莲花山保护区10 种不同类型灌木林林下草本植被物种丰富度调查

马鸿博 黎兴业

（甘肃莲花山国家级自然保护区管护中心，甘肃 康乐 731515）

草本植物丰富度是物种多样性和分布均匀性的综合反映，是目前环境科学和生态学研究的热点内容。一个地区的植物多样性和草本植物的丰富度是该地区植被恢复和保护的基础，在莲花山保护区，草本植物在灌木林地、阔叶林地中地面覆盖度相当丰富。利用草本植物，在生态系统植被恢复中主要固土、防土沙质化的作用。草本植物也可改善土壤肥力、减少林地水土流失、改良当地小气候，草本植物多样性的提高可以增强生态系统的稳定性。因此应科学地加以研究分析， 注意植被的多层次结构及多物种类型对维持生态系统功能的作用，遵循自然的植被恢复规律。在莲花山保护区生态建设中应充分考虑草本植物的配置，不能盲目追求针阔林、灌木林的保护，一味地高密度植树，草本植物物种组成丰富，但用于初生演替的草本较为单一，目前普遍存在林地生产力和土壤肥力下降现象，这直接影响到原始森林和次生林的可持续经营和植被恢复后生态效益的发挥。为保证保护区林地和生态系统的稳定，最大程度地发挥其功能，开展草本植物植被丰富度的研究显得尤为重要。为此，我们对莲花山保护区几种不同类型的灌木林下草本丰富度进行调查研究，为保护区物种多样性及林地肥力的维持，为可持续发展管理提供参考。

1.材料与方法

1.1 保护区概况

莲花山自然保护区位于临夏回族自治州、甘南藏族自治州、定西市的康乐、临潭、卓尼、渭源、临洮五县交界处，属西部黄土高原向青藏高原过渡地带亚高山针叶林的重要组成部分，是黄河上游的绿色宝库，地理位置103o39′59′′—103o50′26′′E; 34o54′17′′—35o01′43′′N，保 护区内森林覆盖率为63.2%，活立木总蓄积量50.42 万m2。该地区海拔高最高达到3545 米，海拔差1500 米。气候为典型的高原亚寒带气候，，气候垂直变化明显，年平均气温为3.2℃～4.6℃，最低温和最高温可达到-27.1℃和34.0℃，降水量集中在6-8 月，全年平均降水量在约560mm，无霜期有112d 左右。保护区土壤依海拔高度，从上到下依次分布着亚高山灌丛草甸土（阴坡、海拔3200 ～3500m）、暗棕壤（阴坡、海拔2600 ～3200m)、草甸暗棕壤(阳坡、海拔2600 ～3200m)，而在沿治力关、羊沙、莲麓等乡的大部地段，海拔2000 ～2600m 湿润中低山区，主要分布着粟钙土、灌丛黑土、草甸黑土和红粘土。因该地区天然林灌木林稀少，呈点状不连续分布；主要是因为草坡水土流失，导致土壤肥力严重下降，灌木难以生长，主要的灌木种类为：中华柳、 高山杜鹃、金露梅、锦鸡、沙棘、鼠李、水栒子、小檗、栒子、榛子10 种，草本植物有艾蒿、酸模、白莲蒿、糙苏、车前草、臭草、大蓟、地榆、东方草莓、高乌头、风轮草、狗娃花、火绒草、积雪草、魁蓟、冷蕨、龙胆等30 多种

1.2 研究方法

1.2.1 样地的设置与植被的调查

本研究主要采用样地调查法取样，对样地分灌木、草本2 层分层调查。灌木样方面积为10m×10m，对样地灌木进行每木检尺，调查每个样方之中灌木种类、数量、高度、灌木、基径、冠幅；然后在样地中分别调查4 个1m×1m的草本样方。测定草本盖度和平均高度、种类、株数等。

表1 不同灌木群落样地生境调查

1.2.2 物种丰富度计算

本研究主要采用Menhinice 指数表示物种丰富度 ； 丰富度是群落物种多样性丰富程度的反应，当个体数量一定时，物种数越多，物种丰富度越大，反之亦然。试验选用Menhinice 丰富度指数来测度物种丰富度

计算公式Menhinice 丰富度指数：M＝S/√N

式中：M 为样地内草本丰富度指数，S 为样方物种的种数，即样方内物种的种类数量，N 为样地内所有种体数量之和。

2.结果与分析

2.1 不同灌木林下草本的生长状况

从不同灌木林下草本生长状况可以分析结果（表2）可以得出，在海拔、坡向、坡位等因素基本相同情况下，灌木盖度对草本平均高度、盖度有一定的影响。

表2 不同灌木林下草本生长状况

图1 10种不同灌木林下草本盖度对比

2.2 不同灌木林下草本植被的盖度

由表2 可知，灌木林下草本的盖度在46%-95%之间，有大到小以此为：小檗＞高山杜鹃＞沙棘＞中华柳＞锦鸡＞水栒子＞鼠李＞金露梅＞栒子＞榛子。其中栒子灌木林下草本盖度低于50%。其次是鼠李、金露梅灌木林下草本盖度是60%-80%，其余7 种灌木林下草本盖度均在80%以上，灌木林盖度与草本盖度成反比，其原因可能是由于灌木林密度较小且郁闭度较底， 受光照、热量等因素的影响导致其林下草本层的盖度就会提高，灌木林盖度小于林下草本盖度。

