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秦岭太白山落叶松——粗叶泥炭藓林的基本特征及发展趋向



全 文 :秦岭太白山落叶松一粗叶泥炭薄
林的基本特征及发展趋向
西北大学生物系 朱志诚
太白山系秦岭主峰 , 在 3 0 0 0一 3 4 0 0 米之间分布着落叶松 ( L o ir x hc f“ sn i s) 林 。
落叶松一粗叶泥炭醉 ( S p h o g n u m sq “ 。 r os u哪 ) 林则属落叶松林中的一个类型 。 由于林
内粗叶泥炭醉的强烈繁生 , 地表变得非常潮湿 , 下面形成很厚的冰冻层 。 在这种条件的
作用下 , 落叶松一粗叶泥炭辞林及其组成该类林的种群 , 都形成了某些显著的特征 , 进
一步的发展趋向也比较明显 。 本文仅对此情况作一初步的论述 。
目前 ,落叶松一粗叶泥炭醉林分布面积不大 ,多位于阴坡和半阴坡 。 它是由落叶松一
醉类 (镰刀醉 D r e b a n o c l a d u s l梦e o P o d`o id e s 、 塔醉 H v l o e o o i u二 夕r o l i f e r u m 、 乳头曲
尾醉 D icr o n 。 ht el in ot “ m 等 ) 林发展而来的 。 由于这些醉类在地面上的繁生 , 不但本身
吸收大量的水分 , 而且还为土壤阻留和蓄识 了更多的水分 。 这样以来 , 便为粗叶泥炭醉
的侵入创造了有利条件 。 粗叶泥炭醉侵入后繁殖非常迅速 , 在其它醉层上很快形成较厚
的复盖 , 并抑制了其它醉类的繁殖 。
凡是有粗叶泥炭醉繁生的地方 , 地表成为碧绿的地毯状 。 若把泥炭醉分布之处掘其
剖面观察 , 可以看出很明显的三个层次 (见 2 页图 1) : 第一层是活泥炭醉复盖层厚约 3公
匣米以上 。 其中 , 表层 5 厘米左右为绿色 , 5厘米至 30 厘米左右由于泥炭醉层 密 实 无
光而成为 白色 。 该层蓄水量很高 , 剖面上可出现浸出的水流 , 第二层是 30 厘米以下的
冰冻层 。 该层由半腐烂状态的黑色粗叶泥炭醉枝叶结成坚实深厚的冰层 。 我们连续两年
的观测都是在 6月下旬 , 在所挖掘的剖面中 , 冰冻层厚度大多 在 40 厘米以 上 。 由此看
来 , 该层已成为终年不融的永冻层 。 冰冻层的整个剖面非常单纯 , 都是冻结的租叶泥炭
辞残体 , 第三层就是冰冻层下面的原来地表结构一原始土壤和物理风化的岩块 。
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活泥炭鲜层
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黑色泥炭冰冻层
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1
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绿色粗叶泥炭鲜层白色粗叶泥炭醉层
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原 始 土 层
物理风化炭块 }
原始地表结构
图 1 粗叶泥炭醉层及原始地表结构
上述现象表明 , 粗叶泥炭醉不但在地表横向发展很快 , 而且纵向发展也极为迅速 。
在醉层强烈增厚的同时 , 冰冻层也相应地升高 。
可以看出 , 一 落叶松一粗叶泥炭醉林的生境是极度的低温 、 多水和营养物质的缺乏 。
在这种条件的影响下 , 植物群落的结构非常简单 ,种类组成极其贫乏 , 只有少数植物如华
西银腊梅 ( P o t e n t `l l o a r b u s e u l a o a r o e f t e h i£) 、 密枝杜鹃 ( R h o d o d e n d r o n f a s t i g i a才u 。 ) 、
齿裂千里光 ( S e o e `o 二 i o k l e r `a n u s ) 、 宽果红景天 ( S e d u二 e u r v c a r P a ) 、 白花碎米
莽 ( C a r d a m f o e l e u e a耐h a ) 、 山醉酱草 ( O x a l i s g r I’f f :’t h i i ) 、 西藏紫花报春 ( P r i m u l a
二o o d功 a r d i` ) 、 大耳叶风毛菊 ( S a u s s u r e a o t o P h夕l l a ) 、 紫羊茅 ( F e s t u c a r u b r a ) 、
