全 文 :河北职业技术师范学院学报 第 17卷第 4期 , 2003年 12月
Journal of Hebei Vocation-Technical Teachers Co llege Vo l. 17 No. 4 December 2003
老岭自然保护区天女木兰林的群落结构
孟宪东1 , 徐兴友1 , 张风娟1 , 龙 茹 1 , 常连生 2 , 王金淑 2*
( 1河北科技师范学院 生命科学系 , 2农学系 , 河北 秦皇岛 , 066600)
摘要: 对老岭自然保护区天女木兰林群落结构进行了研究 ,论述了其分布、生境、种类组成、外貌特点、结构特
征 ,提出了群落的保护措施。
关键词: 天女木兰林 ; 森林群落 ; 老岭自然保护区
中图分类号: Q949. 747. 1 文献标识码: A 文章编号: 1008-9519( 2003) 04-0029-05
天女木兰 (Magnolia sieboldi i K. Koch. )属木兰科 ( Magno liaceae )的落叶小乔木 ,为国家三级重点
保护的珍稀濒危植物 ,地理分布范围非常狭窄 ,仅间断分布于安徽、江西、河北、辽宁等少数几个地区 ,其
树形优美、叶片雅致、花色迷人 ,具有很高的观赏价值。
老岭自然保护区有天女木兰林的天然分布 ,研究其群落结构对保护这一珍贵的物种资源具有十分
重要的意义。
1 生境与分布
老岭自然保护区位于河北省秦皇岛市青龙县境内 ,地理坐标为东经 119°20′~ 119°30′,北纬 40°05′
~ 40°11′,主峰天女峰海拔 1 424 m。老岭属暖温带大陆性季风气候 ,年平均气温 8. 9℃ ,年降水量 715. 6
mm。
老岭自然保护区天女木兰林群落主要分布在草窝铺第一层道下至第三层道上 ,海拔 800~ 1 200
m ,面积约 1. 3 hm2 ,有天女木兰 4 000余株 ,多生于乱石滩的石缝中 ,有些则盘结在大的岩石上。这些地
方土层薄 ,土壤为森林棕色土 ,腐殖质多 ,土壤偏酸性 ,质地为中壤 (表 1)。
表 1 老岭自然保护区天女木兰林生境土壤的理化特性
样地编号 pH值 水解氮 /( mg· kg- 1 ) 有效 P /( mg· kg- 1 ) 速效 K /( mg· kg- 1 ) 有机质 /( g· kg- 1 )
1 5. 26 462. 0 54. 5 88 94. 288
2 5. 22 663. 6 75. 0 144 136. 825
3 5. 63 1 186. 5 80. 0 208 231. 750
4 5. 18 1 097. 6 70. 0 196 203. 655
5 4. 84 1 211. 0 75. 0 196 204. 045
2 种类组成
老岭自然保护区天女木兰林有维管植物 75种 ,其中被子植物 60种 ,隶属于 33科 56属 ,包括双子
叶植物 28科 42属 46种 ,单子叶植物 5科 14属 14种 ;蕨类植物 15种 ,隶属 8科 11属 (表 2)。包含种数
最多的科为被子植物的百合科 (含 9种 ) ,其次是菊科和毛莨科 (均含 6种 ) ,较多的还有虎耳草科、忍冬
科和蕨类植物的卷柏科 (均含 3种 ) ;包含种数最多的属为被子植物的风毛菊属 (含 4种 ) ,其次是蕨类植
物的卷柏属 (含 3种 ) ;乔木 6种 ,占总种数的 8. 0% ;灌木 13种 ,占总种数的 17. 3% ;草本 53种 ,占总种
数的 70. 7% ;藤本 3种 ,占总种数的 4. 0% (表 3)。
收稿日期: 2003-06-16
* 河北科技师范学院农学系 99级学生。
基金项目: 河北省科技攻关计划项目 (项目编号: 3220206)部分内容。
表 2 老岭自然保护区天女木兰林各类维管植物科、属、种统计
植物类型 科 属 种数量 比例 /% 数量 比例 /% 数量 比例 /%
被子植物 双子叶植物 28 68. 3 42 62. 7 46 61. 3
单子叶植物 5 12. 2 14 20. 9 14 18. 7
蕨类植物 8 19. 5 11 16. 4 15 20. 0
合计 41 100. 0 67 100. 0 75 100. 0
表 3 老岭自然保护区天女木兰群落的植物种类组成
层次 科名 属名 种名 学名
乔木层 胡桃科 胡桃属 核桃楸 Juglans mandshurica Max im.
壳斗科 栎属 辽东栎 Quercus liaotungensis Koidz.
榆科 朴属 小叶朴 Celtis bungeana BI.
