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小陇山冷水泉沟水青树、领春木、金钱槭、庙台槭生长群落特征与保护对策



全 文 :第 30 卷 第 17 期
2014 年 9 月
甘肃科技
Gansu Science and Technology
Vol. 30 No. 17
Sep. 2014
小陇山冷水泉沟水青树、领春木、金钱槭、
庙台槭生长群落特征与保护对策
张 敏,胡卫兵,于永明*
(甘肃省小陇山林业科学研究所,甘肃 天水 741022)
摘 要:通过对小陇山林区内首次发现的 4 种珍惜植物共生于一沟的植物生境特征、物种组成及多样性的研究表明,
冷水泉沟 4 种珍惜植物生长群落的结构简单(乔木层为 28 个种、灌木层为 16 个种、草本层为 31 个种)仅有 76 个种;
群落优势不明显,后备资源匮乏,尤其是领春木植物群落仅有 5 个种,整个群落处于不稳定状态;人为因素的影响是
造成冷水泉沟植物种群的丰富度和多样性不足的主要原因,亟待保护。
关键词:冷水泉沟;珍惜植物;群落特征;保护对策
中图分类号:Q948
冷水泉沟位于甘肃省小陇山林业实验局党川林
场境内,面积约 84hm2,位于北纬 34°18 ~东经 106°
08,呈南北走向。据调查在冷水泉沟系内海拔 1500
~2000m之间垂直分布有国家Ⅱ级保护植物水青树、
国家Ⅲ级保护植物领春木、庙台槭、金钱槭[1]。在小
陇林区水青树、领春木、金钱槭、庙台槭均有不同程度
的分布,而集中共生于同一沟系内,尚属首次发现。
通过对冷水泉沟的野外调查,分析其生境特点
及生长群落特征,为保护珍稀濒危植物其群落生物
多样性提供基础资料和理论依据。
1 研究地点与方法
1. 1 群落分布地区自然环境及现状
调查区位于党川林场,隶属于甘肃省天水市党
川乡黄家坪村,属黄河流域,居亚热带向暖温带过渡
地带,年平均气温 7 ~ 12℃,平均降水量 600 ~
900mm,相对湿度林区达 78%,无霜期 130 ~ 220d,
干燥度 0. 89 ~ 1. 29,气候温和,四季分明,雨量充
沛,属湿润和半湿润类型[2]。尤其是冷水泉沟三面
还山,沟内狭隘,水源充足。海拔 1500 ~ 1650m 之
间为中性的黄棕壤土,海拔 1650 ~ 1900 m之间分布
有大量的裸岩、石块,平均坡度在 28°以下,形成了
适于水青树、领春木、金钱槭、庙台槭生长的特殊生
境,以及群落呈阶梯状分布,共生于本区的特点。但
由于地处人口稠密的林缘区和公路沿线,人为干扰
严重,由于长期干扰破坏,原生植被已不复存在,现
状植被为天然次生林。
1. 2 研究方法
1. 2. 1 野外调查
于 2007 年 8 月 2 日至 2007 年 8 月 5 日,在冷
水泉沟从沟口开始,从下至上设置 4 个样点进行考
察。在对各点植物分布和生长进行全面调查后,选
择不同群落状态的典型地段设置 20m × 20m的乔木
样地 4 个,2m × 2m 的灌木和草本样方 20 个,同时
运用线路调查法配合调查。用 GPS 测出样地位置,
并对乔木层进行每木调查,包括种名、种数、株数、树
高、胸径、冠幅等。再用机械法选取 5 个小样方,调
查 2m × 2m 小样方内灌木层和草本层的种类、株
(丛)数、高度和盖度等用于种群结构分析。测定各
土层厚度,并进行取样。
1. 2. 2 分析计算
1)乔木层调查统计 根据调查记录数据,乔木
树种的显著度按胸高断面统计。重要值的计算按
“重要值 =相对密度 +相对频度 +相对显著度”的
公式统计;
2)灌木层、草本层调查统计 根据记录数据,
统计灌木层各种类的重要值。灌木树种、草本的显
著度按盖统计。重要值的计算按“重要值 =相对密
度 +相对频度 +相对盖度”的公式统计;
3)物种多样性指数统计测定物种多样性的公
式很多,形式各异,但实质相似,组成群落的生物种
类越多,其多样性的数值越大。
本文所采用 DPS 数据处理系统对物种对样性
进行分析。
* 通讯作者:于永明(1979 - ),工程师,主要从事林木遗传育种及组织培养工作。
2 研究结果
2. 1 植物群落的物种组成及结构
从表 1中可以看出,在冷水泉沟植物群落的乔木
层中,水青树、金钱槭、领春木、庙台槭的重要值分别
处于前 4 位,其值分别为 0. 571、0. 413、0. 295 和 0.
