上海大金山岛植被资源状况及保护对策

王万胜

(上海市金山区海洋海塘管理所 上海 201508)



上海大金山岛植被资源状况及保护对策

王万胜

(上海市金山区海洋海塘管理所 上海 201508)

大金山岛是上海海域存留天然植被较完整的海岛,对其现状进行调查和分析有助于制定具有针对性的海岛植被保护策略。文章基于21个样地的调查,将大金山岛植被划分为常绿阔叶林、常绿落叶阔叶混交林、落叶阔叶林、落叶灌丛和草丛5个植被类型14个群落类型。地带性森林群落径级结构和物种多样性特征分析表明,大金山岛森林群落结构相对稳定、物种多样性较高。为进一步完善大金山岛的植被保护措施,需加强植被分类与制图、量化典型植物种群大小和分布特征、跟踪管理大径材树木生长和健康状况、开展植被和动物综合调查以及植被动态长期监测的研究和管理。

植被分类；地带性森林；群落结构；植被保护；海岛生态

海岛是海洋生态系统的重要组成，兼有陆域、海域双重特性，是发展海洋经济和实施海洋战略的重要依托。同时，海岛还是植被资源宝库，包含特有植被类型和生物种类，生物多样性高，具有重要的研究和保护价值。

大金山岛(121°25′E，30°41′30″N)地处上海西南角的杭州湾中，面积为0.229 km2，位于中亚热带北缘，受东南季风及太平洋暖湿气团的影响，属于海洋性气候，温和湿润，四季分明；岛上亚热带地带性植被保存良好，植物种类多样，以半自然和自然植被为主；1978年驻岛部队撤离后岛上植被逐渐恢复，并进入次生演替阶段而继续发展。

大金山岛于1993年被列入三岛海洋生态自然保护区后，学者对其植被资源的调查研究逐渐增多。达良俊等[1]从群落外貌上将大金山岛植被划分为常绿阔叶林、落叶阔叶林、灌木林以及灌草丛和草甸；杨永川等[2]从科、属地理成分2个方面分析大金山岛的植物区系特点；朱春玲等[3]认为大金山岛植被正在逐步向地带性森林植被类型——以壳斗科植物(青冈)为主的群落类型缓慢演替。

大金山岛是上海地区野生植物资源最丰富的地方，也是上海最大的乡土植物基因库，其中不乏珍稀植物，如天竺桂与舟山新木姜子均为国家二级保护植物，而青冈和红楠群落是大金山岛保存较为完好的地带性植被。为全面评估大金山岛植被的结构特征，从而完善管理措施，本研究对大金山岛的植被类型开展进一步调查，重点分析地带性植物群落的结构特征，旨在为大金山岛的生物多样性和地带性植被保护提供依据。

1 植被调查和分类

本研究于2016年7—10月分2次对大金山岛的植被资源进行全面调查。在踏查的基础上，按照植被外貌和物种组成的典型性、代表性和均匀性选择21个调查样地。调查采用典型样地法与统计样方法相结合的方式，其中对于具有典型意义的青冈群落、天竺桂群落和丝棉木群落的5个样地采用统计样方法调查，其他群落类型的16个样地按照典型样地法调查。

在植被研究中，典型样地法是法瑞学派通常采用的调查方法，无须每木登记，不必严格测定样方面积，样地设置比较灵活。调查内容包括登记样地内植物种类及其多盖度，详细记录群落名称、群落分层情况(层数和各层高度)、物种数量、物种多聚度等，在本次调查中主要用于构树、野桐、白檀、麻栎、朴树、黄檀、乌桕、黄连木、海桐和五节芒群落等(表1)。

