香山公园黄栌林区群落调查分析

杜万光,殷庆瑞

(北京市香山公园管理处,北京 100093)

1 引言

公园是植物生长的一个重要载体。衡量一个公园品质,最重要、最根本的指标之一是植物,同时植物种类的丰富度又是一个公园完整性的核心表现,植物种类代表着一个公园所具有的特色,更是公园发展的源动力。研究植物群落特征,对于正确认识公园植物的现状与发展趋势、制定切实可行的管护措施、保证各类植物持久稳定生长具有重要的现实意义,本文将阐述香山公园黄栌林分布及其群落调查,并为以后的科研生产工作提供基础数据。

2 香山公园的自然状况和调查方法

2.1 调查地区自然状况

香山公园是以山林为主体的风景园林名胜景区,它坐落于北京西北郊西山东麓,属燕山余脉,占地面积有160hm2植物种类丰富[1],每年接待数以百万计来自全球的游客。香山公园通过近几十年的发展建设,从古建的修复,自然景观的维护,生态资源的保护,森林文化的挖掘和重塑,红叶品牌的塑造,园林景观的不断更新和设置,旅游产品的开发,公园管理体系的建设等多方面着手,现已成为踏青赏花、消夏避暑、秋赏红叶、冬观雪景、登山健身的好去处。香山公园内不仅有历史悠久的寺庙及人文景观,而且有良好的生态环境,林木繁茂、景色秀美、山林野趣、别具特色,在北京数百个公园及风景区中占有重要地位。近年来,风景区的管理模式、游人结构及数量都发生了较大的变化,由于环境改变香山红叶面临游人干扰加大,病虫害加剧等问题,这些问题都需要进一步通过营林措施和加强林区养护来解决,在科学调查的基础上制定和尝试各种林区管理改造措施,将是保持和发展香山黄栌红叶林区的基础。香山红叶景观的主体是分布于公园东南部阴坡半阴坡大面积的黄栌林,现有黄栌(Cotinuscorrypria var.cinerea)约100 000株,海拔分布为150～500m,面积近80hm2,其中纯林33hm2,每到秋季,层林尽染,气势磅礴,满山红遍,游人络绎不绝[2]。

2.2 群落调查方法和内容

采用样地调查的方法,林区内共分布45个样地。即林区内不同海拔、不同坡向选取样地,每个样地取投影面积20m×20m,各边沿等高线方向,在400m2样方范围内统计黄栌的高度、地径、胸径、冠幅,并估测郁闭度。样地中心取小样方面积2m×2m,对每个样方内的灌木、草本的种类、多度、覆盖度进行调查估测。各样地的群落属性特征从分层结构、植物种类组成两方面进行分析。同时从样地的地理位置、地形、群落小气候、人类影响、群落周围情况等几方面,调查样地的环境条件。利用野外调查的各种数量特征,求取群落内各种植物的重要值和总优势值,用以判断各种植物在群落中的地位和作用,并确定群落类型。

3 样地植物群落特征

3.1 黄栌林区基本环境情况

根据调查的18个样地资料统计,香山黄栌红叶主林区海拔高度为150～553m,下部与松柏林相交,上部达山脊与荆条+酸枣灌丛交界。该分布区坡度较陡,一般在25°左右,局部地段可达 50°,林中有裸岩出现。在黄栌林中沿海拔200～300m有为游人观赏红叶而开辟的大道,也有许多游人踏出的小径,二者约占林地面积的15%。

3.2 黄栌林群落区系组成

通过各样地群落调查与优势种的分析,香山黄栌林可分为4个群丛组,18个群丛。

3.2.1 群丛组Ⅰ：黄栌纯林

群 丛 1：黄 栌— —荆 条 (Vitex neg undo L.var.heterophylla(Franch.)Rehd)——披针叶苔草(C.lanceolata Boott)+隐子草(Cleistogenes caespitosa Keng)群丛。