2.3 不同灌木林下草本植被的平均高度

从表 2 可以看出，对10 种不同灌木林下草本层的生长状况进行分析可知，在海拔、坡向、坡位等因素基本相同的情况下，灌木林下草本植被的平均高度等指标呈现：鼠李＞小檗＞中华柳＞榛子＞沙棘＞水栒子＞栒子＞锦鸡＞高山杜鹃＞金露梅的变化趋势。 在密度较大、郁闭度较高的灌木林下，甚至可能出现没有草本的生长的情况。 说明林分组成是影响林下各层物种生长状况的主要因素之一。

图2 10种不同灌木林下草本平均高度对比

2.4 不同灌木林下草本植被丰富度变化规律

不同灌木林下植被物种多样性物种丰富度是一个综合量度，进行草本丰富度分析时应将各种草本丰富度指标进行全面考虑。莲花山保护区灌木林下草本丰富度见表3。由表3 可知，在栒子、高山杜鹃灌木林下草本植物的丰富度最小，说明在高山杜鹃和栒子灌木林下不适宜更多的草本植物生长，在中华柳、沙棘、小檗灌木林下草本植被的丰富度高于其他灌木林，说明在其灌木林下适合更多草本植被的生长。

表3 灌木林下草本植物丰富度及丰富度指数

9栒子 7 0．54 10 榛子 14 0．87

2.5 不同灌木林下草本植被的丰富度指数变化规律

群落的物种多样性具有两种涵义：其一是种的丰富度；其二是种的均匀度。多样性指数正是反映丰富度和均匀度的综合指标，本论文以丰富度一项指标为研究方向，另外以草本盖度和草本平均高度为草本丰富度指数验证提供依据，其中Menhinick 指数是表示群落中草本物种丰富程度的指标。指数数值越高，说明群落中物种的丰富程度越高，群落的物种多样性也就越高。

草本植物Menhinick 丰富度指数与灌木种类的关系如图3，在莲花山保护区种10 种不同灌木林下草本植被丰富的由低到高依次为：榛子＞鼠李＞沙棘＞金露梅＞中华柳＞小檗＞水栒子＞栒子＞锦鸡＞高山杜鹃；高山杜鹃、锦鸡灌木林下草本丰富度指数低于0.5，说明在高山杜鹃、锦鸡灌木林下草本种类少，草本群落的丰富度低，反正，在鼠李、沙棘、榛子灌木林下草本丰富度大于0.8，适宜草本生长。

图3 不同灌木林下草本丰富度

3.结论与讨论

研究结果表明：（1）.莲花山保护区灌木林下草本植被物种丰富度指数变化趋势，从高到低排序依次为：榛子＞鼠李＞沙棘＞金露梅＞中华柳＞小檗＞水栒子＞栒子＞锦鸡＞高山杜鹃；（2）.草本植被盖度从大到小依次为：小檗＞高山杜鹃＞沙棘＞中华柳＞锦鸡＞水栒子＞鼠李＞金露梅＞栒子＞榛子；（3）草本平均高度从大到小的顺序依次为：鼠李＞小檗＞中华柳＞榛子＞沙棘＞水栒子＞栒子＞锦鸡＞高山杜鹃＞金露梅；本研究结果表明，10种不同灌木林下草本植被丰富度指数值呈现出有高有低的现象，所以在海拔、坡向、坡位相同的情况下，不同灌木林对草本丰富度有一定的影响，因此基于提高与保护物种多样性的灌木林与草本植物的管理措施，是非常有必要，也是很有意义的。 下面针对不同的林分提出相应的管理措施，具体如下：

（1）灌木的管理措施 ：总体以封禁为主。 封禁措施可使乔、灌本层物种多样性增加，空间结也会变的相对复杂；对高郁闭的林分进行一定的间伐措施，降低林分密度，以促进和恢复林下天然更新。

（2）草本的管理措施：总体上采取林分改造的措施。在莲花山保护区林分结构以针阔混交林为主，灌木林地少、而分布不均匀，呈带状、点状分布，其灌木林下草本植被生长更多是受光照、水分、影响因素居多，而草本植物在防止水土流失中作用最大，进而为了使乔木林、灌木林分更好的生长，创建更好的莲花山保护区生态区位，我们就不能忽略草本植物的保护与管理，因此在政策允许的情况下，通过对上层乔木、灌木进行合理剪枝，将有助于加速林下草本植被生物丰富度的恢复，宜于维持景观生态的平衡；对高密度、高郁闭度的林分应进行间伐措施，以利于林下灌木及草本的生长。