湖南省通道县孟冲“风水林”赤皮青冈群落研究

时间:2022-10-14 08:11:41

湖南省通道县孟冲“风水林”赤皮青冈群落研究

摘要:指出了侗族村民把居住地周围的山林封为“风水林”,通道县孟冲村民把赤皮青冈封为“神树”,使赤皮青冈在这里形成了完整的群落结构。赤皮青冈为壳斗科常绿乔木,主要分布在长江以南地区。对孟冲风水林中赤皮青冈的植物群落、植物区系、群落结构与演替等进行了研究,为我国赤皮青冈研究提供科学依据。

关键词:赤皮青冈;风水林;群落调查;通道

1赤皮青冈分布区自然概况

赤皮青冈(Cyclobalanopsis gilva (Blume) Oerst)为壳斗科常绿乔木,自然分布于我国湖南、浙江、福建、贵州等省,台湾地区以及日本亦有分布。湖南的桑植县、永州市有零星分布。通道县溪口镇坪头村孟冲村寨的风水林中有成片的赤皮青冈分布,笔者对其进行了群落学调查,以期为赤皮青冈的保护及其区系研究提供基础资料。

通道县溪口镇孟冲村寨位于通道县北部,东经109°48′32″北纬26°22′2″,渠水上游(长江水系),海拔380~500m之间。地处亚热带湿润季雨气候区,受地形地势影响,夏无酷暑,冬少严寒,气候温和,雨量充沛。据通道县气象局资料,年平均温为169℃,年降雨量14807mm,无霜期298d,≥10℃年活动积温4914℃。区内母岩主要为板岩、页岩发育的土壤为山地红壤。土壤肥沃、深厚。该村的赤皮青冈林属于村寨风水林,受到的破坏少,群落保存较完整。

2赤皮青冈群落的植物区系组成

据对现存相对完整的4个赤皮青冈群落1600m2的样方调查,共有维管植物50科78属98种,其中蕨类植物6科10属10种,种子植物44科68属88种,根据吴征镒教授对中国种子植物区系的划分,除苔草属(Carex)为广泛分布外,热带性分布的多达68属,其中热带分布的18属,如杜英(Elaeocarpus)、山矾(Symplocos)、冬青(Ilex)、罗汉松(Podocarpus)、野茉莉(Styrax)等;旧世界热带分布的9属,八角枫、海桐花(Pittosporum)、槲寄生(Viscum)等;热带亚洲至热带大洋洲分布的6属,兰属(Cymbidium),樟属(Cinnamomum),崖爬藤属(Tetrastigma)等;热带亚洲至热带非洲分布的2属,铁仔属(Myrsine)等;热带亚洲分布的18属,定心藤属(Mappianthus),新木姜子属(Neolitsea),山茶属(Camellia),木荷属(Schima)等;北温带分布的14属,杨梅属(Myrica),景天属(Sedum),栎属(Quercus),榆属(Ulmus),槭树属(Acer),荚属(Viburnum)等;东亚北美间断分布的3属,石栎属(Lithocarpus),青冈属(Cyclobalanopsis),蛇葡萄属(Ampelopsis)等。绝大部分为长江以南分布的种类,尤其以华中分布的喜温种类最多,达30种,如杉木(Cunninghamia lanceolata)、马尾松(Pinus massoniana)、枫香(Liquidambar formosana)、甜槠(Castanopsis eyrei)、樟树(Cinnamomum camphora)、大叶青冈(Cyclobalanopsis jenseniana)、木荷(Schima superba)、紫果槭(Acer cordatum)、多脉榆(Ulmus castaneifolia)、黄檀(Dalbergia hupeana)、冬青(Ilex purpurea)、油茶(Camellia oleifera)、杨梅(Mrubra)、毛竹(Phyllostachys edulis)、箭杆竹(Monocladus solidus)、木(Loropetalum chinense)、乌桕(Sapium sebiferum)、千年桐(Vernicia fordii)、木姜子(Litsea cubeba)、磨芋(Amorphophallus konjac)、天南星(Arisaema erubecens)、艾叶(Artemisia argyi)、蛇葡萄(Ampelopsis cantoniensis)等。因此,从种的分析可以看出,本区植物以华中植物区系为主。由于受大地貌的影响,本区同时兼有华南、华东、西南植物区系过度的特点。

3群落外貌与成层结构

赤皮青冈群落在村寨后山成片生长,林冠参差、较紧密。春末夏初多种乔木种类竟相开花,秋季一些乔木树种结果,林相出现少量黄斑,冬季林相仍然绿色。

群落的主体结构大致分乔、灌、草、苔藓4层,乔木层又分为2~3个亚层。乔木一层一般是赤皮青冈、木荷、枫香、杉木、紫果槭、樟树、构栲、大叶青冈、马尾松等组成。乔二层主要由赤皮青冈、木荷、紫果槭、大叶青冈、多脉榆等组成。有两个样地出现乔三层,由赤皮青冈、木荷、大叶青冈等组成。灌木层主要有箭杆竹、毛竹、木、油茶、十大功劳(Mahonia fortunei)。海桐花(Pittoaporum tobira)、映山红(Rhododendron simsii)、小花八角枫(Alangium faberi)、紫金牛(Ardisia japonica)、总状山矾(Symplocos botryantha)等。草本层主要有蕨、中华凤尾蕨、磨芋、天南星、艾叶、对叶景天(Sedum baileyi)、栗蕨(Histiopteris incisa)、春兰(Cymbidium goeringii)等植物组成,藤本植物有藤黄檀(Dalbergia hancei)、蛇葡萄、薜荔(Ficus pumila)、羊角藤(Morinda umbellata)等。