群丛2：黄栌——荆条——求米草(Oplismenus undulatifolius(Ard.)Roem.et Schult)群丛。

群丛 3：黄栌——荆条孩儿拳(Grewia biloba Don var.parviflora Hand)——求米草群丛。

群丛4：黄栌——荆条+绣线菊(Spiraea trilobata L)——求米草群丛。

群丛5：黄栌——蚂蚱腿子(Myripnois dioica Bunge)——求米草群丛。

群丛6：黄栌——孩儿拳——披针叶苔草群丛。

群丛7：黄栌——孩儿拳——求米草群丛。

3.2.2 群丛组Ⅱ：群丛组：黄栌、松柏混交林。

群丛 8：黄栌 +油 松(P.tabulaeformis Carr)——绣线菊——求米草群丛。

群丛9：黄栌+油松——荆条——求米草群丛。

群丛10：黄栌+油松——荆条+孩儿拳——求米草群丛。

群丛11：黄栌+侧柏(Platycladus orientalis(L.)Franco)——荆条+孩儿拳——求米草群丛。

3.2.3 群丛组Ⅲ：黄栌杂木林

群丛12：黄栌+构树(Broussonetia papyrifera(L.)Vent)——荆条——求米草群丛。

群丛 13：黄栌+蒙桑(M.mongolica(Bur.)Schneid)——荆条+孩儿拳+求米草群丛。

群丛14：黄栌+蒙桑——绣线菊+荆条——求米草群丛。

群丛 15：黄栌 +鹅耳枥(Carpinus turczaninowii Hance)——绣线菊+蚂蚱腿子——求米草群丛。

群丛 16：黄栌 +榆树(U.pumila L)——荆条——求米草群丛。

3.2.4 群丛组Ⅳ：黄栌疏林

群丛17：黄栌——蚂蚱腿子+绣线菊——求米草群丛。

群丛 18：黄栌 +侧柏——蚂蚱腿子 +绣线菊——求米草群丛。

3.3 黄栌群落特征及其分析

将45个样地及多个群落特征因子进行聚类分析,聚类结果将调查的样地分为4类。其中属于黄栌纯林的有18块样地,黄栌松柏混交林样地12块,黄栌杂木林13块,黄栌疏林2块。

3.3.1 黄栌纯林

黄栌纯林主要分布于海拔200～400m,所占面积最大,是发育最好的群落,表现在植物种类较多、垂直结构明显、乔木生长良好、郁闭度大等方面。但也发现有些地段的灌木层中有较多的构树幼苗,样地内多达20余株,有向黄栌林演替的趋势。以香山寺后14号样地为例,说明黄栌纯林的特征,样地位于香山寺后海拔280m处,坡向朝南偏东35°,坡度25°。游人较少,人为破坏不严重。此样地共有植物10科,13种。包括漆树科——黄栌,桑科——构树,蒙桑榆科——小叶朴(Celtis bungeana Bl),椴树科——孩儿拳,大戟科——雀儿舌头(Leptopus chinensis(Bge.)Pojark),菊科——蚂蚱腿子 ,蔷薇科——绣线菊,豆科——杭子梢(Campylotropis macrocarpa(Bge.)Rehd)、金雀儿(Caragana rosea Turcz),禾本科——求米草、臭草(Melica scabrosa Trin),马鞭草科——荆条。

本样地的地上垂直结构分为乔木层、灌木层和草本层3层。草本层发育最差,盖度仅为18%,不少地段呈断续状态。乔木层共有乔木2种,灌木层共有灌木9种,草本层共有草本2种。

(1)优势种。由考察可知,14号样地黄栌林中乔木层的优势种(建群种)为黄栌。灌木层荆条和绣线菊构成共建种。草本层优势种为求米草。其他样地的黄栌林,乔木层的优势种与14号样地相同同为黄栌,但灌木层和草本层的优势种常不一致。

(2)植物种类组成。该类林区除为优势种的黄栌外,个别样地还会出现其他乔木树种如栾树(Koelreuteria paniculata Laxm)、元宝槭(Acer truncatum Bge)、小叶朴、油松等。样地内黄栌一般在30株左右,个别样地多达70余株,少的样地也有20余株,树高一般为4～6m,胸径6～10m。灌木层的覆盖度在不同地段差别较大,50%～80%不等,一般高度为0.5～2.0m,以含荆条、孩儿拳的类型居多,其次还有三裂绣线菊、蚂蚱腿子、小叶鼠李(Rh.parvifolia Bge)、多花胡枝子(L.floribunda Bge)等。草本层随坡度、坡向不同,覆盖度变化较大,少的不足20%,多的可达100%,优势种为求米草,余者为披针叶苔草、细叶臭草、秋苦荬菜(I.denticulata(Houtt.)S tebb),另外还有穿山龙(Dioscorea nipponica Makino)、 斑 叶 堇 菜(V.variegata Fisch.ex Link)、小红菊(Dendranthema chanetii(Lévl.)Shih)、野古草(Arundinella hirta(Thunb.)Tanaka)、柴胡(RootofChnese Thorowax)、小花鬼针草(Bidens parviflora)、蓖苞风毛菊(Saussurea pectinata)、隐子草等。在裸岩上可见牛耳草(Boea hygrometrica(Bge.)R.Br)、华中铁角蕨(Asplenium sarelii)等。

