属兰科,分别为尾瓣舌唇兰、无柱兰、蜈蚣兰、绶草和羊耳蒜。
列入《中国珍稀濒危植物红皮书》植物有5种,分别为刺楸、蒙古栎、黄耆、烟台补血草和杜仲。
3.3 主要植物种类组成
本次调查共记录维管植物997种,广泛分布或常见种类约有30种,包括黑松()、刺槐()、欧美杨(107)、钻天杨()、加拿大杨()、赤松()、麻栎()、花木蓝()、柽柳()、侧柏()、胡枝子()、杜仲()连翘()、黄荆()、三裂绣线菊()、照山白()、荆条()、狗尾草()、牛筋草()、马唐()、车前草()、华北绣线菊()、知风草()、白羊草()、山芹()、野蔷薇()、蒲公英()以及苹果()、桃()、山楂()等果树经济林。主要特点是植物区系多样,植物物种、群落优势明显,覆盖度较大。
保护区内可利用植物资源丰富,按其性质和用途可分为药用植物、野菜植物、淀粉植物、油脂植物、芳香油植物、纤维植物、单宁植物、蜜源植物、观赏植物等9类[4]。药用植物中具有开发前景的有降压类、抗肿瘤类、治疗冠心病类及治疗神经系统疾病等,主要有杜仲、酸枣、薄荷、车前、茵陈蒿、藿香、丹参、香附子、益母草、半夏等;野菜植物有100余种,主要为山芹、泰山韭、委陵菜、黄花菜、龙葵、水芹、黄精、桔梗等;淀粉植物主要有麻栎、半夏等;油脂植物主要有油松、赤松、黑松等;芳香油植物主要有黄荆、地椒、橘草、黄连木等;纤维植物主要有木防己、紫穗槐、荻、芦苇等;单宁植物主要有枫杨、盐肤木、茜草等;蜜源植物主要有连翘、胡枝子、扁担木、蒲公英等;观赏植物300余种,主要有野蔷薇、华北绣线菊、郁李、卷柏、银杏、爬山虎、马兰、中华结缕草、火炬树、地榆、打碗花等。详见表2。
表2 可利用资源植物分类表
3.4 科、属、种数量主要组成
按照科属种分级统计,各科属、种数量居多的有禾本科59属106种,菊科47属89种,蔷薇科20属66种,豆科25属51种,十字花科14属28种等;单属的科计43个,占属总数的8.6%;仅有1种的科计27个,占科总数的21.4%;仅有1种的属计290个,占属总数的58.4%。
3.5 植被类型及植物群系组成
在中国植被区划中,保护区植被属于暖温带落叶阔叶林区域—暖温带落叶阔叶林地带—暖温带南部落叶栎林亚地带—山东丘陵栽培植被,赤松林、麻栎林区—胶东丘陵栽培植被,含东北成分的赤松林、麻栎林小区。
采用植物群落中优势种原则作为划分类型的标准,可将保护区植被类型划分为针叶林、暖温带落叶阔叶林、灌丛和灌草丛等4种。
3.5.1 针叶林
黑松林主要为人工林或人工次生林,多组成单层林,局部也有复层林,主要有黑松与赤松、麻栎或刺槐等混交林,可分为黑松—荆条+花木蓝—油芒+大披针叶薹草、黑松—花木蓝—黄背草、黑松—胡枝子—野古草+大披针叶薹草、黑松—胡枝子—蕨+大披针叶薹草、黑松—荆条+酸枣—隐子草、黑松—扁担木+茅莓—黄背草+大披针叶薹草、黑松—紫穗槐等7个群丛。
赤松林一般分为乔木层、灌木层和草本层等3层,按照不同层片种类组成和不同生境条件,可分为赤松—胡枝子—黄背草+大披针叶薹草、赤松—山槐—黄背草、赤松—花木蓝—黄背草—长蕊石头花等3个群丛。灌木层常见灌木有胡枝子、荆条、酸枣、花木蓝、锦鸡儿;草本层常见草本植物有大披针叶薹草、铃兰、野古草、地榆等。
3.5.2 暖温带落叶阔叶林
阔叶林主要有栎林、刺槐林、杨树林和经济林,分布较为广泛。
栎林主要为麻栎林,少量分布,常与栓皮栎、槲栎、槲树、枹栎、赤松等伴生,林下常见灌木有胡枝子、照山白等,常见草本主要为禾本科、菊科、豆科等植物。刺槐林一般只有刺槐一种植物,偶见赤松、麻栎等,林下灌木主要为胡枝子、荆条等,草本植物主要有野古草、野青茅、大披针叶薹草、白羊草、地椒等。杨树林植物主要为钻天杨、欧美杨、加拿大杨等,面积较大,占保护区绿化面积15%以上,林下一般无灌木层,草本植物较为稀少,常见有知风草、狗尾草、牛筋草等。经济林主要有苹果、桃、山楂等,果树林管理相对较好,林下植被较少,主要为狗尾草、牛筋草、马唐、藜等草本植物。
3.5.3 灌丛
