蒲云 海梅浩 陈芬 刘瑛 郝涛 曹国斌
摘要:为了促进京山对节白蜡自然保护区森林植被的保护,并为大洪山地区森林植被演替研究提供基础数据,京山对节白蜡自然保护区的森林植被类型研究分析,结果表明:京山对节白蜡省级自然保护区森林植被分为3个植被型组,5个植被型,6个植被亚型,21个群系。保护区植被从外貌、结构和种类组成上看,具有东部常绿、落叶阔叶林混交林带,桐柏山、大别山山地丘陵落叶栎类林的形态特征,特别是对节白蜡群落、栓皮栎群落、刺楸群落和野核桃群落等保存完好,具有明显的地带典型性和代表性。
关键词:对节白蜡自然保护区;森林植被类型;京山
中图分类号:Q948.15+2文献标识码:A文章编号:1004-3020(2016)05-0016-04Analysis of Forest Vegetation Types in Fraxinus hupehensis Provincial Nature Reserve in JingshanPu YunhaiMei HaoChen FenLiu YingHao TaoCao Guobing
(Hubei Wildlife Fauna and Flora Conservation General StationWuhan430079)
Abstract: In order to conserve forest vegetation in Fraxinus hupehensis Nature Reserve in Jingshan ,and provide basic data for studying vegetation succession in Dahong Mountain areas in Hubei province by field survey and analysis, the results showed that the vegetation in the area was diverse, included three vegetation type groups, five vegetation types, six vegetation subtypes and twentyone vegetation formations. The vegetation from the appearance, structure and species composition, had morphological characteristics of eastern evergreen deciduous broadleaved mixed forest, DabieTongbai mountains hilly deciduous oak forest.Especially, the locally typical plant communities, such as F. hupehensis, Quercus variabilis, Kalopanax septemlobus, and Juglans cathayensis, are under their natural condition.The dominate tree species are those from Fagaceae, Oleaceae and Ulmaceae in the reserve.
Key words:Fraxinus hupehensis Nature Reserve;forest vegetation types;Jingshan
京山对节白蜡自然保护区位于湖北腹地,鄂中低山丘陵和江汉平原的过渡地带,大洪山南麓,湖北省荆门市京山县境内。从生物地理分区,保护区属于大别山-桐柏山区域\[1\],野生植物种类较丰富,现保存有维管束植物152科523属972种[2],特别是区域特有种—对节白蜡Fraxinus hupehensis,分布范围极其狭窄,仅分布于京山县和钟祥市交汇处,保护区所在的虎爪山林场是最主要的集中分布区[3]。为了建立京山对节白蜡省级自然保护区,2013年,对保护区的森林植被进行了调查,以期为保护区的建立、对节白蜡群落的保护和大洪山地区植被演替研究提供基础数据和理论依据。
1研究地概况
京山对节白蜡自然保护区位于京山县境内,总面积为3 0437 hm2。分为东西两片,东片为东经112°50′534″~112°56′463″,北纬31°00′404″~31°05′442″,西片为东经113°11′441″~113°15′124″,北纬31°06′228″~31°08′584″。区内地质构造为淮阳山字型构造[3]。最高海拔为566 m,最低点海拔148 m。亚热带湿润区,鄂中亚热带湿润区西部夏热冬冷亚区,日照充足、热量丰富、无霜期长、雨量充沛。年均气温161 ℃,年均降雨量1 0671 mm,全年无霜期2406 d。土壤为黄棕壤和石灰土。