统计样方法是英美学派通常采用的群落调查方法，需要逐木调查样地内的每个植物个体；对样地面积的设置也有一定的要求，通常依据最小面积法则，森林样方一般采用20 m×20 m，灌丛样方为10 m×10 m。根据实际情况，在本次调查期间共计调查1个20 m×40 m青冈群落、1个10 m×40 m青冈群落、1个20 m×20 m青冈群落、1个20 m×20 m丝棉木群落和1个10 m×20 m天竺桂群落(表1)。调查内容包括每木调查样地内所有胸径大于1 cm的木本植物的基径、胸径、树高、枝下高、叶下高、树冠面积以及局部空间坐标，同时记录样地的环境特征，包括地形、地貌、海拔、坡度和坡向等；估测样地内乔木层和灌木层的平均高度和平均郁闭度；样地中的草本层也有详细调查，记录草本群落的名称、物种、聚集度-多优度、盖度以及平均高度等。

基于21个调查样地，依据植被外貌和结构特征，用Ellenberg的列表法和双向指示种分析法(TWINSPAN)初步划分大金山岛的植被类型。具体来说，将所有调查数据按层计算每个种的相对重要值，先用Ellenberg的列表法对整个群落类型进行划分，再用双向指示种分析法对样地进行数量分类。

参照2个方面的结果，按照植被的分类单位，高级单位以生态外貌原则为主，中低级单位以区系原则为主，兼顾优势种和鉴别种在分类中的作用，将大金山岛植被划分为常绿阔叶林、常绿落叶阔叶混交林、落叶阔叶林、落叶灌丛和草丛5个植被类型(高级单位)，都属于自然或半自然植被。其中，常绿阔叶林是大金山岛主要的植被类型，包括青冈群落和天竺桂群落，青冈群落是该岛的优势群落，分布范围较广，几乎占据全部岛体山脊两侧；常绿落叶阔叶混交林主要包括椿叶花椒-海桐群落，分布在靠近海边的区域，抗风性较强；落叶阔叶林是大金山岛植被的主体，主要群落类型包括朴树群落和野桐群落，其余为丝棉木-构树群落、黄连木-桑树群落、黄檀群落、白檀群落和构树群落，这些群落以小块区域镶嵌在大金山岛，呈破碎化分布，群落结构简单，物种多样性低，稳定性和恢复力较低；落叶灌丛主要有朴树和野桐灌丛，分布区域狭小；主要的草丛有霹雳草丛和五节芒草丛，分布在海拔较低的滩涂中，生长环境较恶劣。

表1 大金山岛植被调查样地特征

2 地带性植物群落的径级结构

大金山岛地带性植被主要以天然次生林为主，大多数植物呈中小径级，但也有一些遗存的大树，其主要植物群落的胸径级分布如图1所示。其中，青冈群落1、青冈群落3、丝棉木群落和天竺桂群落的胸径级分布呈“L”型，属于生长型，群落结构稳定；青冈群落2的胸径级分布呈“U”型，群落结构不是太稳定，缺少中径级的树种。青冈群落1、青冈群落3、丝棉木群落中的小径级(0<胸径<16 cm)植物占绝大多数，表明其后代更新充足；大树(胸径>40 cm)分布较多的是青冈群落2，主要遗存的大树是青冈；丝棉木群落和天竺桂群落中遗存的大树很少，物种相对单一，分布稀疏。整体看来，大金山岛群落结构相对合理，但还需进一步优化，以提高植被的质量。

图1 大金山岛地带性森林群落的胸径级分布

续图1 大金山岛地带性森林群落的胸径级分布

3 地带性植物群落的物种多样性

大金山岛地带性植物群落的物种多样性特征显示(图2)，物种丰富度由大到小依次为青冈群落1、丝棉木群落、青冈群落3、青冈群落2、天竺桂群落，其中物种丰富度最大的是青冈群落1(16)；植株平均密度由大到小依次为青冈群落3、天竺桂群落、青冈群落1、丝棉木群落、青冈群落2，其中平均密度最大的是青冈群落3(0.553株/m2)，最小的是青冈群落2(0.173株/m2)；Pielou均匀度指数最大的是天竺桂群落(0.788)，最小的是青冈群落1(0.629)，即天竺桂群落中的物种分布最均匀、青冈群落1中的物种分布不均匀；Shannon-Wiener指数由大到小依次为丝棉木群落、青冈群落1、天竺桂群落、青冈群落3、青冈群落2，其中丝棉木群落为0.825、青冈群落2为0.584，即丝棉木群落的多样性最高、青冈群落2最低。