灌丛主要类型有胡枝子、连翘、黄荆、绣线菊等4种灌丛,在保护区内呈小块状零星分布。
胡枝子灌丛与森林或草丛镶嵌分布,混生荆条、三裂绣线菊、华北绣线菊、荻、野古草等,有时可见到低矮麻栎、栓皮栎等乔木树种散生。连翘灌丛伴生牛叠肚、大花溲疏花木蓝等灌木及大披针叶薹草、漏芦、白头翁等草本植物,以及少量的蕨类和苔藓植物。黄荆灌丛未山地次生植被,常见酸枣、胡枝子等灌木,以及黄背草、结缕草、白茅等草本植物。绣线菊灌丛多以三裂绣线菊为建群种,部分为华北绣线菊为主,伴生有卫矛、连翘、胡枝子等灌木,以野古草、黄背草鹅观草等为主,其次为地榆、委陵菜、桔梗等。
3.5.4 灌草丛
灌草丛以多年生草本植物为主要建群种,主要以黄背草、野谷草、白羊草等禾本科植物为主,同时散生少量灌木,可分为黄背草、白羊草等两种灌草丛。
黄背草灌草丛建群种为黄背草,伴生有金条、酸枣等灌木及野古草等草本植物,可分为荆条—黄背草群落和三裂绣线菊—黄背草+野古草群落。白羊草灌草丛主要以白羊草、散生荆条、酸枣等灌木,可分为荆条—白羊草群落和荆条+酸枣—白羊草群落两个基本群丛。
3.6 植被特点分析
3.6.1 优势种突出,单种属占比较大
根据调查和统计结果,保护区植物科、属的多样性丰富;松科、柏科、杨柳科植物在数量和丰富度上占有绝对优势;禾本科和菊科植物物种数量上较为突出;禾本科、菊科、豆科中属的丰富度相对较高;植物的属分布比科的分布更为分散,含1个种的属占优势,科优势度与属优势度不完全吻合;优势科中多数属为中生或旱生类型,表明保护区植被仍然以中生及旱生植被为主。
3.6.2 特异性突出
树种单一性。由于保护区主要保护对象为沿海防护林,因此,具有显著的特异性,特别是黑松、刺槐等树种在沿海试种成功后,沿海基干林带主要以黑松、刺槐树种为主,树种相对单一、生态系统稳定性较差;树种多为20世纪60年代、20世纪70年代栽植,刺槐等树种已进入衰老期,生态功能有所降低;泥质海岸多为2000年左右发展的黑杨,树种单一,结构不够合理,防护效能不高。
人为影响显著。受当时群众性封山育林影响,部分植物资源得以保护,同时推广引入华山松、欧美杨、日本落叶松、火炬松等外来树种,人工栽植面积不断增加,栽培和半栽培植被得到较大发展,因此人为活动因素是植被群落演替的最大影响因素。
系统脆弱性。沿海区域风大、土瘠、土壤沙化,很容易形成风沙危害、水土流失,树木易受到海风侵蚀,其森林生态系统较为脆弱;灌木、草本等植物多以广布种为主,多因土壤条件的不同差异性显著,并多具有抗盐碱特性。
4 讨论
4.1 分布规律分析
保护区内影响植被类型众多因素中,人为因素起着决定性作用,尤其是在海防林建设初期,大多数为人工栽植植被;在后期的植被更新过程中,依然是人工选择为主、自然恢复为辅的生态修复模式。植被种类分布受气候水分、土壤及其含盐量立地条件影响。
总体上,针叶林、阔叶林分布广泛,林下植被较为简单,主要分布在牟平区段、莱州市段、芝罘区段、海阳市段;灌丛呈零星分布,草本植物种类较多,较为茂盛。黑松、刺槐、赤松等植物保护区各区市段均有分布,主要分布在牟平区段、蓬莱区段,其中黑松为纯人工林;欧美杨等速生林主要分布在莱州市段;野玫瑰等重点保护植物主要分布在牟平区段和高新区段金山港附近区域;赤松林在保护区内成小片状,分布于低山丘陵区域;经济林主要分布在莱州市、招远市、牟平区、高新区等4个区市段;景观树种多分布在莱山区段。
4.2 保护区管理现状及存在问题
多年来,烟台市各级党委政府充分认识到沿海生态防护林体系重要的生态作用。早在1998年,批复建立市级自然保护区,2006年晋升为省级。保护区自建立以来,各级主管部门一直积极推进保护区建设,理顺了管理职责,构建了市、县两级管理体系,加强对黑松、刺槐等为主的森林生态系统等自然资源的保护和管理,加大松材线虫等有害生物预测和防治力度,推进低效林改造和森林抚育,优良的生态环境得到有效巩固,保障沿海生态安全的同时,也为各项社会事业持续健康发展起到了举足轻重的作用。
