雾灵山亚高山草甸雾灵沙参的群落特征分析

樊晓亮,张艳侠

(河北雾灵山国家级自然保护区管理中心，河北 承德 067300)

河北雾灵山属于国家级自然保护区，植物资源丰富，高等植物(包括苔藓植物、蕨类植物和种子植物)多达168 科665属1 870种[1]。在雾灵山主峰周围和白草洼等海拔1 900 m以上的缓坡地和山脊平缓地带，其植被类型为亚高山草甸，植物种类达百种以上，主要是灌木、亚灌木和草本[2]，如金露梅(PotentillafruticosaL.)、柳兰(EpilobiumangustifoliumL.)、雾灵香花芥(HesperisoreophilaKitag.)、高乌头(AconitumsinomontanumNakai)、金莲花(TrolliuschinensisBunge)、银莲花(AnemonecathayensisKitag.)、狼毒(StellerachamaejasmeL.)、红景天(RhodiolaroseaL.)、雾灵沙参(AdenophorawulingshanicaHong)、雾灵柴胡[Bupleurumsibiricumvar.jeholense(Nakai) Chu]、大花杓兰(CypripediummacranthumSw.)、胭脂花(PrimulamaximowicziiRegel)、紫苞风毛菊(SaussureapurpurascensY. L. Chen et S. Y. Liang)、雾灵韭[AlliumplurifoliatumRendle var.stenodon(Nakai et Kitag.) J.M.Xu]等，不同颜色的花竞相开放，山花烂漫，给人以大自然美的享受。雾灵山主峰由于其优美的风景及便利的交通，每年都会吸引无数游人前来欣赏。

在雾灵山丰富的物种资源中，首次在雾灵山发现并命名的模式标本有38种[1]。雾灵沙参于1974年在雾灵山被发现，到目前为止只发现于雾灵山，堪称为雾灵山的特有植物。其茎少分枝，叶轮生或仅少数植株茎上部叶略互生，叶有短柄，花多数集成圆锥花序，花萼裂片具齿，花冠狭长。雾灵山主峰周围的高山草甸上分布有雾灵沙参。由于主峰旅游业的发展对这些特有植物造成了一定的破坏，因此，研究雾灵沙参的群落特征，并提出保护性策略成为林业专家学者的重要任务。本研究对雾灵山主峰周围的亚高山草甸植被进行了调查，并对雾灵沙参群落的特征进行分析，旨在为保护雾灵山宝贵的植物资源、合理的开发利用及开展旅游业提供借鉴意义。

1 研究区域概况

雾灵山位于燕山山脉中段的河北省兴隆县境内，东经117°17′～117°35′，北纬40°29′～40°38′，其主峰歪桃峰的海拔2 118 m，也是燕山山脉的主峰，也称为“京东第一高峰”。雾灵山属于温带湿润型大陆季风山地气候，年平均气温7.6 ℃，年日照2 872 h，年降雨量700～900 mm，无霜期120～141 d。其土壤类型主要是褐土、棕壤和亚高山草甸土。褐土主要分布在600～1 000 m，棕壤主要分布于 800～1 200 m的阳坡和 900 m以上的阴坡，1 800 m以上为亚高山草甸土[3-5]。由于雾灵山地形的复杂以及独特的气候条件和地理优势，使雾灵山的植被类型和分布情况复杂多样。在1 800 m以上的亚高山草甸，分布着很多野生的植物资源，其中以雾灵山命名的植物多种，如雾灵沙参、雾灵韭、雾灵柴胡、雾灵香花芥。

2 调查方法

2.1 样地的设置

采用踏查法对亚高山草甸植物种类进行调查，确定雾灵沙参分布区域。

采用五点取样法调查雾灵山国家级自然保护区主峰附近的亚高山草甸雾灵沙参分布区域，设置样方5个，样方面积1 m2。并对雾灵沙参存在群落的组成、数量等进行记录，并计算重要值。

2.2 重要值的测定方法

重要值(IV)=(相对多度+相对频度+相对盖度)/3

(1)

相对密度(即相对多度)=(该种的密度/全部植物的总密度)×100=(某种植物的个体数/全部植物的个体数)×100

(2)

相对频度=(该种的频度/所有种频度总和)×100%；

(3)

相对盖度=(该种的盖度/所有种盖度之和)×100%。

(4)

2.3 多样性指数的测定

物种丰富度和均匀度是衡量物种多样性高低的常用指数，采用Margalef丰富度指数(R)和Pielou均匀度指数(J)，用以反映高山草甸物种的丰富程度和均匀程度；利用调查所得数据(个体数以及个体总数)，代入Shannon-Wiener多样性指数(H′)计算公式，即可计算出物种的多样性情况。各指标计算公式如下：

Margalef丰富度指数(R)：式中S表示物种数，N表示个体总数。

(5)

