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Preliminary analysis on natural spread ecological effects of Chimonobambusa utilis (Keng)Keng f.

金佛山方竹自然扩散生态效应初步分析


为探索金佛山方竹在自然扩散过程中对其他物种造成的影响,选择了草地、灌木林和乔木林三种不同的植被布设样方,连续五年观测和统计了金佛山方竹自然扩散过程中各试验点物种种类、各类群物种的平均高度和平均盖度的变化。调查发现,各试验点共有乔木14种、灌木23种、草本41种;随着金佛山方竹的扩散,乔木层植物的种类基本保持不变,其平均高度变化十分微弱,兰花试验点乔木层平均盖度下降约4.6%,上茨盖坝试验点的平均盖度上升12.5%;灌木层植物种类逐渐减少,平均盖度逐渐降低,平均高度呈现出先降低后上升的趋势;草本层植物的物种种类、平均高度和平均盖度均明显降低。

In order to explore the impact of diffusion process of Chimonobambusa utilis on other species,we selected three different vegetations(grassland,bushwood and highforest) to investigate the plant species in each vegetation,as well as average height and average coverage of species during the diffusion process of C.utilis.We found that there were 14 trees species,23 shrub species and 41 herbs species in the three sites.In the diffusion process of C.utilis,the trees species are essentially unchanged and the variation of average height is very weak.The average coverage of trees in Lanhua location decreased about 4.6% and that in Shangcigaiba location increased 12.5%.The shrub species were gradually reduced,and the average coverage was decreased.The average height showed a trend of reducing first and increasing later.The species,average height and average coverage of herbs species were significantly reduced.


全 文 : 易思荣,黄 娅,肖 波,全 健,曹厚强. 金佛山方竹自然扩散生态效应初步分析[J]. 生态科学, 2012. 31(1): 22-25.
YI Si-rong HUANG Ya XIAO Bo QUAN Jian Cao Hou-qiang. Preliminary analysis on natural spread ecological effects of
Chimonobambusa utilis (Keng) Keng f. [J]. Ecological Science, 2012.31(1): 22-25.

金佛山方竹自然扩散生态效应初步分析
易思荣,黄 娅,肖 波,全 健,曹厚强
重庆市药物种植研究所 重庆市中药良种选育与评价工程技术中心,重庆408435
【摘要】为探索金佛山方竹在自然扩散过程中对其他物种造成的影响,选择了草地、灌木林和乔木林三种不同的植被布设样方,连续
五年观测和统计了金佛山方竹自然扩散过程中各试验点物种种类、各类群物种的平均高度和平均盖度的变化。调查发现,各试验点共
有乔木 14种、灌木 23种、草本 41种;随着金佛山方竹的扩散,乔木层植物的种类基本保持不变,其平均高度变化十分微弱,兰花
试验点乔木层平均盖度下降约 4.6%,上茨盖坝试验点的平均盖度上升 12.5%;灌木层植物种类逐渐减少,平均盖度逐渐降低,平均
高度呈现出先降低后上升的趋势;草本层植物的物种种类、平均高度和平均盖度均明显降低。
关键词:金佛山方竹 自然扩散 变化趋势
doi:10.3969/j.issn. 1008-8873.2012.01.005 中图分类号:Q948, Q14 文献标识码:A 文章编号:1008-8873(2012)01-022-04
Preliminary analysis on natural spread ecological effects of Chimonobambusa utilis
(Keng) Keng f.
YI Si-rong HUANG Ya XIAO Bo QUAN Jian Cao Hou-qiang
Institute of Medicine Plantation of Chongqing, Chongqing Engineering Research Center for Fine Variety Breeding Techniques of Chinese Materia Medica,
Chongqing 408435

Abstract: In order to explore the impact of diffusion process of Chimonobambusa utilis on other species, we selected three different vegetations
(grassland, bushwood and highforest) to investigate the plant species in each vegetation, as well as average height and average coverage of
species during the diffusion process of C. utilis. We found that there were 14 trees species, 23 shrub species and 41 herbs species in the three sites.
In the diffusion process of C. utilis, the trees species are essentially unchanged and the variation of average height is very weak. The average
coverage of trees in Lanhua location decreased about 4.6% and that in Shangcigaiba location increased 12.5%. The shrub species were gradually
reduced, and the average coverage was decreased. The average height showed a trend of reducing first and increasing later. The species, average
height and average coverage of herbs species were significantly reduced.
Key words: Chimonobambusa utilis (Keng) Keng f.; natural spread; trends