根据所作4个样地的植物生活型统计(表1)高位芽植物占比例很高,占总数的81%,与莽山低山常绿阔叶林相类似,并且以上的地上芽、地下芽及一年生植物所占的比例均很少,地面芽植物所占的比例较高。但在高位芽植物中,赤皮青冈又以中高位芽植物为主。

表1湖南省通道县孟冲村寨赤皮青冈林与莽山植物生活型比较表

森林类型1RhMaph1Meph1Miph1Nph1IphE1D1E1D1E1D1E1D1E1D1Ch1H1C1Th1总计通道孟冲赤皮青冈

(北纬26°22′)12121271151151131110151411.9%11.9%123.8%115.6%114.3%112.1%11.0%113.9%13.0%1414011119101171311110413.8%138%126.4%11.0%18.3%10%118.2%12.9%11.4%1100%11185%11181.0%莽山低山常绿阔叶林[3]

(北纬24°56′)10%137%129%112%15%12%111%14%10%111811183%1111111100%

注:生活型Emaph为常绿大高位芽植物;Dmaph为落叶大高位芽植物;Emeph为常绿中高位芽植物;Dmeph为落叶中高位芽植物;Emiph为常绿高位芽植物;Dmiph为落叶高位芽植物;ENph为常绿矮高位芽植物;DNph为落叶矮高位芽植物;Elph为常绿藤本高位芽植物;Dlph为落叶藤本高位芽植物;Ch为地上芽植物;H为地面芽植物;C为地下芽植物;TH为一年生植物

据Raurkiaer划分的叶级和其他各项叶的特征显示(表2),叶级以中型叶、叶质以革质和纸质叶、叶型以单叶、叶缘以全缘叶分别占多数。表明其中也面积、革质纸质、全缘叶的高位芽植物是群落的主要组成部分。

表2植物叶特征表

森林类型1叶级1叶型1叶缘1叶质Ma1Me1Mi1Na1S1Co1E1Ne1L1P1H1M孟冲赤皮青冈种数(北纬26°22′)/%115178191319111618212216912111212113.9175.017.812.9186.6114.1178.8121.2166.3120.2111.511.9

注:1.叶级:Ma为大型叶;Me为中型叶;Mi为小型叶;Na为微型叶;2.叶型:S为单叶;Co为复叶;3.叶缘:E为全缘;Ne为非全缘;4.叶质:L为革质;P为纸质;H为草质;M为膜质

4群落的结构特征与演替

4.1群落的结构特征

由表3~6可以看出,在4个样地中,0101号样地乔层盖度08,分层明显,共分3个亚层。第一亚层最高26m,由赤皮青冈、木荷、枫香、紫果槭、杉木、大叶青冈、马尾松等组成,盖度05;第二亚层,高8m以上,18m以下,赤皮青冈、木荷、枫香、紫果槭、构栗、大叶青冈,其次有黄檀、冬青、多脉榆;第三亚层树高在8m以下,主要有赤皮青冈、大叶青冈、冬青。在400的样方中,共有12种100株,常绿阔叶树,其中赤皮青冈有12株,平均高9m,最高26m。胸径断面积723m2,重要值167。灌层盖度05,优势种主要是木,高度12~16m,其次是油茶、假死柴、十大功劳,其中优势种占8320%。草本层盖度07,高度06m。优势种为中华凤尾蕨,其盖度在50%以上,长势好。

群落中还有艾叶、磨芋、天南星等草本植物。层间植物主要有薜荔,缠在枫香树上,长度4~8m。缠在赤皮青冈上的羊角藤,长度4~5m。活地被物为苔藓,厚度4,盖度06。0102号样地乔层盖度08,共分2个亚层。第一亚层最高23m,由赤皮青冈、木荷、紫果槭、甜槠、大叶青冈、樟树、冬青组成,盖度06。第二亚层,高5m以上,10m以下,由赤皮青冈、木荷、大叶青冈、樟树、冬青组成,在400m2的样方中,共有7种22株,常绿阔叶树,其中赤皮青冈有7株,平均高10m,最高23m。胸径断面积844m2,重要值177。灌层盖度05,优势种主要是木,高度15~20m,其次是油茶、映山红。其中优势种占6020%。草本层盖度08,高度07m。优势种为蕨,其盖度在50%以上,长势好。

