辽西地区鼠李天然灌丛的林相结构调查与生态评价
2023-08-09郭晓峰
郭晓峰
(凌源市青山生态治理与保护局 辽宁 凌源 122500)
辽西地区行政辖区主要为朝阳、阜新、锦州等地市,域内以低山丘陵为主,属北温带大陆性季风气候,全年自然气候干旱,南部地区以偏湿润为主,随纬度的增加,逐渐过渡为以干燥为主。年平均降水量400 ~550 mm,降雨量相对集中在雨季,光照充足,蒸发量大,天然植被适应干旱的气候条件。
2 鼠李的生物学特性与天然生长分布
鼠李(Rhamnus davurica)为鼠李科鼠李属落叶小乔木或灌木,小枝顶端有大型芽,花期5 ~6 月,果期8~9 月,喜光、耐旱、耐瘠薄,适应性较强;主根侧根较发达,容易形成完整的根系网络,适应干旱的气候,在立地条件较差地块可生长成灌木。
受地理位置、自然降雨、地貌特征等多方面影响,辽西地区天然植被结构相对简单,植物品种较少,种群数量也低。鼠李一般在山地阳坡裸岩附近,林源、荒坡等处零星分布,喜通风与光照环境,大多以灌木的形态生长,较少形成林分优势种。通过对鼠李天然灌丛的调查,掌握其形成机理与群落特征,为对辽西鼠李天然灌丛的科学保护提供技术支撑,发挥林地涵养水源、防止水土流失等生态效益。
3 鼠李天然灌丛的调查
3.1 调查方法。通过样线调查,记录鼠李的自然生长状况、立地条件等主要特征;选取具有代表性的鼠李天然灌丛,进行详细标准地调查,样地面积为10.0 m×15.0 m,记录主要样地调查环境因子,样地内调查各种灌木的名称、株数、盖度、平均高等;在样地的四个角与中心位置,机械设置5 个1.0 m×1.0 m 的草本调查样方,调查记录草本植物名称、株数、平均高等。
3.2 调查结果。标准地设置在凌源市刀尔登镇八道沟村本组西山阳坡,位置为北纬40°43′53″,东经119°4′44″,海拔427 m,坡向南,坡度37°,平均土层厚度4.5 cm,位于山坡中腹,天然灌丛优势种为鼠李,郁闭度0.7,灌丛平均树高1.6 m,其它伴生种主要为荆条、大果榆、山枣、山杏、锦鸡儿等灌木层物种。鼠李灌丛结构组成数量特征详见表1。
表1 天然鼠李灌丛物种数量特征
4 天然鼠李灌丛的生态评价
4.1 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0.7,灌木的种群数量超过1.88 万株/hm2,形成了自然植被演替的原始特性,具体表现在3 个方面:
4.1.1 灌丛群落种群数量结构合理。群落的建群种和优势种均为鼠李,种群密度达到0.92 万株/hm2,主要伴生灌木树种为荆条0.56 万株/hm2、大果榆0.24 万株/hm2,其它还有山枣、山杏和锦鸡儿,各伴生种数量不多,各树种的高度0.6 ~1.6 m 不等,在单位面积内,阳光与土壤的利用率更高,体现出群落自然演替的稳定性。
4.1.2 群落自然演替处在初级阶段。因大果榆和山杏在生长速度等方面具有比鼠李更强的优势特性,经过漫长的正向自然演替,2 个树种会逐渐生长到树冠顶层,郁闭度增加,林下一些灌木接受不到充足的阳光照射,长势逐渐减弱,种群数量随之降低,如鼠李、荆条等,原来的优势种会逐渐退化到群落伴生种的地位,形成以大果榆为优势群落的矮小天然乔木或灌丛次生林。
4.1.3 群落内草本植物有效利用了群落内的光照、土壤等生长资源,数量不多,可在林下生长更新,具有一定耐阴性,增加了天然群落生态系统的稳定性。
4.2 群落生态作用的不可替代性。从样线调查结果可以看出,在水土保持与水源涵养条件好的地方,先锋树种鼠李、荆条等生长并形成种群,规模扩大,逐步改善了灌丛林内地表土层结构,增加了枯枝落叶数量,也为林下草本如长蕊石头花、白莲蒿等的生长与繁衍提供了更多的可能,特别是在当地雨季,短时间暴雨造成大量水土流失,极容易形成山洪等自然灾害,鼠李灌丛可有效减缓地表降雨对土壤的冲刷,并最大限度将水分保留在土层中,满足植物自身生长需要;此外,鼠李灌丛有益于荒山的绿化,在减小土地荒漠化、阻止科尔沁沙地风沙南侵及减缓形成沙尘暴等方面,发挥出巨大的生态作用和社会效益。
4.3 天然灌丛与环境的适应性。调查地立地条件具有先天的贫瘠特性,表现为土层薄、光照强、自然蒸发量大,自然降雨相对集中,超过60%的降雨量集中在7 ~9 月的雨季;所调查的灌丛植被都适应自然环境干旱、昼夜温差大等特点,灌丛个体在生长初期,克服不利生长的气候条件,利用植物生长期内的有效自然降雨,逐渐生长,再通过种子或根系萌生不定芽,形成新的植株个体,进一步形成种群,实现种群数量的扩大。如山杏、荆条、锦鸡儿、山枣等,都具有根系萌蘖的特性,通过萌蘖与种子2 种繁育方式互补,达到种群数量的增加。
4.4 生物多样性的影响。所调查群落因所处自然条件的特殊性,在植物与动物的多样性保护与恢复中产生了良好影响。表现在植物上,鼠李生长建群以后,进一步优化了生长环境,使大果榆、山杏等伴生种可以生长,一旦周边环境光照、覆盖度等发生变化,这些可生长为小乔木的大果榆、山杏等幼树,可以在树干高度及冠幅上逐渐超出原有灌丛的平均高,扩大小乔木个体在群落中的生态作用和影响,提高原有鼠李群落整体的抗逆性、稳定性;天然群落形成后,更便于林下草本的生长,如披针叶薹草、长蕊石头花等,具有超强的根系网络,在保持水土中发挥出独特作用。群落在对动物多样性的影响中,天然灌丛为动物提供了必要的栖息环境,满足了一些动物的栖息需求,也丰富了动物的食物来源,如为野兔、啮齿目的岩松鼠等提供草类枝叶、种子等食物;同时食草动物的栖息活动满足了食肉动物豹猫、雕鸮等的生长需要;动物的生长活动也有助于山杏等植物种子的扩散传播,辅助植物种群数量的扩大。
5 灌丛的保护与恢复
辽西地区位于“京津冀”的东北部,受干旱等的影响,大面积的辽西阳坡山地立地条件恶劣,自然植被较少,保护与恢复原生植被,维持地域性生态安全,是现阶段生态文明建设的必然选择。经过几十年的长期探索,对大面积的荒山实施封山育林措施,可最大限度保持原生植被的灌木、草本植物种群数量,提升生态效益;在此基础上,对一些适宜地块,引进栽植一些先锋树种,如鼠李、侧柏、大果榆等,可达到人工促进天然林更新,优化植被群系结构组成的目的。