第31卷第1期 生 态 科 学 31(1): 22-25
2012年1月 Ecological Science Jan. 2012

收稿日期:2011-07-30收稿,2012-01-10接受
基金项目:科技部十一五支撑计划项目(2006BAC01A16)、重庆市自然科学基金项目(CSTC,2009BB5251)
作者简介:易思荣(1972—),男,重庆市药物种植研究所副研究员。主要从事植物资源与生态等方面的研究工作。E-mail: yisirong123@yahoo.cn。
1 引言 (Introduction)

金佛山属于中国-日本森林植物亚区的华中地区,位
于我国三大植物自然分布中心之一的“鄂西—川东植物
分布中心”[1-2],从地理位置上分析,它不仅位于东西植
物分布的交界地带,也处于南北植物分界的边缘地区,
是众多野生植物的自然分化和分布中心[3-5];另外由于金
佛山处于亚热带湿润气候区,长期受太平洋湿润季风气
候的影响,生物气候条件十分优越,再加之第四纪冰川
运动时受到的影响很小[6-7],使部分亚热带珍稀濒危植物
得到保存、繁衍和发展,故区内植物种类繁多,类型复
杂多样,形态特征各异,不同地质年代的植物和不同区
系成分的植物常常混合在一个植物群落里,珍稀、孑遗
植物也相当丰富,是我国不可多得的中亚热带植物集中
分布中心。
金佛山方竹(Chimonobambusa utilis (Keng) Keng f.)
为金佛山地区分布面积较大而且分布范围十分广泛的物
种之一,分布于海拔 1 000~2 200 m的山坡林中,分布
面积约1.3×104 ha。金佛山方竹笋中蛋白质含量高达12%,
脂肪0.4%,粗纤维8%,同时还含有丰富的氨基酸、钙、
铁、硒、锌等多种微量元素和维生素B1、B2、C等。金
佛山方竹笋远销上海、深圳、北京、台湾等地区,并远
销日本、新加坡等国家,产品供不应求。
目前,重庆市万盛区、南川区及贵州省的桐梓县和
道真县均将发展金佛山方竹笋作为地方经济发展中支柱
产业之一,并连续开展了广泛的人工种植,在发展笋竹
产业过程中当地笋农也不凡有人为控制其他物种的生存
和发展的现象。在开展相关研究过程中[8-10],笔者发现
即使在排除人为措施的影响,金佛山方竹的自然扩散也
会对其他物种的生存和发展产生巨大的影响,并导致分
布区内的乔木植物长势逐步衰退,导致分布区内的灌木
和草本植物逐渐死亡,从而导致生物多样性急剧下降。
迄今为止,尚无金佛山方竹自然扩散的生态效应的相关
报道。
为探索金佛山方竹在自然扩散过程中对分布区内其
他物种的影响,笔者分别选择分布区内的乔木林、灌木
林和草地三个典型植被类型区,针对金佛山方竹的自然
扩散生态效应进行了连续观测。

2 研究区自然环境概况 (The natural environment
overview of the study area)

金佛山自然保护区位于重庆市南川区境内(东经
106
0
54′~107027′,北纬 28046′~29038′),东接贵州省道
真县,南邻贵州省正安县、桐梓县,西连万盛区、綦江
县、巴南区,北与涪陵接壤,最高点为风吹岭,海拔 2 251
m,最低点在骑龙乡柏林的鱼跳岩,海拔 340 m,相对
高差1 911 m,幅员面积1 300 km2。
金佛山属亚热带湿润季风气候区,全年气候温和,
四季分明,雨量充沛,既无严寒,又无酷署,立体气候
明显。根据位于南川市金山镇海拔 1 800 m的金佛山气
象观测站的多年观测记录,金佛山年平均气温 8.3℃,极
端低温-14.4℃,极端高温29.2℃,年平均降水量 1 395.5
mm,平均日照时数1 079.4 h,平均10℃的活动积温5
435℃,相对湿度90%。

3 研究背景 (Background)

