郭陽(yáng)陽(yáng)
(山西省五臺(tái)山國(guó)有林管理局,山西 繁峙 034300)
山西五臺(tái)山草甸自然保護(hù)區(qū)成立于1993年,高山及亞高山草甸植物群落是保護(hù)區(qū)內(nèi)的主要保護(hù)對(duì)象,也是華北地區(qū)最典型的山地草甸。山地草甸是一種極為重要的草地生態(tài)系統(tǒng),非地帶性植被,可出現(xiàn)在不同植被帶內(nèi),植被類(lèi)型主要由多年生中生草本植物組成。山地草甸,具有水土保持、涵養(yǎng)水源、調(diào)節(jié)氣候、凈化空氣、維護(hù)生物多樣性等多種生態(tài)功能。近年來(lái),隨著旅游、放牧等人為活動(dòng)的增加,該保護(hù)區(qū)的高山及亞高山草甸生態(tài)系統(tǒng)受到了嚴(yán)重人為干擾,如何實(shí)現(xiàn)高山草甸保護(hù)與旅游資源開(kāi)發(fā)兩者可持續(xù)發(fā)展,是一項(xiàng)亟需解決的工作。做好保護(hù)工作,首先要對(duì)山地草甸植被群落進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查。筆者利用樣帶法和樣方法對(duì)五臺(tái)山草甸保護(hù)區(qū)的植物區(qū)系、草甸群落、生物多樣性等進(jìn)行了調(diào)查,旨在為高山及亞高山草甸保護(hù)工作提供參考數(shù)據(jù)。
五臺(tái)山草甸自然保護(hù)區(qū)位于山西省忻州市五臺(tái)縣東北隅,屬太行山系北端,總面積約3400hm2,海拔2400m~3061m,其中核心區(qū)面積547hm2、實(shí)驗(yàn)區(qū)面積2853hm2。五臺(tái)山地層豐富,地貌類(lèi)型包括高山、亞高山、中高山、山麓丘陵等多種類(lèi)型;氣候?qū)儆谂瘻貛О敫珊敌蜕植菰瓪夂驇В募痉置?,春季多風(fēng)干燥,夏季炎熱多雨,秋季天高氣爽,冬季寒冷漫長(zhǎng);年均氣溫-9.2℃,晝夜溫差較大,年均無(wú)霜期在60d~130d,年降水量450m~1000m(無(wú)霜期和降水量隨海拔升高而變化)。
保護(hù)區(qū)植被從山麓至山頂,可以劃分為山地落葉闊葉林帶、山地寒溫針葉林帶、亞高山灌叢草甸帶和高山草甸帶。保護(hù)區(qū)內(nèi)記錄有植物種類(lèi)99 科354屬595 種,其中草本植物483 種,約占保護(hù)區(qū)植物種類(lèi)總數(shù)的81.20%;喬木和灌木112 種,占總數(shù)的18.80%,分布較多的科有菊科、豆科、薔薇科、毛茛科、唇形科、莎草科、蓼科等。保護(hù)區(qū)地處暖溫帶闊葉林區(qū)和溫帶草原區(qū)的交界地帶,根據(jù)中國(guó)植被區(qū)劃,屬于暖溫帶闊葉林區(qū)域。
對(duì)保護(hù)區(qū)草甸群落調(diào)查分別采取樣帶法和樣方法兩種。保護(hù)區(qū)草甸主要分布在東、南、西、北、中5個(gè)臺(tái)頂,其中西臺(tái)和中臺(tái)由于山體陡峭,無(wú)法布設(shè)樣方,樣方布設(shè)在東臺(tái)、南臺(tái)和北臺(tái)3個(gè)區(qū)域。樣帶及樣方取樣方法以3個(gè)臺(tái)頂為中心,分別在東南西北4個(gè)方向布設(shè)4 條樣帶,每條樣帶每隔150m 布設(shè)1個(gè)樣方,樣方面積1.0m×1.0m。每個(gè)樣方記錄:①地理坐標(biāo)、坡度、坡位、坡向、海拔等地理信息;②植被類(lèi)型、草本植物種類(lèi)、平均高度、群落總蓋度、分蓋度等;③人為干擾因素。調(diào)查中記錄樣方42個(gè)。