2研究方法
按照植物社会学调查方法\[4\],结合典型样方法,对区内植被进行调查。设立样地,样地为面积300~600 m2任意形状,以保证植被与环境的同一性。调查过程中,分层统计各物种数量特征,乔木层记录物种名称、株数、树高、胸径、总盖度以及生长情况等。灌木层和草本层记录物种名称、主要植物高度、株数,盖度等。记录调查地的位置(经度, 纬度), 地形, 方位,坡度,海拔高度,土壤与地质条件,风的强度,干扰状况等。样方调查不便的地域,采用目测样方的调查方法,主要记录样方内物种的主要种类,估测群落结构中各层的盖度等。湖北林业科技第45卷第5期蒲云海,等:京山对节白蜡省级自然保护区森林植被类型分析表1湖北京山对节白蜡省级自然保护区森林植被类型植被型组植被型植被亚型群系针叶林暖性针叶林暖性常绿针叶林马尾松林、杉木林、柏木林、刺柏林阔叶林落叶阔叶林针阔叶树混交林典型落叶阔叶林栓皮栎、对节白蜡林、栓皮栎林、一般落叶阔叶林对节白蜡林、化香、黄连木林、枫杨林、化香林、刺楸林、野核桃林、榔榆林、构树林低山、丘陵针阔树混交林马尾松-栓皮栎林灌丛及
草丛灌丛草丛落叶阔叶灌丛牡荆灌丛、盐肤木灌丛、马桑灌丛常绿阔叶灌丛菱叶海桐灌丛蕙兰草丛、一年蓬草丛2.1森林植被类型的划分
京山对节白蜡省级自然保护区森林植被类型的划分主要按《中国植被》的分类原则与系统[5]和湖北省天然林森林植被分类单位和系统[6],并结合保护区地处北亚热带向暖温带过渡的特点,将自然保护区内植被划分为4个植被型组,5个植被型,6个植被亚型,21个群系(表1)。
2.2各森林植被类型的结构组成
2.2.1针叶林
保护区内针叶林为暖性针叶林,包括马尾松林、杉木林、柏木林和刺柏林4个群系。
马尾松林:林相疏散,翠绿色,层次分明,自然整枝良好。由于受人为活动的强烈影响,保护区内多为天然次生林,并且以纯林为主,在生境条件优越的地方则与多种阔叶树形成混交林,乔木层常见种类有栓皮栎Quercus variabilis、锥栗Castanea henryi、漆Toxicodendron vernicifluum等。灌木层植物中,马尾松幼苗在林下更新良好,灌木主要有马桑Coriaria nepalensis、绿叶胡枝子Lespedeza buergeri、火棘Pyracanfha fortaneana等。草本植物有白茅Imperata cylindvica、芒Miscanthus sinensis等种类。
杉木林:群落结构整齐,乔木层仅一层,混生阔叶树种有枫香Liquidambar formosana、化香Platycarya strobilacea等。灌木层主要是耐阴喜湿的种类,主要有山矾Symplocos sumuntia、山胡椒Lindera glauca、盐肤木Rhus chinensis等。草本层主要有多种蕨类和禾草,常见有多种卷柏Selaginella tamariscina和白茅等。层间植物有菝葜、三叶木通等。
柏木林:外貌苍翠,林冠整齐,呈圆塔形。多为人工林,在山坡中部或中下部,长势良好。群落结构简单,乔木层仅柏木1种,盖度达85%左右。灌木层植物稀疏,零星分布有山胡椒、盐肤木、黄檀Dalbergia hupehana等。草本层主要有荩草Arthraxon hispidus、野青茅Deyeuxia arundinacea等,总盖度为5%。
刺柏林:刺柏多生长保护区内土壤较贫瘠由石灰质发育而成的黄棕壤中。乔木层以刺柏为主,总盖度达70%左右,伴生树种有铜钱树Paliurus hemsleyanus、对节白蜡,黄连木Pistacia chinensis等。灌木层盖度35%,种类较多,以菱叶海桐Pittosporum tobira为主,其他伴生物种有刺柏、铜钱树、牡荆Vitex negundo var. cannabifolia、铁仔Myrsine africana、朴树Celtis sinensis和胡颓子Elaeagnus pungens。草本层植物种类非常稀疏,仅草本植物野青茅Deyeuxia arundinacea 1种。
2.2.2阔叶林
保护区内阔叶林包括落叶阔叶林和针阔叶树混交林2个植被型,构成阔叶林的建群植物主要为壳斗科栎属、木樨科白蜡属、胡桃科、榆科、五加科等植物,组成栓皮栎林、对节白蜡林等10个群系。
(1)落叶阔叶林:栓皮栎林:栓皮栎林是保护区内主要植被类型之一。乔木层仅栓皮栎1种,层高可达20 m左右,盖度达65%左右。乔木亚层盖度达30%,主要植物种类有黄连木,伴生树种有栓皮栎、对节白蜡和榔榆。灌木层盖度达40%,植物种类较丰富,主要种类有菱叶海桐、山胡椒,伴生植物有牡荆、瓜木Alangium platanifolium、薄叶鼠李Rhamnus leptophylla等。草本层盖度达30%。主要为多种苔草Carex sp.、野青茅等。