209,但金钱槭、领春木的群落分布范围明显大于水青
树和庙台槭。乔木层伴生树种主要以光叶泡花树、地
锦槭、膀胱果、桦叶四蕊槭和兴山榆为主,整个乔木层
共有 28个种。构成冷水沟 4种珍惜植物群落的灌木
层,以美丽悬钩子、箭竹、葛枣猕猴桃、蜀五加和长柄
绣球为优势种,其中美丽悬钩子和箭竹占优势,重要
值分别为 0. 611 和 0. 370,灌木层有 16 个种,其中藤
蔓植物占有 10个种。构成冷水沟 4 种珍惜植物群落
的草本植物共有 31 个种,是以蕨、酢浆草、黑鳞鳞毛
蕨、珠芽螫麻和单叶细辛 5 种为主,以蕨和酢浆草占
优势,重要值分别为 0. 828和 0. 546见表 1。
2. 2 四种珍植物群落分布
据群落分布调查统计(见表 1)和群落土壤因子
调查统计(见表 2)表明,水青树植物群落主要分布在
1810 ~1900m之间,处于沟谷的最上部,领春木和金
钱槭植物群落主要分布在 1650 ~1810m之间,处于沟
谷的中上和中部;庙台槭植物群落主要分布在 1500 ~
1650m之间,处于沟谷的最下部。四种珍植物群落从
上至下呈阶梯状分布,具有明显的地域性。整个冷水
泉沟,从海拔 1900 ~1500m之间分布有黄棕壤、黄壤、
山地棕壤、黄土四种土壤类型,坡度较平缓,在 24° ~
28°之间,土层深厚(<60cm) ,腐殖质层 2 ~7cm,枯枝
落叶层厚 2 ~3cm,在 1m2 内的枯落物风干只有 200 ~
400g,灌草盖度最大为 7%,受人为影响严重,群落的
外貌与结构处于天然次生状态。
虽然从表 1 中看水青树、领春木、金钱槭、庙台
槭的重要值处在乔木树种的前 4 位,但从表 2 可以
看出,四种珍惜植物群落内珍惜濒危树种资源明显
不足,仅存 1187 株,而水青树不足 60 株,整个冷水
泉沟珍惜树种以大树为主,幼树资源不足。
2. 3 四种珍植物群落多样性组成
从表 4 看出,四种珍植物群落的物种组成,水青
树植物群落与金钱槭植物群落比较一致,前者为 38
种,后者为 37 种,前者仅比后者多一个种,而四个群
落中领春木植物群落物种丰富度最小,仅有 5 个种。
根据多样性指数和均匀度指数的统计分析,四个植
物群落的物种多样性和均匀度指数,具有明显的差
别,水青树植物群落多样性和均匀度指数明显高于
其它三植物群落。从均匀度分析看,领春木群落中
虽然只有 5 个物种,但分布数量与其它三个群落非
常接近,因此均匀度指数接近于其它三个群落。可
见,通过物种丰富度、多样性指数和均匀度指数三者
的比较分析,就能够明显地反映出植物生长群落物
种多样性组成的特点[4]。
表 1 冷水沟 4 种珍惜植物群落物种组成及重要值
层次
种类
名称
平均



盖度
系数
相对显
著度
重要

乔木

水青树 Tetracentron sinense 12. 5Ⅱ43. 8300. 442 0. 571
金钱槭 Dipteronia sinensis 7. 8 Ⅳ 2. 2450. 122 0. 413
领春木 Euptelea pleiospermum 9. 3 Ⅳ 2. 4970. 104 0. 295
庙台槭 Acer miaotaiense 8. 6 Ⅰ 1. 4320. 067 0. 209
光叶泡花树 Meliosma
cuneifolia var. glabriuscula
2. 8 Ⅳ 1. 6460. 012 0. 165
地锦槭 Acer mono Maxim. 12. 2Ⅲ 3. 7070. 060 0. 142
膀胱果 Staphylea
holocarpa
6. 4 Ⅴ 1. 8690. 022 0. 141