樣方中記錄到的植物種類(lèi)與樣方數(shù)量組成原始數(shù)據(jù)矩陣,通過(guò)計(jì)算各草本植物的重要值(IV),以反映各草本植物與群落之間的關(guān)系。重要值(IV)計(jì)算方法為:
植物重要值(IV)=(相對(duì)蓋度+相對(duì)高度)/2
①相對(duì)蓋度=某植物種的蓋度/全部植物種的蓋度之和;
②相對(duì)高度=某植物種的高度/全部植物種的高度之和。
該保護(hù)區(qū)草甸群落樣方記錄到的草本植物有71種,其中蓋度≥5.0%的草本植物有33 種,分別是苔草、北方蒿草、珠芽蓼、鵝觀草、瓣蕊唐松草、田葛縷子、毛茛、委陵菜、地榆、沙參、銀蓮花、早熟禾、紫羊茅、藍(lán)花棘豆、蒲公英、雙花堇菜、火絨草、車(chē)前草、歪頭菜、點(diǎn)地梅、萹蓄、東方草莓、輪葉馬先蒿、野罌粟、北柴胡、無(wú)芒雀麥、山野豌豆、茜草、紫苞風(fēng)毛菊、巖青蘭、披堿草、雞兒腸、小花草玉梅、零陵香;其他植物包括小紅菊、節(jié)節(jié)草、小米草、石竹、龍膽、小叢紅景天、細(xì)葉百合等。
根據(jù)《中國(guó)植被》命名方法,五臺(tái)山草甸自然保護(hù)區(qū)草甸植被的42個(gè)樣方可以劃分為8個(gè)群落,各群落的類(lèi)型及生態(tài)學(xué)特征如下:
3.2.1 苔草+北方蒿草草甸
苔草+北方蒿草草甸是五臺(tái)山草甸自然保護(hù)區(qū)分布最多的植被類(lèi)型,在42個(gè)樣方中有18個(gè)樣方為苔草+蒿草草甸,群落平均蓋度在75%左右,廣泛分布于東臺(tái)、北臺(tái)和南臺(tái)等區(qū)域,建群種為苔草和北方蒿草,受人為干擾較為嚴(yán)重。苔草平均分蓋度為40%,重要值為0.155~0.601;北方蒿草平均分蓋度為30%,重要值為0.101~0.479;其他伴生種有紫羊茅、珠芽蓼、瓣蕊唐松草、鵝觀草、鼠掌老鸛草、早熟禾、藍(lán)花棘豆等。
3.2.2 北方蒿草+紫羊茅草甸
北方蒿草+紫羊茅草甸主要分布于北臺(tái)和東臺(tái),有5個(gè)樣方為該群叢,群落平均蓋度在85%以上,建群種為北方蒿草和紫羊茅,受人為干擾較小。北方蒿草平均分蓋度為35%,重要值為0.135~0.512;紫羊茅平均分蓋度為30%,重要值為0.112~0.398;其他伴生種有珠芽蓼、瓣蕊唐松草、蒲公英、早熟禾、鵝觀草等。
3.2.3 北方蒿草+珠芽蓼草甸
北方蒿草+珠芽蓼草甸主要分布于北臺(tái)區(qū)域,有5個(gè)樣方為該群叢,群落平均蓋度在80%以上,建群種為北方蒿草和珠芽蓼。北方蒿草平均分蓋度為40%,重要值為0.124~0.491;珠芽蓼平均分蓋度為35%,重要值為0.101~0.362;其他伴生種有紫羊茅、瓣蕊唐松草、藍(lán)花棘豆、早熟禾、鵝觀草、委陵菜等。
3.2.4 北方蒿草+瓣蕊唐松草草甸
北方蒿草+瓣蕊唐松草草甸在北臺(tái)、東臺(tái)和南臺(tái)均有分布,有4個(gè)樣方為該群叢,群落平均蓋度在75%左右,建群種為北方蒿草和瓣蕊唐松草,人為干擾輕微。北方蒿草平均分蓋度為45%,重要值為0.169~0.443;瓣蕊唐松草平均分蓋度為30%,重要值為0.123~0.319;其他伴生種有苔草、秦艽、鵝觀草、委陵菜、火絨草等。