Ⅰ：青冈群落1；Ⅱ：青冈群落2；Ⅲ：青冈群落3；Ⅳ：丝棉木群落；Ⅴ：天竺桂群落。图2 大金山岛地带性森林群落的物种多样性

4 植被资源保护对策

大金山岛完好保存着上海唯一的地带性自然植被——常绿阔叶林和常绿落叶阔叶混交林，这在高度城市化的长三角海岛中实属罕见。从某种程度上说，大金山岛保存的良好植被和物种资源是上海这个国际大都市弥足珍贵的一张自然资源名片。以大金山岛为代表的三岛海洋生态自然保护区既是华东沿海海岛生物多样性的集中展示区，也是上海市海上生态屏障之一，还是评估上海生态环境效益的生态本底和环境背景[4]，更是新时期生态文明建设的样板以及评估“青山绿水就是金山银山”的研究实践区。

长期以来，三岛海洋生态自然保护区已组织科研人员对大金山岛的动植物物种进行多次普查，已基本建立比较详细齐全的物种名录，还对岛上植被类型进行初步调查和分析。然而目前缺乏针对岛陆植物群落和生态系统各要素的综合调查研究，尤其是不同地点植物群落类型、物种组成和典型植物种群大小、动物群落结构、土壤理化性质和地形地貌等生境特征的综合调查以及相应的信息处理系统的建设[5]；这些薄弱环节在一定程度上制约保护区业务和科研水平的提升，也不利于科普工作的开展。基于本次植被调查和群落结构分析结果，建议加强5个方面的工作，从而更好地为大金山岛的植被资源保护服务。

4.1 进行更细致的植被分类与植被制图

按照地形和植物群落类型一致性的原则，划分覆盖全岛的植被分布小班网络，调查每个小班中的植物群落类型、种类组成、物种优势度和群落结构等特征，落实全岛每个植被小班的群落类型和相应群落结构特征，建立大金山岛植被资源数据库，并绘制大金山岛植物群落类型分布图。建立针对全岛每个小班的植被、植物群落类型、物种组成和群落结构的台账和登记系统，从而彻底摸清植被资源的数量和分布特征，再通过绘制植被图以及建立数据库和信息管理系统，实现全岛植被资源的信息化管理和评估，为将来制定具有针对性的保护措施提供基础数据和运行平台保障。

4.2 确定典型植物种群大小和分布特征

选择典型地带性植物青冈、天竺桂、红楠、舟山新木姜子、丝棉木、豆梨、麻栎等，全面调查其分布地点、数量、个体大小、幼苗库等特征并进行空间定位，以此构建大金山岛典型植物种群分布和数量特征数据库、编制各物种的种群结构特征信息表以及提供种群增长或衰退态势分析和评估报告。通过大金山岛典型植物种群特征调查，全面掌握岛上典型植物的种群数量、大小分布、世代组成和分布地点，并预测其可能的消长趋势，从而提出相应管理和保护措施[6]。

4.3 加强大径材树木生长和健康状况管理

清点大金山岛大径材(胸径>20 cm)树木资源，按物种逐株定位其地理坐标，调查其长势和健康状况，主要包括树龄、生长构型(树高、冠径、完整性)、枝叶稠密度、比叶面积、树皮厚度和完整性、树洞比例、枯枝比、病虫害胁迫程度以及分布生境特征等。建立大径材树木生长健康状况档案以及大径材树木生长表现和健康状况信息管理系统，编制大径材树木保护方案。实现对年龄较大树木的健康体检，并建立“一树一档”的健康档案，提出“一树一议”的精细化保护方式。