金佛山属于中国-日本森林植物亚区的华中地区,位
于我国三大植物自然分布中心之一的“鄂西—川东植物
分布中心”[1-2],从地理位置上分析,它不仅位于东西植
物分布的交界地带,也处于南北植物分界的边缘地区,
是众多野生植物的自然分化和分布中心[3-5];另外由于金
佛山处于亚热带湿润气候区,长期受太平洋湿润季风气
候的影响,生物气候条件十分优越,再加之第四纪冰川
运动时受到的影响很小[6-7],使部分亚热带珍稀濒危植物
得到保存、繁衍和发展,故区内植物种类繁多,类型复
杂多样,形态特征各异,不同地质年代的植物和不同区
系成分的植物常常混合在一个植物群落里,珍稀、孑遗
植物也相当丰富,是我国不可多得的中亚热带植物集中
分布中心。
金佛山方竹(Chimonobambusa utilis)为金佛山地区
分布面积较大而且分布范围十分广泛的物种之一,分布
于海拔 1 000~2 200 m的山坡林中,分布面积约1.3×104
ha。方竹笋中蛋白质含量高达12%,脂肪0.4%,粗纤维
8%,同时还含有丰富的氨基酸、钙、铁、硒、锌等多种
微量元素和维生素B1、B2、C等
[8-9]。金佛山方竹笋远销
上海、深圳、北京、台湾等地区,并远销日本、新加坡
等国家,产品供不应求。
基于上述原因,重庆市万盛区、南川区及贵州省的
桐梓县和道真县均将发展金佛山方竹笋作为地方经济发
展中支柱产业之一,并连续开展了广泛的人工种植,在
发展笋竹产业过程中当地笋农也不凡有人为控制其他物
种的生存和发展的现象。在开展相关研究过程中[8-10],
笔者发现即使在排除人为措施的条件下,金佛山方竹的
自然扩散也会对其他物种的生存和发展产生巨大的影响,
并导致分布区内的乔木植物长势逐步衰退,导致分布区
内的灌木和草本植物逐渐死亡,从而导致生物多样性急
剧下降。
为了探索金佛山方竹在自然扩散过程下对分布区内
其他物种的影响,笔者在开展金佛山方竹相关研究的过
程中分别选择分布区内的乔木林、灌木林和草地三个典
1期 易思荣,等. 金佛山方竹自然扩散生态效应初步分析 23

型植被类型区专门针对金佛山方竹的自然扩散生态效应
进行了连续研究。

4 研究方法 (Research methods)

4.1 试验区选择与样地布设
从2006年开始,根据金佛山方竹自然分布区的自然
环境条件等因素分别选择了具有乔木林、灌木林和高山
草地的三个试验点进行连续研究,海拔高度分别为 1 400
m、1 800 m和2 100 m,每个样地面积 100 m2,每试验
点同时布设三个同等大小的试验样地。
样地布设方法:以当年金佛山方竹新竹的扩散宽度
(取多点测量平均值)作为样地宽度,并根据宽度和面
积(100 m2)确定样地的长度,连续 5年对样地进行观
察,研究在金佛山方竹在自然扩散过程中对其他物种产
生的效应。
同时在每个试验点的试验样方外侧(暂无金佛山方
竹分布)布设同样大小的对比样方一个,在试验样方布
设当年的 3月、6月、9月和12月分别对该样方内的所
有物种进行与试验样方相同的统计,求得同一试验点三
个对比样方的平均统计数据用于对比分析。

4.2 数据统计分析
每年分别确定3月、6月、9月和12月定时对样地
内的植物进行统计,统计内容包括样方内金佛山方竹的
数量和盖度,样方内所有植物的种类和数量,各物种的
平均高度和盖度(百分比)。
根据连续的观察分析样方内各物种的数量和种类变
化动态过程,并据此分析金佛山方竹在扩散过程中对其
他物种产生的影响效应。统计时,按年度分别对样方内
的乔木、灌木和草本进行分类统计,分别求得其平均数
量(种)、平均高度(cm)和平均盖度(%)值,并用这些平均
值与对比样方的数据进行对比分析,获得金佛山方竹在
扩散过程中对其他物种产生的生态效应。

5 结果与分析 (Results and analysis)