珠芽寥 (尸川夕gn u m 厉沉aP r o m ) 等 , 能忍受这种不良环境 。 这些植物的优势度也很小 ,
全部盖度仅有 2一 3% 。 它们的共同特点是节间短缩 、 植株低矮 、 叶形变小 、 生长发育较
弱 (表 1 ) 。 这些植物能够在这样不良的条件下生活 , 与它们对这种生境的适应方式有
密切关系 。 根据其特点可分成三类 :
1
. 随着粗叶泥炭醉层的增厚和冰冻层的上升 , 埋入醉层的植物茎部 , 不断产生大
量横向 (水平 ) 发展的纤细不定根 。 当下部陷入冰冻层以后 , 能继续获取营养物质和水
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分 , 不致全株枯死 , 如紫羊茅 、 齿裂千里光 、 山醉酱草 、 白花碎米莽 、 大耳 叶 风 毛 菊
等 。
表 1 落叶松— 粗叶泥炭辞林中植物的生长状况
落叶松— 粗叶泥炭辞群落 一 般 情 况 下植 物 名 称 }植株高度 } 叶 长 } 叶 宽 }植株高度 { 叶 长 } 叶 宽
华酉银腊梅 1“ o一 3 5 】“ · 4一 0 · 6 { “ · `一 0 · 3 】` 0 0一 `与0 】 “ · 6一 0 · 7 { “ · 4一 o · 8潦藐鲡下人不蔽石万叮高刁 不采口 一 阵厂宽果红景夭 } 5一 7 . 5 } 。 .卜 1 . 5 ! 。 . 2一。 . 4 1 6一 2 5 { 。 . 6一 3 ise 石三二采百一
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2
. 被醉层埋藏的植物茎部可以产生许多不定芽 , 不定芽在醉层 中沿水平方向形 成
地下茎 , 地下茎上又产生不定根和不定芽 , 不定芽向上伸出泥炭醉层 , 发育 成 新 的 植
株 , 如宽果红景天等。
3
. 当植物茎部被泥炭醉层埋藏后 , 茎节迅速产生不定根 , 向着水平方向沿伸很长 ,
如西藏紫花报春等。
出现在该类林中的几种木本植物 ,如落叶松 、 密枝杜鹃 、 华西银腊梅等 , 它们也是在
被鲜层埋藏的茎部 , 产生大量细长的不定根 。 特别值得注意的是 , 我们 曾在泥醉层剖面
中 , 几次找到落叶松根 系的连生现象 (见 4 页图 2 ) 。 这种现象的形成和机理 ,尽管目前我
们还不太清楚 , 但可以肯定它对落叶松在该条件下的生长是有利的 。 它有可能使生长在
泥炭醉层 中的落叶松 , 从该类林以外的落叶松植株获取所需要的营养物质 。
在该林所处的生境中 , 虽然有机物质含量很高 , 但由于泥炭醉层蓄水量过多 , 加之
下层终年处于冻结状态 , 有机物不易分解 , 营养物质极其贫乏 , 落叶松在这种条件下生
长很差 , 杆矮多弯曲 , 分布稀散零落 , 甚至有枯死现象 , 生产力很低 。 该类林复盖度很
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小 , 光照充足 , 10 匣米以下的落叶松幼苗虽然较多 , 、 但 因为泥炭醉层太厚 , 幼苗多因
养分缺乏而死亡 , 所以更新苗保存率不高 。
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图 2 落叶松根系的连生现象
从上述情况可以看出 , 该类林在泥炭醉层以上结构非常简单 , 而下部根 系 纵 横 交
错 , 形成复杂的吸收系统 , 以适应泥炭醉层的多水 、 低温 、 冰冻所导致的营养物质缺乏
的不 良环境 。
前 已述及 , 落叶松一粗叶泥炭醉林是由落叶松一醉类 (塔醉 、 镰刀醉 、 乳头曲尾醉
等 ) 林演变而来 , 看来后者是前者出现的前兆和预告 。 落叶松一粗叶泥炭醉林在现阶段
虽非大面积存在 , 但从落叶松一醉类林发展情况来看 , 将来落叶松一粗叶泥炭醉林的面
积肯定要扩大 。 落叶松一粗叶泥炭醉林的进一步发展 , 将使生境趋于极端多水 、 低温和
营养物质的极度贫乏 , 因而落叶松将受到更大的抑制 。 粗叶泥炭醉在该类林中起着绝对
控制作用 , 因此 ,落叶松一粗叶泥炭醉林将要被以粗叶泥炭醉为建群种的落叶松矮生疏林
沼泽所演替 。 目前 ,局部地段 已经向这个方向转变 。到此阶段时 , 该类型落叶松林就基本
丧失生产力 。
落叶松一粗叶泥炭醉林的上述演变过程 , 是 典 型的植物群落本身 (主要是泥炭醉
层 ) 作用下的内因动态演替 , 地形仅起促进作用 。 为了改造和防止这类林的扩大 , 首先
用机械或化学的方法消除醉层 , 对于 已形成冰冻层的地段应该在 7 月中旬 , 沿山坡自上
而下间隔一定距离开沟 , 促进冰层融解和排水 。
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