●郭曉峰
(凌源市林業(yè)和草原綜合行政執(zhí)法隊(duì) 遼寧 朝陽(yáng) 122500)
凌源青龍河源省級(jí)自然保護(hù)區(qū)位于遼寧最西部,與河北省的青龍縣、平泉縣接壤,行政隸屬于凌源市河坎子、刀爾登等8個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),地理坐標(biāo)118°50' 16"~119°22' 12"E、40°35' 50"~40°57'13"N,總面積52 974·73 hm2。保護(hù)區(qū)始建于2005年,屬森林生態(tài)系統(tǒng)類型自然保護(hù)區(qū),地處燕山山脈東段,主要保護(hù)當(dāng)?shù)氐湫偷脑稚鷳B(tài)系統(tǒng)、濕地生態(tài)系統(tǒng)與動(dòng)物資源等。
凌源青龍河源省級(jí)自然保護(hù)區(qū)自然地貌以山地為主,年平均降雨量540·6 mm,為半濕潤(rùn)向半干旱區(qū)域過渡區(qū)域,自然植被主要為天然次生喬灌木林,屬于長(zhǎng)白、華北、內(nèi)蒙古等三個(gè)植物區(qū)系交匯生長(zhǎng)過渡地帶,華北植物區(qū)系成分偏多,山地陽(yáng)坡以荊條(Vitex negundo)、鵝耳櫪(Carpinus turczaninowii)等天然灌叢為主,陰坡以蒙古櫟(Quercus mongolica)、大葉白蠟(Fraxinus rhynchophylla)、榛(Corylus heterophylla)等喬灌木為主。天然林在當(dāng)?shù)睾B(yǎng)水源、保護(hù)水土、維系生態(tài)安全以及維護(hù)動(dòng)植物資源的多樣性等方面具有不可替代的作用。
受自然地貌、土層厚度、海拔高度等多方面影響,保護(hù)區(qū)天然次生林的喬灌木植被類型多達(dá)40余種,其中包括鵝耳櫪+大葉白蠟天然喬木群系。雖然該群系占所有天然喬灌木的面積比例較低,但作為一種典型的原生植被類型,具有重要的科研與生態(tài)應(yīng)用價(jià)值。為對(duì)該群系的林分結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)量化評(píng)估,保護(hù)區(qū)技術(shù)人員對(duì)該林分類型進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)地調(diào)查,并對(duì)主要喬灌木樹種在群落中的生態(tài)貢獻(xiàn)進(jìn)行科學(xué)評(píng)價(jià),提出了生態(tài)應(yīng)用途徑。
通過樣線調(diào)查,選擇有代表性天然林地進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)地調(diào)查,面積為20 m×20 m,記錄經(jīng)緯度、海拔、坡向、坡位、土層厚度等標(biāo)準(zhǔn)地調(diào)查因子,標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)喬木每木檢尺,記錄所有胸徑≥5 cm的樹種名稱、數(shù)量、胸徑、樹高等數(shù)據(jù);在樣地中心和四角機(jī)械設(shè)置5個(gè)灌叢樣方,每個(gè)面積5 m×5 m,調(diào)查記錄所有灌木種類名稱、株數(shù)、蓋度、平均高等數(shù)據(jù),包括灌叢樣方內(nèi)所有未達(dá)到檢尺徑階的喬木幼樹,均按照林下灌木統(tǒng)計(jì)。
調(diào)查的鵝耳櫪+大葉白蠟天然喬木林在保護(hù)區(qū)內(nèi)核心區(qū),位于刀爾登鎮(zhèn)柏杖子村尖山子西溝,地理位置為119°0' 1"E、40°41' 34"N,海拔528 m,坡度10°,坡向北,山地,中偏上坡位,郁閉度0·9,土層厚度18 cm,立地條件中等,喬木層總株數(shù)1050株/hm2,平均胸徑8·9 cm,平均樹高8·1 m;灌木品種豐富,總計(jì)有18個(gè)木本植物種類,總株數(shù)18 160株(叢)/hm2,包括眾多的北京丁香、鵝耳櫪等喬木幼樹。各喬灌木群落組成,見表1。
表1 鵝耳櫪+大葉白蠟群落數(shù)量特征