3.2.5 紫羊茅+萹蓄草甸
紫羊茅+萹蓄草甸主要分布于北臺(tái)區(qū)域,有3個(gè)樣方為該群落,群落平均蓋度在70%左右,建群種為紫羊茅和萹蓄,受旅游、放牧等人為干擾較為嚴(yán)重。紫羊茅平均分蓋度為45%,重要值為0.376~0.429;萹蓄平均分蓋度為40%,重要值為0.319~0.355;伴生種有蒲公英、小紅菊、小花草玉梅等。
3.2.6 紫苞風(fēng)毛菊+紫羊茅草甸
紫苞風(fēng)毛菊+紫羊茅草甸主要分布于南臺(tái)區(qū)域,有2個(gè)樣方為該群落,群落平均蓋度在50%左右,建群種為紫苞風(fēng)毛菊和紫羊茅,人為干擾較輕。紫苞風(fēng)毛菊平均分蓋度為25%,重要值為0.081~0.144;紫羊茅平均分蓋度為15%,重要值為0.043~0.102;伴生種有田葛縷子、珠芽蓼、零陵香、北柴胡、山野豌豆等。
3.2.7 東方草莓+藍(lán)花棘豆草甸
東方草莓+藍(lán)花棘豆草甸主要分布于東臺(tái)和南臺(tái),有3個(gè)樣方為該群落,群落平均蓋度在85%左右,建群種為東方草莓和藍(lán)花棘豆,人為干擾較小,可以忽略。東方草莓平均分蓋度為45%,重要值為0.078~0.135;藍(lán)花棘豆平均分蓋度為30%,重要值為0.065~0.118;伴生種有委陵菜、苔草、珠芽蓼、山野豌豆、北柴胡、秦艽等。
3.2.8 披堿草+早熟禾草甸
披堿草+早熟禾草甸主要分布于南臺(tái)區(qū)域,有2個(gè)樣方為該群落,群落平均蓋度在65%左右,建群種為東方披堿草+早熟禾,人為干擾較為嚴(yán)重。披堿草平均分蓋度為40%,重要值為0.424~0.537;早熟禾平均分蓋度為20%,重要值為0.271~0.312;伴生種有苔草、珠芽蓼等。
樣方調(diào)查發(fā)現(xiàn),保護(hù)區(qū)內(nèi)草甸群落的優(yōu)勢(shì)種有北方蒿草、苔草、珠芽蓼、紫羊茅等,在北臺(tái)、南臺(tái)、東臺(tái)等區(qū)域均有大面積分布。苔草+北方蒿草草甸是保護(hù)區(qū)內(nèi)分布最廣的草甸植被群落,42個(gè)調(diào)查樣方中有18個(gè)為該群落,約占樣方總數(shù)43%,受旅游、放牧等人為干擾較為嚴(yán)重;北方蒿草+紫羊茅草甸、北方蒿草+珠芽蓼草甸、北方蒿草+瓣蕊唐松草草甸群落,樣方數(shù)量分別為5個(gè)、5個(gè)和4個(gè),分別占樣方總量的12%、12%和10%,屬于保護(hù)區(qū)內(nèi)常見(jiàn)的草甸植被類(lèi)型;其他草甸群落類(lèi)型相對(duì)較少。調(diào)查中發(fā)現(xiàn),距離旅游步道越近、海拔越低,草甸群落受人為干擾越嚴(yán)重,高海拔區(qū)域游客人數(shù)較少,人為干擾相對(duì)較輕。保護(hù)區(qū)內(nèi)受人為干擾較為嚴(yán)重的區(qū)域植物群落以伴人植物及一年生植物為主,如蒲公英、車(chē)前草等;受人為干擾較小的區(qū)域植物群落,以北方蒿草、苔草、珠芽蓼等植物為主。旅游及放牧等人為干擾,在一定程度上改變了草甸植物群落物種組成,管理部門(mén)今后應(yīng)注意做好高山及亞高山草甸保護(hù)工作。