木兰科 木兰属 天女木兰 Magnolia sieboldii K. Koch.
槭树科 槭属 元宝槭 Acer truncatum Bge.
椴树科 椴树属 小叶椴 Tilia mongolica Maxim.
灌木层 桦木科 榛属 平榛 Corylus heterophylla Fisch.
小檗科 小檗属 大叶小檗 Berberis amurensis Rupr.
虎耳草科 溲疏属 大花溲疏 Deutz ia grandif lora Bge.
茶 子属 东北茶 子 Ribes mandshuricum ( Maxim. ) Kom.
八仙花属 东陵八仙花 Hydrangea bretschneideri Dipp.
蔷薇科 悬钩子属 牛迭肚 Rubus crataegifolius Bge.
卫矛科 卫矛属 卫矛 Euonymus alatus ( Th unb. ) Sieb.
五加科 五加属 无梗五加 Acanthopanax sessilif lorus( Rupr. et Max im. ) Seem.
杜鹃花科 杜鹃花属 迎红杜鹃 Rhododendron mucronulatum Turcz.
木犀科 丁香属 白丁香 Syringa oblata var. alba Rehd.
忍冬科 忍冬属 华北忍冬 Lonicera tatarinowii Maxim.
六道木属 六道木 Abelia biflora Turez.
接骨木属 接骨木 Sanbucus w illiamsii Hance.
藤本层 木兰科 北五味子属 北五味子 Schisandra chinensis Baill.
葡萄科 葡萄属 山葡萄 Vitis amurensis Rupr.
猕猴桃科 猕猴桃属 狗枣猕猴桃 Actinidia kolomik ta Max im.
草本层 蓼科 蓼属 叉分蓼 Polygonum divaricatum L.
拳参 Polygonum bistorta L.
石竹科 孩儿参属 孩儿参 Pseudostellsria heterophy lla ( M iq. ) Pax .
毛莨科 毛莨属 毛莨 Ranunculus japonicus Thunb.
乌头属 北乌头 Aconitum kusnezof fii Reichb.
唐松草属 唐松草 Thalictruna quilegif olium L. v a r. sibiricum Regel et Tiling.
耧斗菜属 华北耧斗菜 Aquilegia yabeana Kitag.
升麻属 升麻 Cimicif uga dahurica ( Tur cz. ) Maxim.
铁钱莲属 大叶铁钱莲 Clematis heracleifolia DC.
十字花科 碎米荠属 白花碎米荠 Cardamine leucantha O. E. Schulz.
景天科 景天属 景天三七 Sedum aizoon L.
蔷薇科 地榆属 地榆 Sanguisorba off icinalis L.
牛儿苗科 老鹳草属 毛蕊老鹳草 Geranium eriostemon Fisch. ex . DC.
堇菜科 堇菜属 东北堇菜 Viola mandshurica W. Beck.
鸡腿堇菜 Viola acuminata Ledeb.
紫草科 附地菜属 森林附地菜 Trigomotis nakaii Har.
唇形科 糙苏属 糙苏 Phlomis umbrosa Turcz.
30 河北职业技术师范学院学报 17卷
续表 3
层次 科名 属名 种名 学名
草本层 茜草科 茜草属 茜草 Rubia cordifolia L.
菊科 橐吾属 狭苞橐吾 L igularia intermedia Nakai.
水飞蓟属 水飞蓟 Silybum marianum Gaer tu.
风毛菊属 乌苏里风毛菊 Saussurea ussuriensis( L. ) Gae rtn.
篦苞风毛菊 Saussurea pectinata Bge.
华北风毛菊 Saussurea mongolica Franch
银背风毛菊 Saussurea nivea Turcz.
禾本科 早熟禾属 林地早熟禾 Poa nemoralis L.
羊茅属 远东羊茅 Festuca subulata ssp. japonica ( Hack. ) Koyama.
莎草科 苔草属 宽叶苔草 Carex siderosticta Hce.
天南星科 天南星属 东北天南星 Arisaema amurense Maxim.
百合科 重楼属 北重楼 Paris verticillata Bieb.
萱草属 萱草 Hemerocallis fulva L.
鹿药属 鹿药 Smilacina japonica A. Gray.
黄精属 玉竹 Polygonatum odoratum ( M ill. ) Druce.
藜芦属 藜芦 Veratrum nigrum L.
葱属 薤白 (小根蒜 ) Allium macrostemon Bge.
铃兰属 铃兰 Convallaria majalis L.
顶冰花属 三花顶冰花 Gagea trif lora Roem.
舞鹤草属 二叶舞鹤草 Maianthemum bifolium ( L. ) F. W. Schmidt.
薯蓣科 薯蓣属 薯蓣 Dioscorea opposita Thunb.