調(diào)查記錄結(jié)果顯示,本群落為天然喬灌混交林。從喬木層株數(shù)構(gòu)成看,喬木層的優(yōu)勢(shì)種為鵝耳櫪和大葉白蠟,樣地內(nèi)兩個(gè)樹種株數(shù)相等,均占喬木總株數(shù)的35·7%,平均高度大葉白蠟稍高一些,喬木層其他樹種為伴生種,其中,北京丁香占11·9%,蒙古櫟、大果榆和榆葉白鵑梅三種喬木生長(zhǎng)的株數(shù)相同,占喬木總株數(shù)的4·7%,小葉樸株數(shù)最低,占2·4%;從喬木層的胸徑調(diào)查結(jié)果可發(fā)現(xiàn)喬木層的樹齡結(jié)構(gòu)差異,蒙古櫟、北京丁香胸徑明顯偏大,因此,在天然林生長(zhǎng)初期階段,這兩種喬木比其他幾種喬木樹齡更大;從灌木調(diào)查結(jié)果看,灌層中,生長(zhǎng)有大量的喬木幼樹,如優(yōu)勢(shì)種幼樹鵝耳櫪,還有胡桃楸、大葉白蠟、衛(wèi)矛、蒙椴、糠椴,包括藤本的南蛇藤,灌木種類包括榛、三種繡線菊、小花溲疏等9種灌木,幼樹與灌木總株數(shù)達(dá)到18 160株/hm2,灌木層在喬木群落中所產(chǎn)生的生態(tài)影響較大,因此,該群落定性為喬灌混交林;從各樹種在灌木層中生態(tài)作用看,單位面積株數(shù)較高的幾種,應(yīng)該發(fā)揮出較大的整體生態(tài)效益,如榛5040株/hm2,南蛇藤2560株/hm2,土莊繡線菊為1280株/hm2,北京丁香、鵝耳櫪分別為1920株/hm2、1840株/hm2[1]。
群落內(nèi)各種喬灌木植物的繁衍生長(zhǎng),與自然環(huán)境具有高度的適應(yīng)性,并且每種植物為擴(kuò)大自身的種群數(shù)量,都盡一切可能最大限度利用外部自然資源,如光照、土壤等。從喬木層看,本群落正常自然生長(zhǎng)演替,林分整體結(jié)構(gòu)將保持長(zhǎng)期穩(wěn)定,榆葉白鵑梅樹較矮,是明顯的被壓木,逐漸地會(huì)因?yàn)楣庹詹蛔愣劳?;幾十年后,群落?nèi)唯一的一株蒙古櫟霸王樹也將死亡,調(diào)查此樹為胸徑20·2 cm,高度14 m,冠幅7 m,是本群落中的年齡始祖,樹齡過大,必然最先死亡;其他的如大葉白蠟、北京丁香和鵝耳櫪等,樹高生長(zhǎng)差異不明顯,林分群落結(jié)構(gòu)將保持長(zhǎng)期穩(wěn)定;灌木層中雖然喬木幼樹眾多,大多樹高生長(zhǎng)受限,不可能都生長(zhǎng)為喬木,只有生長(zhǎng)前期耐蔭性強(qiáng),等待適應(yīng)的時(shí)機(jī),才可能得到發(fā)展;灌木層調(diào)查中,最特殊的樹種為核桃楸,在樣線調(diào)查中發(fā)現(xiàn),保護(hù)區(qū)內(nèi)也有大面積的天然核桃楸林,多生長(zhǎng)在陰坡溝谷,核桃楸生長(zhǎng)前期耐蔭,生長(zhǎng)的中期以后,樹體與冠幅高大,將有限的陽(yáng)光截留給自身生長(zhǎng)需求,逐漸使林下大面積其他喬灌木庇蔭死亡,形成頂級(jí)群落,當(dāng)然,這個(gè)自然演替需要百年甚至更長(zhǎng)時(shí)間[2]。
本群落的植物組成,充分說明了天然植物群落的植物多樣性特點(diǎn)[3]。第一,喬灌木植物品種的多樣性。調(diào)查結(jié)果顯示,喬木層中的種類達(dá)到7種,灌木層調(diào)查中木本植物種類達(dá)到18種,除去喬木幼樹種類,調(diào)查群落的木本植物種類達(dá)到21種,林下草本植物對(duì)喬木群落的生態(tài)影響較小,未進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查,但草本植物同樣具有多樣性特點(diǎn),調(diào)查結(jié)果充分顯示出天然林植物品種多樣性特點(diǎn)。第二,喬灌木種群數(shù)量的多樣性。喬木層總株數(shù)1050株/hm2,灌木層總株數(shù)18 160株(叢)/hm2,林分郁閉度達(dá)0·9,群落內(nèi)蘊(yùn)含巨大的生物量。第三,調(diào)查同樣發(fā)現(xiàn)植物屬性的多樣性。如群落中生長(zhǎng)有耐旱的植物小葉鼠李、大果榆等,也有相對(duì)耐蔭的大葉白蠟、核桃楸等。第四,植物具有典型性和稀有性特點(diǎn)。如調(diào)查中的南蛇藤,平均高度達(dá)到1·2 m,為藤本植物,可攀援附近高樹,優(yōu)先得到陽(yáng)光照射;而螞蚱腿子,以灌叢的形式存在,生長(zhǎng)良好;所調(diào)查天然次生林群落本身,同樣具有地域性的典型性和稀有性特點(diǎn)。