桦叶四蕊槭 Acer tetra
merumvar. betulifolium
2. 2 Ⅲ 0. 6510. 007 0. 127
灌木

兴山榆 Ulmus bergmanniana 16 Ⅲ 7. 6330. 048 0. 110
美丽悬钩子 Rubus amabilis 0. 2 Ⅱ12. 0000. 021 0. 611
箭竹 Fargesia spathacea 0. 8 Ⅲ 1. 0000. 068 0. 370
葛枣猕猴桃 Actinidia
polygama(Sieb. et
Zucc.)Maxim.
1. 0 Ⅱ 7. 5000. 087 0. 350
蜀五加 Acanthopanax
setchuenensis
0. 3 Ⅱ 1. 7500. 029 0. 259
长柄绣球 Hydrangea
longipes Franch.
0. 4 Ⅰ10. 0000. 035 0. 224
五味子 Schisandra
chinensis (Turcz)Baill
2. 4 Ⅱ 2. 0000. 198 0. 191
桃叶卫矛 Euonymus
bungeanus Maxim
0. 2 Ⅱ 1. 2500. 020 0. 156
黄果悬钩子 Rubus xanthoc
arpus Bureau et Franch.
0. 3 Ⅱ 0. 5000. 028 0. 102
草本

蕨 Pteridium aquilinum
(Linn.)Kuhn var. latius
culum(Desv.)Underw. ex Heller
0. 3 Ⅲ 46. 167 0. 024 0. 828
酢浆草 Oxalis
corniculata Linn.
0. 7 Ⅲ 1. 333 0. 054 0. 546
黑鳞鳞毛蕨 Dryopteris
lepidopoda
0. 3 Ⅱ 9. 250 0. 021 0. 222
珠芽螫麻 Laportea bulb
ifera(S. Et Z.)Wedd
0. 3 Ⅳ 1. 250 0. 022 0. 152
单叶细辛 Asarum himalaicum
Hook. f. et Thoms. 丞 ex
Klotzsch.
1. 8 Ⅱ 1. 250 0. 140 0. 101
注:重要值小于 0. 1 的未在表中列出,其中乔木层为 18
个种、灌木层为 8 个种、草木层为 26 个种。
451 甘 肃 科 技 第 30 卷
表 2 冷水沟四种珍植物群落分布调查统计
群落种 海拔 坡度 坡位 盖度平均胸径株数
类名称 灌 草
水青树1810 ~ 1900 26° 上 7 1 25. 22 55
领春木1740 ~ 1810 28° 中上 0. 6 1 10. 69 430
金钱槭1650 ~ 1740 28° 中 0. 2 0. 1 12. 03 302
庙台槭1500 ~ 1650 24° 中下 1 7 11. 98 400
表 3 冷水沟四种珍植物群落土壤因子调查统计
群落种
类名称
土壤类型
枯枝落
叶层(cm)
腐殖质
层(cm)
土壤厚
度(cm)
1m2 内枯枝落
叶层风干重(g)
水青树 黄棕壤 2 6 28 200
金钱槭 黄壤 2. 5 2 24 225
领春木 山地棕壤 3 7 47 320
庙台槭 黄土 3 2 57 400
表 4 冷水沟四种珍植物群落多样性组成
群落种
物种丰
富度
SIMP
SON(J)
SHAN
NON(H)
均匀度
BRIL
LOUIN
McInto
sh(Dmc)
水青树 38 0. 945 4. 501 0. 858 4. 268 0. 802