沿海防护林迅速发展的同时,仍存在一些问题和困难。如树种偏少、林龄老化、结构不合理等历史遗留问题;基干林带部分地段宽度偏窄,资金投入不足等人为因素;以及海风侵蚀等气候因素、森林病虫害破坏等自然因素,对植被的演替和生长造成较大影响。
4.3 误差分析
由于外业调查时间跨度和地域跨度较大,有些植物物种受气温、分布范围等因素影响,不同区域生长时期不同,对个别植物物种记录会有遗漏,导致记录数量偏少,需开展补充调查。
5 结束语
经初步调查,记录维管植物(包括变种)997种,植被类型可划分为4个植被型、12个主要植物群系。尽管植物区系多样,植物群落优势明显,但历史遗留问题、人为因素和自然因素影响明显,建议保护区在今后建设管理中,首先加强科学研究,进一步开展补充调查的基础上,保护现存物种和生态环境,选育适宜树种进行植被更新或恢复或改造,以增加植物群落中物种多样性和丰富度,有利于群落及生态系统稳定,减少森林病虫害等自然因素的影响。
[1] 钟学文. 连南县野生维管植物资源调查初报[J]. 广东林业科技,2004,20(1): 28-31.
[2] 曾君莲,徐建新,冯志坚,等. 深圳平峦山公园维管植物资源调查[J]. 广东林业科技,2008,24(3): 27-32.
[3] 戴宝河. 资源植物学[M]. 北京: 农业出版社,1993.
[4] 段代祥,陈贻竹,叶华谷,等. 广东省乳源县野生维管植物资源调查[J]. 广东林业科技,2005,21(1): 48-51.
Preliminary Investigation on Vascular Plant in Yantai Coastal Shelterbelt Provincial Natural Reserve
From May to October 2019, Yantai Forest Resources Monitoring and Protection Service Center conducted a special survey on vascular plants (including cultivated plants) in Yantai Coastal Shelterbelt Provincial Natural Reserve by sampling method, recording 997 species of vascular plants (including cultivated plants), belonging to 126 families and 497 genera. Among them, there are 946 species belonging to 465 genera in 108 families of angiosperms, 24 species belonging to 13 genera in 4 families of gymnosperms, and 27 species belonging to 19 genera in 14 families of ferns. Vegetation types can be divided into 4 vegetation types and 12 main plant formations. The main characteristics of vegetation are diverse flora and obvious advantages of plant community.
investigation; vascular plant; coastal shelterbelt; natural reserve; Yantai city
S759.9
A
1008-1151(2022)03-0015-04
2021-12-07
胡胜云(1973-),男,湖北蕲春人,烟台市森林资源监测保护服务中心高级工程师,从事森林资源保护管理相关工作。
孙玖世(1969-),男,山东烟台莱山人,烟台市自然资源和规划局科长,高级工程师,从事野生动植物保护和自然保护地管理工作。