渾河源森林公園天然次生林群落結(jié)構(gòu)及演替調(diào)查

渾河源森林公園天然次生林群落結(jié)構(gòu)及演替調(diào)查

森林群落的組成是群落生態(tài)研究的基礎。不同植物群落的結(jié)構(gòu)和功能非常不同。這種差異主要是由于不同物種的生態(tài)、生物學特性以及組成方法。群落結(jié)構(gòu)研究主要包括群落種類組成、群落層片結(jié)構(gòu)(Synusiastructure)、群落物種多樣性(Speciesdiversity)和群落外貌特征及季相變化等方面,研究的森林群落有針葉林、亞熱帶常綠闊葉林、針闊葉混交林、熱帶雨林以及人工林和毛竹林。群落種類組成研究內(nèi)容主要集中在群落植物的科屬組成、物種豐富度(Speciesrichness)、優(yōu)勢種重要值。該文以渾河源森林公園為例,對天然次生林的群落生活型、群落結(jié)構(gòu)、演替與更新特征進行了研究,為進一步可持續(xù)保護、開發(fā)渾河源生態(tài)公益林的經(jīng)濟功能奠定基礎。1研究區(qū)域的自然概論和研究方法1.1濕地分布遼寧省渾河源森林公園位于撫順市清原滿族自治縣灣甸子鎮(zhèn),遼寧省灣甸子林場地車溝工區(qū),距清原縣城40km,為省級森林公園。地理坐標為124°50′～125°18′E,41°51′～42°00′N的長白山余脈龍崗山支脈。公園總面積8400hm2,有林面積7560hm2,植物102科417屬1027種,野生動物197余種。為季風性高山氣候,1月氣溫最低,7月氣溫平均在26.9℃左右,晝夜溫差達14.0℃。年降水量712.2～1025.3mm,雨量多集中在每年的7、8月份,年蒸發(fā)量925.0～1284.1mm。無霜期120～125d。土壤分為暗棕壤、草甸土和沼澤土。1.2生活類型種間的關系在天然林內(nèi),設置6個32m×32m樣方,記載樣地中植物的名稱,同時根據(jù)植物體休眠芽與地面位置關系劃分5大生活類型:高位芽植物(Ph)、地上芽植物(Ch)、地面芽植物(H)、地下芽植物(G)、一年生植物(Th)。統(tǒng)計群落總種數(shù)和每類生活型的種數(shù)。采用點四分法測定天然次生林群落基本結(jié)構(gòu)特征,并隨機設置25個樣方分主林層、更新層、演替層進行調(diào)查,記錄天然次生林群落樹種演替情況。2結(jié)果與分析2.1方區(qū)植物區(qū)系研究調(diào)查共記錄高位芽植物20種,地上芽植物10種,地面芽植物4種,地下芽植物5種,一年生植物4種(表1、表2)。(接下表)研究所記錄的喬木樹種達到20種之多,對北方地區(qū)而言,可謂是豐富的。針葉樹種除紅松外,還有溫性的沙松;闊葉樹種比較豐富,其中黃菠蘿、色木槭、擰勁槭、假色槭、水曲柳、蒙古櫟、春榆等都是本區(qū)域的代表種,這些樹種中,紅松、水曲柳、、黃菠蘿、榆樹等都是第三紀孑遺種,說明該區(qū)域植物區(qū)系的古老性。由表2可知,在渾河源森林公園的天然次生林內(nèi),各生活型的植物都有,其中最多的生活型為高位芽植物,占所有生活型的46.5%;其次是地上芽植物,占23.3%;地下芽植物占11.6%;地面芽植物和一年生植物均占9.3%。說明該天然次生林群落還處在不穩(wěn)定期。2.2相對頻度分布由表3可知,渾河源天然次生林中柞樹出現(xiàn)的點數(shù)最多,為23點,相對密度達到38%,相對優(yōu)勢度為58.30%,相對頻度最大,說明柞樹分布非常均勻,因此其重要值最高,達到42.3。相對密度較大的樹種有毛榛子、核桃楸,由于毛榛子的優(yōu)勢度遠低于核桃楸,且分布不均勻,因此,其重要值僅為核桃楸的1/2,核桃楸在天然次生林中重要值為第2位。說明該地適宜柞樹、核桃楸的生長,并且柞樹為該群落的主導種群。2.3紅松枝條群團狀分布中位數(shù)是累計頻數(shù)中間值所對應的分組,從頻數(shù)分布表中能確定中位數(shù)所在的分組范圍(表4)。累計頻數(shù)中間值為52在38～55,其對應的分組為0.505～0.755,計算得中位數(shù)=0.711,眾數(shù)=0.223。由于幼樹間距有一大部分大于3倍眾數(shù),一部分小于3倍眾數(shù),表明幼樹是群團分布。該林分有30cm以上紅松幼樹6600株/hm2,幼樹呈群團狀分布,團間距離平均為1.52m,有1700團/hm2,每團平均3～4株幼樹。如果通過自然稀疏后,每團僅保留1株,那么尚有1700株/hm2,足以成林,所以更新是良好的。2.4不同層次生林內(nèi)樹種群落組成和分布特征根據(jù)樹森林群落本身是由不同種類的物種組成的。森林演替的實質(zhì)是樹種生長、發(fā)育、傳播和死亡的過程,即一個樹種被另一個樹種更替的過程。因此,研究樹種在森林群落中所處的空間和時間,可以近似地說明該群落在演替過程中的位置和發(fā)展趨勢。根據(jù)群落內(nèi)樹種在各層次中的位置、數(shù)量和生長狀況,結(jié)合樹種的生物學、生態(tài)學特性等綜合分析,可確定群落中的進展種、衰退種,對了解森林演替規(guī)律具有重要意義。由表5可知,喬木樹種中,假色槭在更新層出現(xiàn)的頻率最高,在演替層和主林層也有一定的分布,說明該樹種在天然次生林中為進展種;紅松僅在更新層出現(xiàn)且頻率最高,說明紅松為天然次生林中進展種;柞樹在各層次中均有一定的分布,分布頻率由下層到上層逐漸增加,說明柞樹既能在林下更新,又能在主林層保持優(yōu)勢,為鞏固種;核桃楸、落葉松和水曲柳在更新層沒有出現(xiàn),在主林層具有一定的分布,說明這3個種為衰退種;花曲柳、榆樹、椴樹在更新層和演替層的分布高于主林層,為進展種。3天然次生林主體分布特征(1)在渾河源森林公園的天然次生林內(nèi),各生活型的植物都有,其中最多的生活型為高位芽植物,占所有生活型的46.5%;其次是地上芽植物,占23.3%;地下芽植物占11.6%;地面芽植物和一年生植物均占9.3%。說明該天然次生林群落還處在不穩(wěn)定期。(2)渾河源森林公園天然次生林中柞樹出現(xiàn)的點數(shù)最多,為23點,相對密度達到38%,相對優(yōu)勢度為58.30%,相對頻度最大,說明柞樹分布非常均勻,因此其重要值最高,達到42.3。核桃楸在天然次生林中重要值為第2位。說明該地適宜柞樹、核桃楸的生長,并且柞樹為該群落的主導種群。(3)該林分有30cm以上紅松幼樹6600株/hm2,幼樹呈群團狀分布,團間距離平均為1.52m,有1700團/hm2,每團平均3～4株幼樹。(4)喬木樹種中,假色槭在更新層出現(xiàn)的頻率最高,在演替層和主林層也有一定的分布,說明該樹種在天然次生林中為進展種;紅松僅在更新層出現(xiàn)且頻率最高,說明紅松為天然次生林中進展種