3.3.2 黄栌松柏混交林

黄栌松柏混交林,黄栌、侧柏混交林多分布在山坡下部海拔 200～300m,黄栌的比例多的可达80%,由于侧柏、油松树树干较高,胸径、冠幅较大,因此,在群落的构成中起重要作用,垂直结构明显,虽然草本层发育不好,但由于乔木层生长良好,郁闭度大,整个群落发育的质量良好。以双清后2号样地为例,说明黄栌、松柏混交林的各种特征,样地位于双清后海拔210m处,坡向朝南偏西 10°,坡度30°。游人较少,人为破坏不严重。此样地共有植物10科,13种。包括漆树科——黄栌,柏科——侧柏,豆科——刺槐(Robinia pseudoacacia L)、胡枝子、椴树科——孩儿拳、菊科——蚂蚱腿子、苦荬菜(Artemisia apiacea)、禾本科——求米草、隐子草、桑科——构 树,莎 草棵——披针叶苔草、马鞭草科——荆条、无患子科——栾树。

本样地地上垂直结构分为乔木层、灌木层、草本层3层。乔木层发育最好密度接近25株/100m2。灌木层总盖度达到75%。草本层较差,总盖度仅为29%。乔木层共有乔木3种,灌木层共有灌木7种,草本层共有草本4种。

(1)优势种。由调查可知,2号样地黄栌、侧柏混交林中乔木层黄栌与侧柏构成共建种。灌木层荆条和孩儿拳构成共建种。草本层优势种为求米草。其他样地乔木层参与构成共建种的还有油松,灌木层优势种常有变化,草本层优势种与2号样地一致同为求米草。

(2)植物种类组成。灌木层的盖度不同样地差别较大,10%～80%不等,集中在20%～50%,一般高度为20～180cm。优势种有荆条、绣线菊、孩儿拳,此外还有蚂蚱腿子、胡枝子、杭子梢、小叶鼠李、酸枣(Ziziphus jujuba var.spinosa(Bunge)Hu)、构树、蒙桑、黄栌幼苗等。草本层盖度差别较大少的不足10%,多的可达80%,高度普遍为20cm以下,优势种为求米草,求米草为荫性植物,通常生于林下荫湿地方,它成为优势种说明乔木层发育较好,但求米草在林下常成片生长,形成小群聚,不象丛生隐子草、披针叶苔草那样均匀分布。其他草本植物还有秋苦荬菜、隐子草、披针叶苔草、半夏(Pinellia ternata(Thunb.)Breit)、臭草、山莴苣(Lactuca indica L)等。黄栌、松柏混交林中草本层普遍发育不好,原因之一是林下油松针叶脱落后,腐烂分解缓慢,枯枝落叶较厚的地方很难有草本植物发芽生长。

3.3.3 黄栌杂木林

与前两类林区相比,黄栌在杂木林中的比重有所下降,虽在少数样地中发现黄栌幼苗,但数量较少,不足以向黄栌林演替。同时有些样地的灌木层中构树幼苗的数量大,多者达30余株,将对黄栌产生威胁。以香山寺后18号样地为例,说明黄栌杂木林的特征。样地位于香山寺后海拔300m处,坡向朝东偏南约60°,坡度40°。游人较少,人为破坏不严重。此样地共有植物12科,15种。包括漆树科——黄栌,桑科——构树、蒙桑,榆科——榆树,椴树科——孩儿拳,鼠李科——枣树,菊科——蚂蚱腿子、苦荬菜,蔷薇科——绣线菊,豆科——金雀儿,禾本科——求米草、臭草,百合科——野韭(Allium ramosum L),马鞭草科——荆条,天南星科——半夏。

本样地地上垂直结构分为乔木层、灌木层、草本层3层。乔木层共有乔木5种,灌木层共有灌木6种,草本层共有草本5种。乔木层发育最好总密度达到乔木38.5株/m2。灌木层总盖度达到53.5%。草本层发育较差,总盖度只有25.5%,这是因为乔木层发育好,郁闭度大,使得荆条、孩儿拳等灌木以及草本植物生长受到影响。

(1)优势种。由调查可知,18号样地黄栌杂木林中,乔木层黄栌与构树构成共建种。灌木层优势种为荆条。草本层优势种为求米草。其他样地黄栌杂木林中与黄栌一同构成共建种的主要是蒙桑,局部地段有榆树、臭椿(Ailanthusaltissima(Mill.)Swingle)、鹅耳枥参与共建种之中。灌木层优势种常有变化,草本层优势种与18号样地一样,同为求米草。

