章古台樟子松林下植被生态学特征

孙海红，刘建华

（辽宁省沙地治理与利用研究所，辽宁阜新 123000）

1 研究方法

1.1 研究区概况

研究区位于辽宁省彰武县北部的章古台自然保护区内（N 42.72°～42.85°，E 121.87°～22.37°）。该地区平均海拔226 m，地貌特点为沙丘相间，丘间有风蚀低地分布。气候属暖温带亚湿润气候区，主要气候特点是干旱多风。章古台地区气温日较差和年较差较大，极端日较差达到32℃，平均无霜期154天，年降水量500 mm左右，年蒸发量1 750 mm左右，是降水量的3.5倍，降水季节分配很不均匀，全年降水的主要集中在夏季7、8月[3]。

境内土壤成因系古河流沉积而成，主要为风沙土，约占全区面积的89.4%，其它还有草甸土、草炭土和水稻土等类型。风沙土物理砂粒含量多、黏粒含量少，养分瘠薄，有机质含量较低，全磷及速效磷含量极低，钾素含量较高，土壤呈中性，pH值在6.0～8.0之间，地下水为淡水，水位较深，一般不能为植物所利用。

章古台处于蒙古植被与华北植物区系交汇地带，林下植被以沙生植物为主，代表性植物有差巴戈蒿、羊草、中华隐子草、中华萎陵菜、野古草、兴安胡枝子、小白蒿、小黄柳及蒺藜梗等。

1.2 样地选择与设置

在2020年7月对研究区域进行充分踏查，选择林龄为33年、42年、51年的樟子松人工固沙林作为样地，要求样地的郁闭度相同，调查林下植被的生态学特征，并将这3块标准地记为A33、A42、A51。分别在3个样地上设置2个5 m×5 m样方调查灌木植被，设置3个1 m×1 m的样方调查草本。

1.3 植被调查方法

对于灌木样方，统计每个样方中灌木数量；对于草本样方，估测样方总体盖度，查看优势物种，记录样方内出现的植物种类及对应数量，并对其分盖度进行测量和记录。

1.4 数据统计与分析

根据野外的测量数据进而计算每个样地不同物种的重要值，统计同一发育阶段不同样地各物种重要值的平均值。计算公式如下：

密度=某个种的密度/所有种的密度之和×100%

盖度=某个种的盖度/所有种盖度之和×100%

频度=某一种的频度/全部种的频度之和×100%

重要值=（相对密度+相对盖度+相对频度）/3

2 结果与分析

2.1 林下植被组成

统计分析3块样地、15个样方内的植被调查资料，如表1所示，共发现43属55种植物。其中，禾本科10属13种，菊科6属6种，豆科6属8种，藜科3属6种，毛茛科3属4种，占总属种数的65.1%、65.5%。说明这5科植物在该地区的植物区系中也占据着重要地位，在保护区植被自然恢复过程中所起的作用最大。

2.2 不同林龄林下植被科属组成

如图1所示，各样地植被科、属总数都随着林龄的增加而增加，我们选择的实验地林分郁闭度相同，所以可以认为此种差异仅因林龄差异造成的，是自然演替的结果。

2.2.1 密度。由图2可知，A33林下植被密度最大，与A42和A51差异显著，A51最小。造成这一结果的原因主要在于A33样地内的一年生草本植物狗尾草、马齿苋出现频次最多，与A42和A51，成递减趋势，被灌木和多年生草本取代。

表1 樟子松林下植被群落物种组成

图1 不同林龄樟子松林下植被科属组成

图2 不同林龄樟子松林下植被密度

2.2.2 盖度。不同林龄的樟子松人工固沙林，存在某些物种相对盖度差异显著的情况，表现最为明显的是唐松草。在A33未发现唐松草这一物种，而在A42样地内唐松草的相对盖度为10.5，而在A51则高达21.2%。在三个样地均出现且盖度相对较高的是狗尾草，随着林龄增大有减少的趋势，但差异不显著，且同密度不同样方内盖度不同，出现具有随机性。

2.2.3 重要值。按上文提出的重要值公式，经过计算得到不同林龄林下植被的重要值。禾本科的狗尾草的重要值在所有林分中都处于绝对统治地位，但有下降趋势。林龄最大的A51唐松草的重要值为18.5%，与A42和A33相比差异显著，同时多年生草本及灌木重要值比重也显著增加。仅在A51出现的扁穗冰草、草木樨、翠雀花、多叶棘豆、鹤虱、野古草均为多年生草本，重要值合计为16%，而一年生草本植物重要值比重则明显下降。

3 结论与讨论

研究表明，随着樟子松人工固沙林林龄的增加，林下植物群落由一年生草本植物占优势逐渐转变为多年生草本和灌木占优势。章古台地区樟子松人工固沙林林下草本层的物种组成在不同发育阶段发生着动态的变化：演替初期以狗尾草为绝对的优势种，形成先锋群落；随着演替的进行，唐松草与狗尾草共为优势种，一年生的植物比例逐渐减少，多年生植物比例逐渐增加。

这可能是因为林龄对樟子松林地土壤理化性质的影响显著所致，随着林龄的增加，土壤含水量降低，土壤密度先降低后增加。通过对章古台地区樟子松人工林的研究发现，下一步应在本研究的基础上，研究土壤孔隙度、N、P、K等理化性质随林龄变化情况，进一步夯实理论基础，这有助于揭示章古台地区樟子松人工固沙林植被演替规律。