群落內(nèi)喬灌木品種豐富,種群數(shù)量較高,每種植物都竭盡最大可能,擴(kuò)大自身種群數(shù)量,拓展樹冠光照空間、形成強(qiáng)大的根系網(wǎng)絡(luò),雨季有效吸收水分與養(yǎng)分,旱季爭(zhēng)搶土壤中的水分等,群落對(duì)外部環(huán)境承受破壞能力相對(duì)較強(qiáng);植物在自身生長(zhǎng)的同時(shí),對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生一定的影響,如地表枯落物增加,經(jīng)腐爛后,改善土壤成分與組成結(jié)構(gòu),植物根系網(wǎng)絡(luò),固定地表土壤,減少表土隨著暴雨刮風(fēng)等流失,涵養(yǎng)地表自然降雨等,形成植物群體與周邊環(huán)境互惠互利關(guān)系。
群落內(nèi)所有喬灌木都屬于原生的鄉(xiāng)土樹種,每種植物都具有獨(dú)特的生物學(xué)特性,并且每種樹種都具有一定的耐旱、耐低溫、根系發(fā)達(dá)等生態(tài)特性,多年野外自然生長(zhǎng)后,與本地自然氣候相適應(yīng),可開發(fā)利用這些特性,為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)。典型植物資源約70余種,喬木樹種如大葉白蠟、北京丁香、小葉樸等,藤本植物南蛇藤等,灌木樹種如小花溲疏、螞蚱腿子、胡枝子等,各種植物經(jīng)園林培育,適當(dāng)修剪,都可發(fā)揮出理想的園林作用,同時(shí),經(jīng)園林培育苗木,可大幅度提高育苗地單位面積產(chǎn)出,為地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)[4-5]。
遼西存在大面積宜林荒山荒坡,不同程度存在土壤沙化與生態(tài)功能退化現(xiàn)象,探索并實(shí)施生態(tài)修復(fù),對(duì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展尤為重要。選擇宜林地,人工引進(jìn)栽植小部分原生鄉(xiāng)土樹種,一般2000~3000穴/hm2,如大葉白蠟、北京丁香、鵝耳櫪、小葉樸等,結(jié)合封山育林措施,新植幼樹與原有喬灌木樹種相互補(bǔ)充,達(dá)到盡早郁閉,形成以人工栽植的喬木為優(yōu)勢(shì)種的植被群落。栽植造林時(shí)需澆足水并覆膜,結(jié)合自然降雨,新植幼樹適時(shí)補(bǔ)水,連續(xù)補(bǔ)水2年,達(dá)到幼樹根系生長(zhǎng)發(fā)育基本完成,綠化成效顯著。
遼西地區(qū)自然環(huán)境以干旱為主,自然植被生長(zhǎng)的品種簡(jiǎn)單,種群數(shù)量低,生態(tài)功能弱。在遼西南部地區(qū),大面積的山地適合進(jìn)行封山育林,短期內(nèi)更容易形成郁閉度較高的天然次生林,因立地條件與地貌特征不同,山地遍布不同的喬灌木次生林,這些原生的喬灌木群落,單位面積內(nèi)喬灌木種群數(shù)量較高,生態(tài)功能強(qiáng)大,生物量較高,對(duì)動(dòng)植物資源的多樣性產(chǎn)生良好影響,同時(shí)產(chǎn)生不可替代的生態(tài)與社會(huì)效益。天然植被維護(hù)了遼西與華北地區(qū)生態(tài)環(huán)境宜居、穩(wěn)定和生態(tài)安全,奠定了當(dāng)?shù)鼐G色產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。
遼西地區(qū)喬灌木樹種資源十分豐富,可開發(fā)一些具有代表性的鄉(xiāng)土樹種,包括喬木、灌木、藤本等,進(jìn)行園林苗木培育,育苗周期4年以上,科學(xué)修剪造型,培育出合格園林苗木,土地資源發(fā)揮出常規(guī)大田4倍以上的生產(chǎn)效益。