栓皮栎、对节白蜡林:栓皮栎、对节白蜡为保护区最主要两种阔叶树种,分布范围广泛,常形成大小不等的群落。乔木层盖度在80%以上,优势树种为栓皮栎和对节白蜡,伴生种有铜钱树、黄连木,乔木亚层盖度达40%以上,植物种类较丰富,主要种类有对节白蜡、刺柏、紫弹朴等。灌木层盖度20%左右,主要种类有菱叶海桐、三角槭等。草本层稀疏,盖度10%左右,主要种类为野青茅,苔草等。
对节白蜡林:对节白蜡林在保护区内分布广泛,是保护区内最主要的、分布面积最大的群落类型。乔木层盖度达80%,以对节白蜡占绝对优势,在400 m2的样方中,有对节白蜡103株,平均树高为13 m,最大胸径为21 cm,最大树高为18 m,伴生树种有黄连木、铜钱树、三角槭Acer buergerianum;乔木亚层盖度为30%,黄檀的种群数量最多,为7株,伴生物种为黄连木、铜钱树、紫弹朴等。灌木层稀疏,盖度为15%,常见种有薄叶鼠李、牡荆、菱叶海桐等。草本层植物种群较单一,野青茅占绝对优势,盖度达30%,伴生植物为荩草。
化香树、黄连木林:化香树和黄连木在保护区内分布广泛,多呈散生状,形成大群落少,同时二者均是良好的用材树种,应加强保护。乔木层盖度达75%以上,以化香树和黄连木为主。乔木亚层盖度达30%左右,以对节白蜡占绝对优势,伴生种类为化香树、黄檀等。灌木层盖度30%左右,主要种类有对节白蜡、菱叶海桐、牡荆、三角槭等。草本层盖度15%左右,主要种类有狗尾草Setaria viridis等。
枫杨林:主要分布于海拔200~400 m河岸两旁,坡向以阳坡及半阳坡为主,多见缓坡或台地,群落结构简单,乔木层仅枫杨1种,盖度达70%左右。灌木层盖度为30%,主要植物种类有牡荆、构树、朴树等。草本层盖度达30%,主要植物种类有葎草Humulus scandens、鸭跖草Commelina communis、狗尾草等。
化香树林:化香树多生长于石灰岩黄棕壤中,在保护区内局部区域呈群落分布。乔木层平均高度为16 m,盖度达75%左右,主要优势树种为化香树,伴生物种有珊瑚树Viburnum odoratissimum和黄连木。乔木亚层盖度为30%,主要种类为黄连木,伴生种有珊瑚树、黄檀、刺臭椿Ailanthus vilmoriniana等。灌木层盖度30%,物种较丰富,主要物种有对节白蜡、铜钱树等,伴生种美丽胡枝子Lespedeza formosa、鸡桑Morus australis、异叶榕Ficus heteromorpha等。草本层植物稀疏,盖度为10%左右,主要植物有荩草,伴生植物有威灵仙Clematis chinensis等。
刺楸林:刺楸为国家Ⅱ级珍贵树种,应加强保护。刺楸林乔木层高度达40余米,以刺楸占绝对优势,盖度70%左右,伴生种有梧桐Firmiana platanifolia、枳椇Hovenia acerba和三角槭。乔木亚层稀疏,盖度15%,主要种类为野桐Mallotus japonicum var. floccosus,伴生种有楝Melia azedarach、瓜木、对节白蜡、牡荆、朴树、香椿Tonna sinensis等。灌木层盖度15%左右,种类较丰富,主要种类有灰白毛莓Rubus tephrodes、对节白蜡、刺楸、山胡椒等,伴生种有卫矛Euonymus alatus、烟管荚蒾Viburnum utile、淡红忍冬Lonicera acuminata、朴树、瓜木、牡荆、高粱泡Rubus lambertianus、砚壳花椒Zanthoxylum dissitum、黄泡Rubus pectinellus等。草本层盖度25%左右,主要种类有荩草、野青茅,伴生类有贯众、井栏边草等。
野核桃林:乔木层野核桃占绝对优势,盖度达60%,伴生物种有枳椇Hovenia acerba。乔木亚层稀疏,盖度20%,主要物种有对节白蜡、君迁子Diospyros lotus、瓜木。灌木层盖度达50%,主要种类为高粱泡,伴生种为瓜木,蚬壳椒等。草本层因灌木层盖度大,使其分布十分稀疏,盖度约5%,主要种类为荩草、多花黄精Polygonatum cyrtonema、万寿竹Disporum cantoniense、虾脊兰Calanthe discolor。虾脊兰为《濒危野生动植物种国际贸易公约》附录Ⅱ植物,具有较高的保护价值。