5.1 主要植物种类
调查结果表明,各试验样地与对照样地的物种及其
分布水平和数量十分接近,但三个试验点的物种差异较
大。
凤凰寺试验点的植被类型为草地,样地内没有乔木
物种分布,仅有灌木和草本植物。常见物种有糙叶五加
Eleutherococcus henryi、吊钟花Enkianthus quinqueflorus、
白簕Eleutherococcus trifoliatus、绢毛山梅花Philadelphus
sericanthus、湖北楤木 Aralia hupehensis、革叶茶藨子
Ribes davidii、川东紫堇Corydalis acuminata、蓟Cirsium
japonicum、双叶细辛 Asarum caulescens、阔羽贯众
Cyrtomium yamamotoi、珠芽蓼Polygonum viviparum、荷
青花Hylomecon japonica、黄毛草莓Fragaria nilgerrensis、
散序地杨梅Luzula effusa、竹节三七Panax japonicum等。
样地外围地区常见乔木树种主要有五尖槭 Acer
maximowiczii、灯台树 Cornus controversa、美容杜鹃
Rhododendron calophytum等。
上茨盖坝试验点为灌木林,样地内有少数乔木物种,
灌木植物占有较大优势,林下草本植物生长繁茂。主要
物种包括巴东栎 Quercus engleriana、银木荷 Schima
argentea、五尖槭、灯台树、吊钟花、合轴荚蒾Viburnum
sympodiale、冰川茶藨子 Ribes glaciale、金佛美容杜鹃
Rhododendron calophytum var. jinfuense 、 粗 榧
Cephalotaxus sinensis、川鄂柳 Salix fargesii、猫儿屎
Decaisnea insignis、泡叶栒子Cotoneaster bullatus、暗红
栒子Cotoneaster obscurus、川东紫堇、蓟、水飞蓟 Silybum
marianum、大叶金腰Chrysosplenium macrophyllum、瓶
尔小草 Ophioglossum vulgatum、阔羽贯众、川西耳蕨
Polystichum huae、珠芽艾麻Laportea bulbifera、草芍药
Paeonia obovata、金线草 Antenoron filiforme、支柱蓼
Polygonum suffultum、西南银莲花Anemone davidii、类叶
升麻 Actaea asiatica、荷青花、黄毛草莓、散序地杨梅
Luzula effusa、山酢浆草Oxalis acetosella ssp. griffithii、龙
眼独活Aralia fargesii、竹节三七等。
兰花试验点为乔木林,乔木树种丰富,灌木植物种
类亦较多,林下草本植物种类相对较少,长势较弱。主
要乔木树种有钩栲Castanopsis tibetana、湖北海棠Malus
hupehensis、武当玉兰Magnolia sprengerii、藏刺榛Corylus
ferox var. thibetica、银木荷、五尖槭、华西花楸 Sorbus
wilsoniana、灯台树等;常见灌木植物有糙叶五加、吊钟
花、白簕、长柄绣球Hydrangea longipes、绢毛山梅花、
革叶茶藨子、湖北楤木、川鄂柳、猫儿屎等;林下草本
植物主要有川东紫堇、大叶金腰、双叶细辛 Asarum
caulescens、阔羽贯众、珠芽艾麻、金线草、珠芽蓼
Polygonum viviparum、类叶升麻、荷青花、散序地杨梅、
竹节三七等。

5.2 物种种类变化
分类统计分析表明,除乔木植物外,各试验点的物
种种类均随金佛山方竹的扩散呈现出明显的逐年下降趋
势,而金佛山方竹的个体数量经过 4~5年即可达到成熟
竹林的平均水平。在金佛山方竹自然扩散过程中,乔木
植物的种类基本保持不变;灌木植物种类有一定的下降,
其中凤凰寺和兰花两个试验点下降趋势较弱,上茨盖坝
试验点下降趋势较为明显,前两者经过五年扩散期后灌
24 生 态 科 学 Ecological Science 31卷

木种类分别减少 36.51%和 21.25%,后者灌木种类减少
达55.94%;草本植物种类下降趋势更加明显,金佛山方
竹经过五年扩散后,凤凰寺、兰花和上茨盖坝三个试验
点的草本植物种类分别下降了 77.47%、75.91%和
70.72%。

5.3 物种类群高度变化
三个试验点的样地内金佛山方竹的高度随着扩散后
的时间逐渐增加,经过 3~4年其高度基本达到该试验点
的平均水平高度。随着金佛山方竹的扩散,乔木层植物
的平均高度基本没有明显变化,灌木层的高度呈现出先
下降再上升的趋势,而且都能够达到接近对照样地平均
高度水平以上;草本层植物平均高度则呈现出明显的下
降趋势,其降低水平高达60~75%。

5.4 物种类群盖度变化
由于植物乔灌草三层具有一定的重叠性,各试验点
各样方内总盖度均大于 1。数据分析表明,三个试验点
的样方内金佛山方竹扩散后第一年即可达到 20%以上,
4~5年后其总盖度即可达到80%左右,基本形成完全郁
闭的纯林;各试验点乔木层植物的平均盖度变化不明显,
其中兰花试验点下降约 4.6%,上茨盖坝试验点上升
12.5%;灌木层的平均盖度下降趋势比较明显,凤凰寺、
兰花和上茨盖坝三个试验点分别下降67.65%、61.11%和
75%;各试验点的草本层植物平均盖度下降十分明显,
分别达到 84.91%、86.96%和89.47%。