(2)植物种类组成。灌木层的盖度在不同样地差别很大,少的不到10%,多的将近 90%,集中在20%～60%,优势种主要为荆条、孩儿拳、绣线菊、蚂蚱腿子,此外还有雀儿舌头、胡枝子、小叶鼠李、黄栌幼苗、金雀儿、枣树幼苗、小叶朴、椴树(Tiliatuan-Szysz)幼苗、构树幼苗、杭子梢、蒙桑幼苗等。草本层盖度20%～80%,集中在40%～50%。优势种为求米草,其他草本植物还有秋苦荬菜、苦卖菜、半夏、野韭、唐松草(Thalictrum aquilegifolium L.var.sibiricum Regel)、臭草、荩草(Arthraxon hispidus(Thunb.)Makino)、抱茎苦卖菜(I.sonchifolia Hance)、老鹳草(Geranium wilfordii Maxim)、斑叶堇菜、隐子草、兔儿伞(S yneilesis aconitifolia(Bge.)Maxi)m、山莴苣、沙参(A.polyantha Nakai)、细叶臭草、黄护菊、大油芒(S podiopogon sibiricus Trin)、东亚唐松草等。

3.3.4 黄栌疏林

黄栌疏林群落是发育最差的群落,且林中及林下有大量的构树及构树幼苗,是黄栌最强有力的竞争者,秋季景观效果较差。以三神祠上43号样地为例,说明黄栌疏林的特征。样地位于三神祠以上海拔340m 处,坡向朝南偏西 20°,坡度 30°。游人较少,人为破坏不严重。此样地共有植物 10科,14种。包括漆树科——黄栌,桑科——构树、蒙桑,莎草科——披针叶苔草、毛茛科——东亚唐松草、鼠李科——小叶鼠李、菊科——蚂蚱腿子、秋苦荬菜、蔷薇科——绣线菊、豆科——杭子梢、禾本科——求米草、隐子草、臭草、马鞭草科——荆条。

本样地地上垂直结构为乔木层、灌木层、草本层3层。乔木层共有乔木2种,灌木层共有灌木7种,草本层共有草本6种。各层发育普遍不好,乔木层密度低,200m2的样地内仅有13棵黄栌,且树高普遍较低。灌木层总盖度仅为34.1%,草本层发育最好总盖度为74.5%。

(1)优势种。由调查可知,43号样地黄栌疏林中乔木层优势种为黄栌。灌木层蚂蚱腿子和绣线菊构成共建种。草本层优势种为求米草。其他样地黄栌疏林中乔木层侧柏与黄栌构成共建种。灌木层、草本层优势种与43号样地相同。

(2)植物种类组成。该类林区中黄栌密度极低,样地内不足15株。灌木层总盖度仅为30%～35%,除为优势种的蚂蚱腿子、绣线菊外另有荆条、小叶鼠李、杭子梢、蒙桑、构树幼苗等。草本层相比以上两层发育较好总盖度也仅有50%～75%,除为优势种的求米草外,还有较多的隐子草,以及细叶臭草、大油芒、披针叶苔草、秋苦荬菜、东亚唐松草等。

4 结语

通过本次调查,了解了香山公园黄栌林地植物群落的主要组成,植物组成较多、科属组成比较分散。调查区域内植被复杂,以落叶阔叶林和针阔混交林面积最大,形成了本林区植被的主体。其中尤以黄栌林面积最大,这也是香山的最大特色之一。

(1)黄栌林长势最好的是沿海拔300m等高线一带的林带,在400m左右的林分长势相对较差。这与上部相对干旱有关。另外黄栌林天然更新困难的原因与地形因素也有一定关系。黄栌林大部分分布在坡度为25°以上的山坡,林下难觅实生苗。而10号样地的坡度不足15°,黄栌幼树多达22株,平均高度为12.6cm,刚萌生出土的幼苗多达95棵。在一定程度上显示了坡度对黄栌自然更新的影响。

(2)大部分群落都具有一定数量的荫性植物。群落中生长有荫性植物,意味着群落已开始形成适宜荫性植物生存的内部环境,而这样的内部环境,必须在群落中各种植物的各种数量特征达到足够数值时方能形成[3]。因而,本地区群落中荫性植物的出现是植被发育状况良好的一个标志。在林区内的60余种植物中,少见和偶见种类有20余种,占全部种类的33%。如此众多的少见、偶见种类,说明本地区环境变化和人为干扰在加剧,一些对环境要求较高的植物数量变少或正在逐渐消失。

(3)从数量上看,黄栌林区内植物种类较多,群落分成较为明显,群落指数较高,体现出较大的林分和群落结构的多样性。该地区各生态群落较为稳定的是黄栌松柏混交林群落,黄栌、侧柏、油松是该区系较为突出的优势种。黄栌林区内也分布着丰富的野生地被植物,它们将在公园生态建设及恢复中起到特有作用。

[1]香山公园管理处.香山公园志[M].北京：中国林业出版社,2000.

[2]宋立洲.香山公园黄栌养护和管理浅议[J].北京园林,2008(4)：44～ 49.

[3]李景文.森林生态学[M].北京：中国林业出版社,1981.