榔榆、对节白蜡林:乔木层平均高12 m,盖度约65%左右,榔榆、对节白蜡占优势,伴生种为紫弹朴、枳椇、苦木Picrasma quassioides。灌木层植物稀疏,盖度约20%,主要灌木种类为君迁子、刺柏、皂荚Gleditsia sinensis、蒙桑Morus mongolica等,优势种不突出,因生长环境为石灰岩裸露地,多以单株散生状出现。草本层因生境为石灰岩裸露地,草本植物极其稀疏,主要为荩草等。层间植物为紫藤Wisteria sinensis。
构树林:乔木层盖度达75%以上,以构树占优势,伴生种类有三角槭等;灌木层盖度约40%,植物种类有山胡椒、柞木Xylosma racemosum等,草本层稀疏,盖度10%左右,有金色狗尾草、荩草等。
(2)针阔叶林树混交林:马尾松、栓皮栎林:乔木层只有马尾松和栓皮栎两种,高度达30 m,盖度达75%。乔木亚层盖度达30%以上,主要植物种类为黄连木和黄檀,伴生植物有对节白蜡、紫弹朴、化香树等。灌木层盖度达25%左右,主要植物种类有黄连木、黄檀、牡荆、菱叶海桐等,伴生种有山胡椒、薄叶鼠李、铁仔等。草本层植物较稀疏,盖度为20%左右,主要种类有野青茅、荩草、野菊、井栏边草、兔儿伞等。层间植物有爬山虎和三裂叶蛇葡萄。
2.2.3灌丛与草丛
(1)灌丛:包括菱叶海桐灌丛、牡荆灌丛、盐肤木灌丛、马桑灌丛4个群系。菱叶海桐灌丛:菱叶海桐在保护区分布广泛,为多群落灌木层主要植物种类。菱叶海桐在虎爪山林场杉树湾形成群落。灌丛平均高度在4~5 m,盖度达80%左右,以菱叶海桐占绝对优势,主要伴生种类有对节白蜡、烟管荚蒾、刺柏、牡荆等。草本植物因灌丛稠密而非常稀疏,有少量的荩草等。
牡荆灌丛:主要在保护区观音岩林场山坡边缘,灌丛平均高4 m左右。这一植被类型是人为砍伐森林后,植被逆向演替而形成的。在多地域目测样方调查,灌丛盖度60%~75%,除了优势种牡荆外,常见的伴生物钟有构树、盐肤木、瓜木、白背叶、短柄枹等。草本植物有白茅、芒、荩草、贯众等。
盐肤木灌丛:主要在保护区观音岩林场山坡边缘,灌丛平均高4 m左右。这一植被类型是人为砍伐森林后,植被逆向演替而形成的。在多地域目测样方调查,灌丛总盖度60%~80%,除了优势种盐肤木外,常见的伴生物钟有瓜木、薄叶鼠李、烟管荚蒾、牛奶子等。草本植物有白茅、野青茅等。
马桑灌丛:分布在保护区内观音岩林场的山坡中部,常覆盖低矮山坡大部,这一植被类型是人为砍伐森林后,植被逆向演替而形成的。在荒野及居民点四周不远的地方居多。在多地域目测样方调查,灌丛总盖度55%~70%,除了优势种马桑外,常见的伴生种有火棘、牛奶子、薄叶鼠李等。草本植物有白茅、芒、淡竹叶Lophatherum gracile、荩草、日本金星蕨等。
(2)草丛:包括蕙兰草丛和弃耕地后形成的一年蓬草丛。蕙兰草丛:蕙兰在保护区内分布范围较广泛,多生长于栎类树种林下。在观音岩林场晒播岭(东经113°14118′,北纬31°06981′,土壤为黄棕壤,海拔150 m)设置样方,草丛盖度达70%以上,蕙兰种群密度最大近70株/m2。伴生的灌木有菝葜、小果蔷薇、映山红等。一年蓬群落:多见于弃耕地或森林砍伐后不久的林地空隙里,属于次生演替中早期的群落类型。在自然保护区内,一年蓬群落分布在弃耕地。该群落种类结构较简单,群落的组成物种除一年蓬外还有狗尾草、各种蕨类等。京山对节白蜡自然保护区位于由于面积和海拔高差的原因,在水平地带和垂直地带上难以表现其分布规律。
3结论
京山对节白蜡自然保护区地处鄂中区域,森林植被较丰富,含3个植被型组,5个植被型,6个植被亚型,21个群系。从外貌、结构和种类组成上看,保护区植被具有东部常绿、落叶阔叶林混交林带,大别山—桐柏山山地丘陵落叶栎类林的形态特征,特别是对节白蜡群落、栓皮栎群落、刺楸群落和野核桃群落等保存完好,具有明显的地带典型性和代表性。值得一提的是,保护区所在区域为世界上对节白蜡分布最集中的核心区域,且分布广泛,从保护区最低海拔148 m至最高海拔566 m都有对节白蜡分布,在保护区内多个区域形成纯林,也常与榔榆、栓皮栎、黄连木、铜钱树、黄檀等落叶阔叶树种混生,具有较高的保护价值和科研价值。
参考文献
[1]解焱,李典谟,John Mac Kinnon.中国生物地理区划研究[J].生态学报,2002,22(10):16001615.
[2]蒲云海,梅浩,陈芬,等.湖北京山对节白蜡自然保护区种子植物区系研究[J].湖北林业科技,2014(5):2831,61.
[3]苏丕林,明军,廖卉荣,等.对节白蜡种质资源的分布[J].湖北林业科技,1994(1):3536.
[4]BraunBlanquet J. Pflanzensoziologie, Grundzuge der Vegetationskunde. 3rd edn. Springerverlag,Wien:1964.
[5]中国植被编辑委员会.中国植被.北京:科学出版社,1980:1200.