徐志辉
(辽宁省林业调查规划监测院,辽宁 沈阳 110122)
保护区植物资源调查是保护区依法制定植物资源保护、发展和合理利用规划的基础,是评价野生植物保护成效的重要依据。同时,开展本项调查也是为政府和相关部门提高生态环境和植物保护的能力,清楚的掌握本保护区的植物资源,了解掌握自然保护区发展过程中的自然、生态变化及其影响因素,对重点植物资源提出可靠的保护措施和可持续发展策略。
五龙山自然保护区目前是由原五龙山动植物自然保护区和望海寺自然保护区合并而成,前身分别为1962年成立的八虎山林场,1964年成立的马家店国营林场,为了有效地保护野生动植物资源,加强生态环境建设,促进人与自然和谐发展。2002年沈阳市人民政府发布沈政〔2002〕61号文件,批准法库县成立辽宁省沈阳市五龙山动植物自然保护区,辽宁省沈阳市望海寺动植物自然保护区。五龙山自然保护区总面积为22406.7hm2。
植物资源调查需要将保护区内植被物种进行全面调查,但由于保护区面积较大,无法进行全面实测调查,依据保护区植被分布特点,对调查区域进行划分,然后针对不同植被群落采用典型抽样调查法和踏查核实进行调查[1]。
植被区划的第一个原则是地域差异性原则。第二个原则是根据植被本身的特点而不是环境因素(如气候、土壤和地貌)的特点进行区划,这也是植被区划与自然地理区划不同的地方。区域植被本身的特点主要考虑占优势的植被类型以及各种群系类型的组合方式[2]。根据目前的植被状况与复原植被的理论,并遵循上述植被分区主要原则,划分本保护区各级植被分区单元的依据。其单元系统采用4级制[3]。保护区植被区划为6个植被型,20个群系。在上述植被类型区划的基础上采用ARCGIS软件统计其面积,并根据其植被复杂程度布设调查样地(表1)。
表1 植被类型划分以及样方、样线数量Tab.1 Division of Vegetation Types and Quantity of Quadrat and Transect
1)保护区植物资源调查主要采用典型抽样方法进行[4]。在主要植被类型图区划完成的基础上对每个植被群系布设典型调查样方,原则上每植被类型样方不低于2个,样方间距不小于该植被类型分布连续区域的面积平方根的一半。
2)乔木类型样地规格400m2,20m×20m,在每一个样地对角线设置3个5m×5m的灌木样方,在对角线交叉的样地中央及四角设置5个1m×1m的草本样方。林分概况因子包括地理坐标、优势树种、立地类型、林分起源、样地位置(小地名)、坡度、坡向、坡位、海拔、权属、林种等信息。乔木信息主要是指样地内所有胸径大于5cm的林木的树高、胸径、起源等。
3)灌木样地的调查面积为100m2,规格为10m×10m,在样地四角和中央设置1m×1m的草本样方。灌木和幼树信息主要记录样方内灌木的种类、株数、相对盖度、平均高等;以及高度大于30 cm且胸径小于5 cm的幼树名称、高度、地径等。
4)草本样地为1m×1m,利用样线法设置。草本信息主要记录植物种类、数量、高度、盖度,以及高度在30cm以下苗木的树种名称和株数。
结合访问调查以及资料收集,对可能分布重点调查植物的地点进行实地踏查,补充部分样方中未出现的植物,完成保护区的植物物种核实。
2.4.1 每木调查数据处理
平均胸径计算:
k——径阶个数;
ni——第i径阶株数;
di——第i径阶胸径大小;
N——样地内某树种总株数;某树种平均胸高断面积(m2)。
当林分为混交林时,应分别不同树种求算。
2)林分条件平均高(h)
3)蓄积量(V)
采用材积表法进行求算,通过样地调查得出每径阶样木株数N6-Nn,通过求平均高时做出的树高曲线查出每径阶样木平均高H6-Hn。通过查辽宁省林木二元材积表计算出各径阶林木蓄积,累加样地林木蓄积。
2.4.2 灌木、草本调查数据
1)样方中第i种植物的密度
2)盖度和
3)相对盖度