6 结论与讨论 (Conclusion and discussion)

数据统计表明,三个试验点的物种均较为丰富,三
试验点累计调查发现乔木植物 14种,灌木植物23种,
草本植物 41种。
在金佛山方竹自然扩散过程中,各试验点的乔木植
物的种类基本保持不变,其平均高度变化十分微弱,这
说明平均高度大于金佛山方竹高度的乔木植物在自然条
件下能正常生长;但兰花试验点的乔木层的平均盖度下
降约 4.6%,而上茨盖坝试验点的平均盖度却上升了
12.5%。其主要原因为兰花试验点为乔木林地,林中乔
木植物幼树幼苗在金佛山方竹自然扩散过程中无法与金
佛山方竹竞争,幼树幼苗大部死亡;而上茨盖坝试验点
原有植被为灌木林地,林地内乔木植物数量少,加之对
金佛山方竹具有一定的竞争优势,因此在金佛山方竹扩
散进林地后其生长未受任何影响。
在金佛山方竹自然扩散过程中,各试验点的灌木层种
类均有一定的减少,其中凤凰寺和兰花两个试验点下降趋
势较弱,上茨盖坝试验点下降趋势较为明显。其主要原因
为前两者原有植被分别为草地和乔木林,其中的灌木层植
物种类相对较少,并且多数种类均具较强的竞争能力;而
后者原有植被为灌木林地,其中的灌木层植物种类较多,
部分种类对于金佛山方竹和乔木层植物缺乏竞争优势,因
而在金佛山方竹扩散进入林地后,其中平均高度小于金佛
山方竹的种类因丧失竞争力而逐渐死亡,从而导致物种种
类明显减少,平均盖度急剧降低,但其中平均高度较大的
种类却具有一定的竞争优势并能正常生长,从而出现了其
平均高度在后期反而增加的现象。
各试验点的草本层植物种类在金佛山方竹的自然扩
散过程中下降趋势十分明显,五年后凤凰寺、兰花和上
茨盖坝三个试验点的物种种类、平均高度和平均盖度均
明显降低。其主要原因为草本层植物对于金佛山方竹基
本丧失竞争能力,在金佛山方竹扩散后,其中多数草本
层植物逐渐死亡,仅其中部分高度较低、耐阴性较强的
种类得以继续生存。
研究发现,金佛山方竹在扩散五年左右即可达到近
于郁闭的纯林,同时其扩散过程也对其他物种造成较大
的影响,主要表现为:严重制约灌木和草本层植物的生
存和繁衍,并导致大量物种逐渐死亡,对乔木层植物也
会导致其无法繁殖而逐渐被排挤出分布区以外。因此金
佛山方竹的无限制扩散将严重威胁物种多样性安全,其
具体的作用过程和后续影响还需进一步研究。

参考文献

[1] 应俊生,马成功,张志松. 鄂西神农架植被和植物区系研究
[J].植物分类学报,1979,17(3):41-58.
[2] 郝日明.中国种子植物特有属的分布区类型研究[J].植物分类
学报. 1997,35(6):5OO-510.
[3] 易思荣,黄娅.金佛山自然保护区种子植物区系初步研究[J].西
北植物学报,2004,24(1):83-93.
[4] 易思荣,黄娅,申明亮,申明亮,谢世友,梁国鲁. 重庆金佛
山自然保护区种子植物区系新资料[J].生态科学,2007,
26(3):242-245.
[5] 易思荣,黄娅,肖波,梁国鲁. 金佛山自然保护区蕨类植物资
源与区系初步研[J].广西植物,2008,28(2):218-225.
[6] 李四光. 鄂西川东湘西桂北第四纪冰川现象述要[J]. 地质评论,
1940,5(3):22-27.
[7] 郭令智. 大巴山东段第四纪冰川地形[J]. 地理,1943,3(3-4):5-12.
[8] 易思荣,申明亮,黄娅,肖中,邓才富,蒲盛才. 金佛山方竹病
虫害调查及防治技术研究[J] .世界竹藤通讯,2009,7(1):42-45.
[9] 易思荣,申明亮,黄娅.喀斯特地区金佛山方竹人工繁殖与栽
培管理技术[J] . 世界竹藤通讯,2009,7(2):25-27.
[10] 易思荣,唐正中,陈清华. 金佛山方竹笋用林施肥试验研究[J] .
世界竹藤通讯,2009,7(3):26-28.
1期 易思荣,等. 金佛山方竹自然扩散生态效应初步分析 25