4.4 统筹植被和动物综合调查

按照植被调查的群落类型，分4个季度调查各群落类型中两栖类、爬行类、兽类、鸟类、节肢动物以及土壤动物的种类和数量，落实与不同生境各植物群落类型相匹配的动物各类群的种类组成和动物群落结构特征。绘制群落内土壤动物的分布图谱，建立海岛动物信息数据库和管理系统，实现全岛动植物资源的信息化管理和评估，为制定具有针对性的保护措施提供基础数据和运行平台保障。

4.5 开展植被动态长期监测

大金山岛保存着上海唯一的地带性自然植被——常绿阔叶林和常绿落叶阔叶混交林，具有生物多样性集中示范意义。在大金山岛建立植被长期动态监测站点，不仅可以弥补海岛植被动态样地建设的不足，而且可以通过跟踪树木生长、死亡和更新状况评估和预测植被演变趋势[7]；通过分析群落特征为上海城市近自然森林恢复提供群落结构模式，此外通过后续跟踪数据的积累反演大金山岛植被的历史并预测未来发展态势。

[1] 达良俊,杨永川,陈燕萍.上海大金山岛的自然植物群落多样性[J].城镇绿化,2004,2(3):22-25.

[2] 杨永川,达良俊,秦祥堃.上海大金山岛种子植物区系的研究[J].武汉植物学研究,2002,20(6):433-437.

[3] 朱春玲,韩玉洁,谢锦忠,等.上海大金山岛森林群落调查与特征分析[J].林业科技开发,2008,22(6):57-59.

[4] 杜运才,王万胜.金山三岛陆域生态系统健康状况分析评价[J].环境监测管理与技术,2016,28(5):39-42.

[5] 王万胜,杜运才.上海金山区海岸湿地现状及生态补偿机制探讨[J].湿地科学与管理,2016,12(2):56-58.

[6] 陈艳,沈浪,应向阳.中国大陆青冈分布区东缘大金山岛种群种子形态变异[J].广西植物,2007,27(4):555-559.

[7] 宋永昌,阎恩荣,宋坤.中国常绿阔叶林八大动态监测样地植被的综合比较[J].生物多样性,2015(2):139-148.

Vegetation Resources and Protection Strategies of Dajinshan Island in Shanghai

WANG Wansheng

(Jinshan Ocean and Coast Management Institute，Shanghai 201508，China)

Dajinshan island is a relatively intact area protected to natural vegetation in Shanghai surrounding sea area.Investigation on current situation of vegetation will be helpful to formulate island plant targeted protection strategies.Based on 21 surveyed plots,the vegetation in Dajinshan island was classified to 5 vegetation types,including evergreen broadleaved forest,evergreen and deciduous mixed broadleaved forest,deciduous broadleaved forest,deciduous shrubs and grassland,as well as 14 community types.The results of size class distribution and species diversity indicated that community structure was relative stable and species were abundant across the zone forest communities.In order to improve the protect strategy of vegetation in Dajinshan island,the next necessary step is to strengthen research and management by focusing on vegetation classification and mapping,quantification of population size and distribution of typical plant species,tracking management of growth and health for large size trees,synthetical investigation between vegetation and zoo,and long-term monitoring vegetation dynamics.

Vegetation classification,Zone forest,Community structure,Vegetation protection,Island ecology

2017-03-01；

2017-05-11

国家自然基金项目“常绿阔叶林的植物水分生态位分离与群落构建机理”(31670438)；国家海洋局海洋公益性行业科研专项“海岛植物物种多样性保护及生态优化技术示范应用”(201505009).

王万胜，工程师，研究方向为海洋环境生态和河口海岸学，电子信箱：wws032@163.com

Q148；P74

A

1005-9857(2017)06-0040-06