此次调查保护区乔木林地面积8886.2hm2,林木蓄积63.6万m3;灌木林地面积119.3hm2;其它林地面积727.75hm2。
在本次调查中通过各样地(样线)调查和查阅既往调查的资料统计,法库五龙山自然保护区共有高等植物68科226属373种[5](表2)。
表2 保护区高等植物种类统计表Tab.2 Statistics of Higher Plant Species in the Reserve
通过实地调查后数据归并统计分析后,将法库五龙山自然保护区内的自然植被及人工植被群落归类,划分为11个植被类型,其中乔木类型6个、灌木类型1个、灌草类型2个、湿地植被1个、农业植被1个。
3.2.1 面积
保护区植被面积共计18921.07hm2,占保护区总面积的84.44%。其中,分布较广的植被有农业植被、杂木林、油松林。其中,乔木型植被面积共计8886.2hm2,占保护区面积的39.66%;灌木型植被面积119.3hm2,占保护区面积的0.53%;草本型植被(含湿地水生植被)727.75hm2,占保护区面积的3.25%;农业植被9187.82hm2,占保护区面积的41%(表3)。
表3 保护区各类植被面积统计表Tab.3 Statistics of Various Vegetation Areas in the Reserve hm2、%
3.2.2 起源
保护区植被可分为人工起源和天然起源。其中人工起源植被(含农业植被)13474.72hm2,占保护区面积的60.14%,天然起源植被面积5446.35hm2,占保护区面积的24.30%。
3.2.3 优势种
保护区主要乔木树种以油松、柞树、刺槐为主,灌木树种以平榛、胡枝子为主,草本则以蒲公英、狗尾草等为代表(表4)。
表4 优势物种调查表Tab.4 Survey Table of Dominant Species cm
从地理位置看,法库五龙山自然保护区位于蒙古植物区系、华北植物区系以及东北植物区系的分界线左右[6]。其物种的地带性较为复杂,为摸清其主要归属该文将调查结果与本地区接近的蒙古植物区系、华北植物区系以及东北植物区系主要代表地区植物种进行比较。选择位于沈阳南部辽宁中部地区的千山地区代表华北植物区系;选择位于沈阳西北部蒙古草原区的萨尔图地区代表蒙古植物区系;选择沈阳东北部的长白山地区作为东北植物区系的代表。从科属种的组成与千山、长白山、萨尔图三个地区相同科属种数比较来看,保护区已知有68科,与千山相同有57个,与长白山相同有50个,说明与这两个地区关系较近,而与萨尔图相同的科有41个,说明与萨尔图关系较远。从相同属来看,本保护区226属,与千山相同有205个,与长白山相同有191个,与萨尔图相同有109个,同样说明法库五龙山保护区与千山关系最近、与长白山次之,而与萨尔图关系较远;再从相同种来看,法库五龙山保护区373种与千山相同有324个,与长白山相同有318个,与萨尔图相同仅有108个(表5)。
表5 法库五龙山保护区植物区系比较Tab.5 Floristic Comparison in Faku Wulong Mountain Reserve
1)保护区植被主要以乔灌型为主,而草本植被(不含农业)分布较少,乔木型有6个植被类型,灌木和草本都只有2个植被类型,其中乔木主要为油松林和杂木林,灌木林主要为榛子灌丛,草本为杂草丛。
2)农业植被面积占比41%,比重较大,说明保护区内人为活动较为频繁,对植物资源的稳定干扰度很大,对保护区的植物安全威胁较大,建议加强人员管理。
3)通过本次调查结果来看,保护区植物区系与千山代表的华北植物区系关系最近,与东北植物区系关系次之,而与萨尔图代表的蒙古植物区系关系较远;五龙山自然保护区兼有3个植物区系的植物分布特征,属于3个植物区系交汇地带。
4)保护区人工起源植被达到60%以上,说明该保护区以人工起源为主类型的保护区,如何使其演替成近自然状态是今后研究的主要课题。