卷柏科 卷柏属 卷柏 Selaginella tamariscina( Beauv. ) Spring .
圆枝卷柏 Selaginella sanguinolenta( L. ) Spring .
中华卷柏 Selaginella sinensis ( Desv . ) Spring.
碗蕨科 碗蕨属 细毛碗蕨 Dennstaedtia pilosella ( Hook. ) Ching.
凤尾蕨科 蕨属 蕨 Pterdium aquilinum ( L. ) Kuhn va r. La tiusculum ( Desv. )
Underw.
蹄盖蕨科 蹄盖蕨属 东北蹄盖蕨 Athyrium brevif rons Nakai.
麦秆蹄盖蕨 Athyrium fallaciosum Milde.
蛾眉蕨 Lunathyrium acrostichoides( SW. ) Ching.
铁角蕨科 过山蕨属 过山蕨 Camptosorus sibiricus Rupr.
球子蕨科 荚果蕨属 荚果蕨 Matteuccia struthiopteris ( L. ) Todar o.
岩蕨科 岩蕨属 耳羽岩蕨 Woodsia polystichoides Eaton.
鳞毛蕨科 鳞毛蕨属 华北鳞毛蕨 Dryopteris laeta( Kom. ) C. Ch r.
耳蕨属 布朗耳蕨 Polystichum braunii Fee.
水龙骨科 石韦属 北京石韦 Pyrrosia dav idii ( Gies. ) Ching.
有柄石韦 Pyrrosia petiolosa( Christ) Ching.
表 4 老岭自然保护区天女木兰林的生活型谱
生活型 种数 /种 所占比例 /%
高位芽植物 22 29. 3
地上芽植物 1 1. 3
地面芽植物 37 49. 3
地下芽植物 15 20. 0
1年生草本植物 0 0
合计 75 100. 0
3 外貌特征
3. 1 生活型
根据 Raunkiaer生活型分类系统 ,将老岭自然保护区
天女木兰林生活型谱列于表 4。在群落中地面芽植物占明
显优势 ,为 49. 3% ;其次为高位芽植物和地下芽植物 ,分别
为 29. 3%和 20. 0% ,说明该地具有较长的严冬季节 ,严寒
而潮湿。
314期 孟宪东等 老岭自然保护区天女木兰林的群落结构
3. 2 群落的叶特征
3. 2. 1 叶级 采用 Raunkiaer创议的叶型分类系统 ,老岭自然保护区天女木兰林群落中叶级以中叶型
所占比例最大 ,为 62. 7% ;其次为小叶型 ,占 33. 3% ;鳞叶型仅占 4. 0% ;没有巨叶型、大叶型和微叶型
(表 5) ,表明老岭自然保护区的气候比较湿润。
表 5 老岭自然保护区天女木兰林不同林层的叶级型谱
叶级 乔木层 灌木层 草本层 藤本层 合计种数 比例 /% 种数 比例 /% 种数 比例 /% 种数 比例 /% 种数 比例 /%
巨叶型 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
大叶型 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
中叶型 6 8. 0 7 9. 3 31 41. 3 3 4. 0 47 62. 7
小叶型 0 0 6 8. 0 19 25. 3 0 0 25 33. 3
微叶型 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
鳞叶型 0 0 0 0 3 4. 0 0 0 3 4. 0
合计 6 8. 0 13 17. 3 53 70. 6 3 4. 0 75 100. 0
3. 2. 2 叶型 老岭自然保护区天女木兰林以单叶植物占明显优势 ,为 72. 0% ,复叶植物仅 28. 0% (表 6)。
表 6 老岭自然保护区天女木兰林的叶型
叶型 乔木层 灌木层 草本层 藤本层 合计种数 比例 /% 种数 比例 /% 种数 比例 /% 种数 比例 /% 种数 比例 /%
单叶 3 4. 0 11 14. 7 37 49. 3 3 4. 0 54 72. 0
复叶 3 4. 0 2 2. 7 16 21. 3 0 0 21 28. 0
合计 6 8. 0 13 17. 4 53 70. 6 3 4. 0 75 100. 0
3. 2. 3 叶质 老岭自然保护区天女木兰林群落叶质以草质叶占绝对优势 ,为 96. 0% ;革质叶与纸质叶
分别占 2. 7%和 1. 3% (表 7)。
表 7 老岭自然保护区天女木兰林的叶质
叶质 乔木层 灌木层 草本层 藤本层 合计种数 比例 /% 种数 比例 /% 种数 比例 /% 种数 比例 /% 种数 比例 /%
革质叶 0 0 0 0 2 2. 7 0 0 2 2. 7
