辽宁青龙河国家级自然保护区虎榛子群落调查与生态评价

●白左义（辽宁青龙河国家级自然保护区管理服务中心 辽宁 朝阳 122500）

1 保护区自然植被

辽宁青龙河国家级自然保护区于2014 年12月批建，位于辽宁省最西部，为生态系统类型自然保护区。保护区地处燕山山脉东段，属半湿润向半干旱地区过渡地带，植物种类荟萃了华北、长白和蒙古植物区系的大部分，自然植被以天然林为主，为研究虎榛子群落等的生长演替规律，保护区技术人员2020 年8 月对本群落进行了专项调查。

2 虎榛子群落调查

2.1 调查方法

以样线调查方法调查虎榛子自然分布区位、生长状况；每条样线中选取具有代表性地块进行标准地调查，样地面积为10 m×10 m，调查记录海拔、坡向、坡位、土层厚度等各项调查因子；量测所有灌木种类、种群密度、盖度和平均高度；在每个样地内的四角和中心设置5 个1 m×1 m草本样方，调查所有草本植物种类、种群密度等。

2.2 调查结果

虎榛子（Ostryopsis davidiana）为夏绿阔叶灌木，该群落在保护区内样线调查3 条，总长度12 km。样线调查中，虎榛子较少有零星生长分布，所处的立地条件较差；以片状群落生长较多，立地条件略好，并且多生于山地阴坡、半阴坡，种群密度高，生态结构相对单一，受人为等其他影响干扰小；虎榛子灌丛占有林地总面积的比例较低，但作为保护区内一种典型植被类型，具有重要的科研和生态价值[1]。本文选择的调查地块具有较强的地域代表性，样地调查地点位于刀尔登镇三道梁子村西沟北坡，地理坐标40°49'44∙2" N，119°7'57∙2" E，海拔428 m，中坡位，坡度15°，坡向为北偏东20°，土层厚度8 cm。该灌丛优势种为虎榛子，高0∙6～2∙0 m，盖度为70%～90%，覆盖度达0∙9。群落中伴生有三裂绣线菊（Spiraea trilobata）、荆条（Vitex negundo）、小叶白蜡（Fraxinus bungeana）、达呼里胡枝子（Lespedeza daurica）、齿叶白娟梅（Exochorda serratifolia）等。草本受光照等生存空间的影响，种类非常稀少，草本层优势种为披针叶苔草（Carex lanceolata Boott）、中华卷柏（Selaginella sinensis），其他如鹿药（Maianthemum japonicum）、黄精（Polygonatum sibiricum）、斑叶堇菜（Viola variegata）、长花天门冬（Asparagus longiflorus）等，均为伴生种。

式中：S为标准地物种数；Ni为标准地种i 的重要值（即标准地内第i物种的物种数除以所有物种数）。群落主要种数量特征组成，见表1。

表1 虎榛子群落主要种数量特征

续表1

3 生态评价

3.1 灌丛群落的稳定性

从调查的灌丛群落组成数量特征可以看出，该灌丛郁闭度0∙9，灌木的种群数量超过11 万株/hm2，保存了自然植被演替的原始特性[2]，具体表现在三个方面。首先，灌丛群落种群数量结构合理，群落的建群种和优势种均为虎榛子，种群密度达到每公顷6 万株。主要种伴生灌木树种为三裂绣线菊3 万株，蒙古栎、小叶白蜡各0∙5 万株，其他齿叶白娟梅、荆条等数量也较高，各树种的高度0∙8～2 m，使在单位面积内阳光的利用率更高，因此本群落在种群数量上，充分体现出自然演替的稳定性[3]。其次，群落自然演替处在初级阶段，正向演替发育为以蒙古栎、小叶白蜡为主的乔木天然次生林。调查结果中，这两种树种种群数量均为0∙5 万株/hm2，平均高度为2 m 和1∙8 m，大于灌丛平均高度1 m。因此，群落经多年的自然演替后，树冠顶层蒙古栎、小叶白蜡优先接受光照，乔木层的树种会加快生长，形成天然次生林。随着顶层树冠变大，郁闭度增加，林下一些灌木接受不到充足的阳光照射，会逐渐长势减弱，种群数量随之降低，使林冠下一些耐阴性强的幼树有所增加，如蒙古栎幼树等。再次，群落内草本植物，数量不多，但都具有一定的耐阴性，有效利用了群落内的光照、土壤等生长空间，对灌丛种群结构与数量进行有益补充，增加天然群落生态系统的稳定性。