领春木 5 0. 658 1. 777 0. 765 1. 645 0. 457
金钱槭 37 0. 916 4. 150 0. 797 3. 877 0. 750
庙台槭 24 0. 885 3. 599 0. 785 3. 421 0. 696
3 结论及保护对策
冷水泉沟珍惜植物生长群落的结构并不复杂,
整个冷水泉沟植物生长群落仅有 76 个种,这是由于
海拔、呈阶梯状分布的土壤类型、大量裸露岩石等特
殊立地环境所制约。虽然四种珍惜植物的重要值处
在乔木层前 4 位,但群落优势不明显,存在明显的地
域性,在整个群落中珍惜树种不足 1200 株,尤其是
水青树植物群落和幼树株数严重不足。而冷水泉沟
交通方便、人畜活动濒繁和周边群众对珍惜濒危树
重的认识严重匮乏,这给冷水泉沟生长的珍惜植物
的濒危带来更大的威胁,人为因素的影响是造成冷
水泉沟植物种群的丰富度和多样性指数不足的主要
原因。对群落保护。(1)现地保护,由于冷水泉沟
环境的特殊性,现地保护可操作性明显高于其他保
护措施;(2)进行生物多样科普教育,提高周边群众
对生物多样性保护意义的认识,严厉打击破坏森林
保护法规的犯罪行为; (3)在现有的条件下设立重
点管理区,对冷水泉沟进行重点管护; (4)人为改善
冷水泉沟生存环境和生存空间,促进珍惜植物的更
新。
参考文献:
[1] 宋朝枢,徐荣章,张清化. 中国珍稀濒危保护植物
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[4] 胡伯智,邵顺流,钱华,等. 百山祖冷杉森林植物群落
的外貌与结构特征研究[J]. 浙江林业科技,2004,5,
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櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷
12 - 16.
(上接第 164 页)
表 3 秋季芽接 +翌年春季切接与二年生夏季方块芽接比较
嫁接方法 嫁接时间 嫁接株数 成活株数
成活率
(%)
抽整枝条
平均高度(m)
抽整枝条
平均粗度(cm)
造林越冬后第
二年保存株数
方块芽接
+切接方块
芽接
1、8 月 1 - 15 日
2、翌年 4 月 15 日 - 5 月 5 日 200 184 92 1. 0 1. 2 181
3、5 月 25 日 - 6 月 25 日 200 142 71 0. 2 0. 6 99
4 初步结论
秋季对一年生核桃苗方块芽接和翌年春季切接
法补接试验结果表明,秋季芽接 +春季切接抽生的
枝条粗壮充实,长度足够,成活率高。秋季方块芽接
虽然需越冬保暖措施,但是翌年春季就能发芽抽生
新梢,生长期长,造林后可顺利越冬。缺点是成活率
较低,必须在翌年春季进行补接,补接方法以切接方
法为宜。切接法是核桃嫁接育苗一种行之有效的嫁
接方法,但是也有它的不足之处,一是苗木地径必须
在 1. 0 ~ 1. 5cm 左右,太细与接穗不匹配,而一年生
苗木地径大多都在 0. 8 ~ 1. 0cm;二是接穗用量太
大,贮藏困难,因此,目前只能用于补接。
要使核桃嫁接苗 2 年出圃造林,秋季方块芽接
是育苗生产中可选的嫁接方法,此嫁接方法春季有
一次补接机会,成活率高、质量优,所以,在苗木生产
中有一定的推广应用价值。
参考文献:
[1] 雷明山,孔维军,沈军,等. 核桃改良切接法嫁接育苗
技术[J]. 西北园艺,2006,12(9) :16 - 18.
551第 17 期 张 敏等:小陇山冷水泉沟水青树、领春木、金钱槭、庙台槭生长群落特征与保护对策