草质叶 6 8. 0 13 17. 3 50 66. 7 3 4. 0 72 96. 0
纸质叶 0 0 0 0 1 1. 3 0 0 1 1. 3
合计 6 8. 0 13 17. 3 53 70. 7 3 4. 0 75 100
3. 2. 4 叶缘 老岭自然保护区天女木兰林群落非全缘叶占优势 ,有 45种 ,占 60. 0% ;全缘叶 30种 ,占
40. 0% (表 8)。
表 8 老岭自然保护区天女木兰林的叶缘
叶缘 乔木层 灌木层 草本层 藤本层 合计种数 比例 /% 种数 比例 /% 种数 比例 /% 种数 比例 /% 种数 比例 /%
全缘 1 1. 3 5 6. 7 24 32. 0 0 0 30 40. 0
非全缘 5 6. 7 8 10. 7 29 38. 7 3 4. 0 45 60. 0
合计 6 8. 0 13 17. 3 53 70. 7 3 4. 0 75 100. 0
上述特征表明 ,老岭自然保护区天女木兰林群落的外貌主要是由草质、单叶、非全缘、中小型叶的地
面芽植物决定的。
32 河北职业技术师范学院学报 17卷
4 结构特征
4. 1 层片结构
按照 Raunkiaer生活型分类系统 ,对老岭自然保护区天女木兰林群落的层片结构进行划分 ,分为四
个层片 ,其中高位芽层片和地面芽层片是优势层片 ,占 78. 6% ,优势种为天女木兰 ;地下芽层片占
20. 0% ,以东北蹄盖蕨、麦秆蹄盖蕨、蛾眉蕨、荚果蕨为优势种和亚优势种 ;地上芽层片仅有大叶铁线莲
一种 ,占 1. 3% 。
4. 2 层次结构
老岭自然保护区天女木兰林群落的垂直结构分化明显 ,可分为乔木层、灌木层和草本层。乔木层高
10~ 16 m,分两个亚层 ,其中第 1亚层种类主要是小叶椴、核桃楸和辽东栎 ,郁闭度很低 ;第 2亚层种类
以天女木兰、元宝槭、小叶朴为主 ,郁闭度高 ,在 0. 85以上。灌木层高 1~ 3 m,以六道木、迎红杜鹃、华北
忍冬、平榛等占优势 ,平均总盖度约为 0. 55,分布很不均匀。 草本层总盖度约为 0. 65,平均高度 0. 3 m,
主要是东北蹄盖蕨等一些蕨类植物 ,分布不均。
5 结论与建议
老岭自然保护区天女木兰林群落是以天女木兰为主的暖温带落叶阔叶混交林 ,具有种类丰富、外貌
特征显著、层次结构明显等特点。其在老岭自然保护区的主要生长环境草窝铺是南北走向的沟谷 ,东西
两侧是郁闭度在 0. 8以上的辽东栎林。值得注意的是 ,老岭自然保护区已成为秦皇岛乃至河北省少见的
森林公园 ,利益的驱使、人员活动的频繁 ,使得这片天女木兰林的植被破坏严重 ,为了一睹天女木兰这一
珍稀濒危植物的芳容 ,人们砍去了天女木兰周边的灌木层 ,使得部分生长在岩石上的天女木兰遭受掀根
夭折的厄运。为保护和经营这一珍贵物种资源 ,特建议: ( 1)禁止人员的频繁进入 ,杜绝灌木层的破坏 ,促
进天女木兰的天然更新。 ( 2)加强天女木兰林两侧的辽东栎林的抚育 ,特别是其西侧远端与南侧历史原
因造成的大面积皆伐林的抚育。 ( 3)进行天女木兰生物生态学特性及繁殖技术研究 ,扩大老岭自然保护
区天女木兰林数量。
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作者简介: 孟宪东 ( 1954-) ,男 ,实验师。
THE RESEARCH ON Magnolia sieboldii FOREST COMMUN ITY IN LAO LIN G
NATURE RESERV E
MENG Xian-dong
1
, XU Xing-you
1
, ZHANG Feng-juan
1
, LONG Ru
1
,
CHANG Lian-sheng
2 ,W ANG Jin-shu
2
( 1 Dept of Life Science, 2 Dept of Ag ronomy , HNU ST, Qinhuangdao Hebei , 066600, China )
Abstract: The resea rch on Magnol ia sieboldi i fo rest community w as carried out in Laoling Natural Re-
serv e. The paper expounded the forest communi ty s distribution, habi tat , species composition and
physiognomy characters, and put forw ard the pro tective methods fo r the communi ty as w ell.
Key words: Magnol ia sieboldii fo rest; fo rest communi ty; Laoling Na ture Reserv e
334期 孟宪东等 老岭自然保护区天女木兰林的群落结构