3.2 珍贵稀有性

根据吴征镒对中国种子植物属的分布区类型的划分方法，按照自然植物区的植物分布、特有科属自然分布等，将植物以属为单位，共划分为15 个分布区类型。其中，青龙河保护区虎榛子属（Ostryopsis）、蚂蚱腿子属（Myripnois）等11个属为中国特有属，体现出植物在保护区内的稀有性。此外，齿叶白娟梅受自然生长分布和本身生物学特性的影响，其野生种群面积减少、生长状况受到人为挖掘移植和采集幼叶食用等影响，保护状况堪忧，应列为东北地区珍稀濒危保护植物[4]。

3.3 树种的抗逆性与Shannon-Wiener 多样性指数

从样线调查结果可以看出，本群落无论优势种和伴生种，都具有耐贫瘠、抗干旱、适应性强的特性；虎榛子、三裂绣线菊为灌丛中的主要优势种，根系发达，可由根系萌孽繁殖生长，也可以种子繁育，更利于种群快速繁衍扩大；荆条、花木蓝、小叶白蜡等，是辽西地区抗逆性最强的地带性树种，也是最差立地条件下生长的先锋树种；虎榛子、榆叶梅、照山白等，更适应当地半阴坡，一般在纯阳坡生长较差。从Shannon‐Wiener 多样性指数（H）看，灌木层的各物种H总值1∙50，草本层总计1∙39，因此，群落内各物种的种群数量分配趋于合理，物种多样性较高；虎榛子、三裂绣线菊的H 值在灌木层中也较高，分别为0∙341 和0∙35，个体种群数量也较大，而蚂蚱腿子和照山白的H 值在灌木层中最低，分别为0∙015 和0∙024，两个物种的种群数量也较小；草本层也具有相同特征，披针叶苔草和中华卷柏种群数量较高，H 值较大，种群数量与多样性指数两个指标表现出较强的一致性。

3.4 生态作用

该地块位于保护区实验区，灌丛的形成可有效发挥出生态修复功能，维持生态作用的长期稳定性[5]。从调查结果看，该地块土层厚度薄，立地条件较差，灌木的种群密度仍超过6 万株/hm2，并初步具备乔灌木层生长分化的趋势，这样的灌丛结构在辽西特别是立地条件较差地块，水源涵养及水土保持等生态作用尤为珍贵，这是多年封山育林的成就；在相似立地条件下，未封育形成灌丛前，大多为荒草地，建群种与其他灌木的生长改善了小环境，使耐阴草本植物得以繁衍生长，如黄精、鹿药等；从辽西北风沙对京津冀的影响看，本地大面积的天然次生林，在减小土地荒漠化、阻止风沙南侵及形成沙尘暴等对环境的影响方面发挥出巨大的生态作用和社会效益。

3.5 生物多样性影响

虎榛子天然灌丛，立地条件差，灌丛结构合理，具有重要的生态区位。天然灌丛自然生长以后，优化了生长环境，使小叶白蜡、蒙古栎等幼树可以生长，一旦周边光照、覆盖度等发生变化，这些乔木幼树可能在高度上逐渐超出灌丛的平均值，生长为小乔木；虎榛子灌丛内其他灌木品种与种群数量，也体现出木本植物品种的多样性；灌丛形成后，为林下草本植物的生长创造了多样条件，披针叶苔草为偏阳性草本，而黄精、鹿药等更具有耐阴性，同时，经济价值较高，可入中草药；天然灌丛为一些食草动物提供了必要的栖息环境，也提供了更多的食物来源，如野兔、岩松鼠、植食性鸟类等；食物链底端动物种群数量的生长，为一些肉食性动物的生存提供了可能，如豹猫、隼形目鸟类等；在一定程度上，动物的生长活动，也能使部分植物种子扩散，辅助植物种群数量的扩大[6]。