Shannon-Wiener指数(H)：式中ni为第i种的个体数，N为所有种的个体总数。

(6)

物种均匀度指数，Pielou均匀度指数(J)：式中H为Shannon-Wiener指数，S为物种数。

(7)

3 结果与分析

3.1 雾灵沙参在亚高山草甸的物种群落组成

在雾灵山主峰附近的亚高山草甸上，通过对雾灵沙参所在植物群落的样地进行踏查，雾灵沙参分布区域的植物有39种，隶属19科34属，结果见表1。

表1 雾灵山亚高山草甸雾灵沙参所在区域的植物种类Table 1 The species of the community including A.wulingshanica at subalpine meadow on Wuling Mountain

续表1

3.2 植物种群数量特征

通过样地样方调查统计，每种植物的密度、相对密度、频度、相对频度、盖度、相对盖度、重要值等数量特征见表2。

表2 雾灵沙参植物群落的数量特征Table 2 The quantitative characteristics of the community including A. wulingshanica

续表2

由表2可知，铁丝草和柳叶蒿的密度和相对密度最大，其中密度分别达到18株/m2和16.6株/m2；辽藁本、歪头菜分别达到9.4和9.2；地榆、岩茴香、老芒麦、硬叶乌苏里风毛菊、双花堇菜、拳参、大叶章、雾灵柴胡、垂穗鹅观草、金露梅、瓣蕊唐松草、雾灵韭分布在1～6株/m2之间。而雾灵沙参密度在0.4株/m2，和穗花马先蒿、高山蓍的密度相同，仅高于白莲蒿、百蕊草、花锚和胭脂花的0.2株/m2。

盖度排序，最大的为细叶苔草，为93%，其次为铁丝草和老芒麦分别为86%和69.2%，依次分别为硬叶乌苏里风毛菊、辽藁本、金露梅、歪头菜、柳叶蒿、岩茴香、双花堇菜、胭脂花、雾灵柴胡均在10%以上；其他的盖度在10%以下，其中雾灵沙参盖度在0.5，说明雾灵沙参群体数量少，植株的生长较弱。

就出现频率分析，雾灵沙参出现频率最低，为0.2；出现频率最高的为柳叶蒿和地榆，频率为1；其次为歪头菜和辽藁本为0.8；铁丝草、岩茴香、老芒麦、拳参频率为0.4；其他种类频率均低于0.5。说明雾灵沙参生存压力大，分布不均匀。

重要值分析可知，铁丝草和柳叶蒿重要值最大，均在19以上，其次辽藁本和歪头菜在10以上，说明这些物种在群落中占有一定优势，往往影响着群落的结构和外貌特征。其他物种重要值多分布在4以下，其中雾灵沙参重要值为0.480，较低，仅高于白莲蒿、百蕊草、花锚、胭脂花、穗花马先蒿5种。

3.3 生物多样性指数

经统计分析，Margalef丰富度指数强调物种个体数量，其值为3.787 2，Shannon-Wiener 指数代表了群落的复杂程度，该值为2.569 9，Pielou均匀度指数反映群落空间分布均匀程度，该值为0.788 8，通过以上结果说明雾灵沙参分布区生物多样性指数较高，而雾灵沙参的重要值与多数植物相比偏低，说明该物种的竞争压力较大，应该加强保护。

4 对雾灵沙参的保护性建议

我国乃至世界其他国家都非常重视对野生植物，尤其是特有植物的保护。我国先后制定了《环境保护法》、《森林法》、《野生植物保护条例》等各项法律法规，对保护野生植物及利用做出了规定。我国学者在野生植物资源的保护方面也做了大量工作，开展了多项调查和研究。

到目前为止，雾灵沙参是仅在雾灵山发现的桔梗科植物。摸清雾灵沙参在雾灵山亚高山草甸的本底情况，对于保护和合理开发利用有重要的意义。多数桔梗科植物的根有药用价值，具有润肺、化痰、止咳的作用。而雾灵沙参除了有观赏作用外，对其是否有药用价值还有待于进一步的研究和开发利用。

雾灵山通往主峰的主干道路非常顺畅，因此不断增加的游人数量是对主峰附近亚高山草甸干扰的主要因素。因此，一方面对高山草甸设立保护小区，禁止游人践踏、采集以及其他破坏活动。二是加大对雾灵沙参的研究工作，扩大它的种群数量。三是设置科普宣传牌，让游人知晓野生植物资源的种类及现状，通过科普宣传，提高大众的整体素质和对大自然知识的了解。在兼顾旅游和资源开发的同时，处理好开发与资源保护之间的关系。亚高山草甸植物资源丰富而珍贵，通过科学的管理和严格的保护，对于雾灵山野生资源保护和旅游经济的可持续发展有着深远而重要的意义。