群落中还有凤尾蕨、对叶景天等植物。层外植物主要有爬山虎,长度10m缠在赤皮青冈上。活地被物为苔藓,厚度3,盖度06。0103号样地乔层盖度06,分层明显,共分2个亚层。第一亚层最高24m,由赤皮青冈组成,第二亚层,高5m以上,10m以下,杉木、黄檀、乌桕组成。在400m2的样方中,共有4种100株,属常绿阔叶林,常绿、落叶林组成,其中赤皮青冈1株,杉木80株,黄檀3株,乌桕16株,赤皮青冈胸径断面积盖度082,重要值163。灌层盖度06,优势种箭杆竹,高度15~20m,其次是木、木姜子,其中优势种占6120%。草本层盖度07,高度06m,优势种为中华凤蕨,其盖度在60%以上,长势较好,其次是磨芋。0104号样地乔层盖度07,分层明显,共分二个亚层。第一亚层最高24m,由赤皮青冈、马尾松组成,盖度08;第二亚层,高10m以上,11m以下,由赤皮青冈、楠竹、湖南山核桃组成。在400m2的样方中,共有4种89株,属常绿阔叶林,其中赤皮青冈5株,湖南山核桃3株,楠竹81株,赤皮青冈胸径断面积盖度280,重要值150。灌层盖度05,优势种木,高度15~20m,其次是油茶、箭杆竹,其中优势种占50%以上,长势较好。草本层盖度06,高度06m,优势种为蕨,其盖度在60%以上,其次是天南星。

2014年11月绿色科技第11期4.2主要种群年龄结构及群落演替趋势

通过对4个样方主要种群的年龄结构分析可知,赤皮青冈、木荷、紫果槭、大叶青冈、甜槠、枫香均为成熟正常种群(含Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ-Ⅳ或Ⅴ),各年龄段的种群基本呈金字塔型,处于相对稳定阶段。多脉榆、杉木、马尾松、冬青和楠竹均属旺盛正常种群(含Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ或Ⅳ),基本上属于乔木第二层优势种,亦处于稳定发展阶段。0103与0104号样地的赤皮青冈群落结构不是完整的金字塔形。笔者认为这与近年来营造杉木人工林,大力发展楠竹所造成的苗木减少的情况有密切关系,不应视为赤皮青冈群落衰退的表现。

综上所述,赤皮青冈群落是与当地自然环境相适应的一种顶极群落(表3~表7)。

表3赤皮青冈群落表

样地号:0101样地面积:400m2海拔:400m

层次1序号1植物名称1亚层1树高/m平均1最高1相对显著度

/%1相对多度

/%1相对频度

/%1重要值1优势度[11]立木度I1II1III1IV1V乔层111赤皮青冈Cyclobalanobsis gilva1Ⅰ

Ⅲ19126162.84144.19160116710.50129519411511914121木荷Schima superba1Ⅰ

Ⅱ11111215.414.65110120.0510.0419412215111131枫香Liqllidambar formosana1Ⅰ

Ⅱ11611814.1115.1118.33117.5510.031200116018110141紫果槭Acer cordatum1Ⅰ

Ⅱ1811012.7715.36118.131011831218151甜槠Castanopsis eyrei1Ⅰ1811010.9518110118.01011501212161构栗Castanopsis tibetama1Ⅱ11011010.7412112.74101111171杉木Cunninghamia lanceolata1Ⅰ1811010.9018110117.9510111212181大叶青冈Cyclobalanopsis myrsinaefolia1Ⅰ

Ⅲ181813.3613.57116.9310111111191马尾松Pinus massoniana1Ⅰ11511510.1612112.161011111101黄檀Dalbeigia bupeana1Ⅱ11211210.4813.57114.05101111111111冬青Ilex parpurea1Ⅱ

Ⅲ15.21610.0911.79111.881011111121多脉榆Umns castaneifolia1Ⅱ11011010.39911.075111.4710115012011

层次1序号1植物名称1高度/m1多盖度1群集度1生活力灌层111木Loropetahum chinense116012121V1121油茶Camellia oleifera115011111V1131海桐花Oliv pittosporum120011111V2141假死柴Lindera glallca120011111V2151十大功劳115011111V2

层次1序号1植物名称1高度/m1多盖度1群集度1生活力草层111中华凤尾蕨Pteris sinensis14012121V1121魔芋Amorphophallus konjac13011111V1131天南星Arisaema erubescens14011111V1141艾叶Artemisia argyi16011111V1

层次1序号1植物名称1高度/m1在何种树上1生活力层间植物111薜荔Ficus pumila14-81枫香1V1121羊角藤Marinda umbellata14-51赤皮青冈1V11种类1厚度(mm)1盖度1生活力活地被物1苔藓14010.61V1

表4 赤皮青冈群落+

样地号:0102样地面积:400m2海拔:450m

层次1序号1植物名称1亚层1树高/m平均1最高1相对显著度

/%1相对多度

/%1相对频度

/%1重要值1优势度[11]立木度I1II1III1IV1V乔层111赤皮青冈Cyclobalanobsis gilva1Ⅰ110123163.01145.01160117710.55128918111611316121木荷Schima superba1Ⅱ1811014.1015.3018.0117.810.04120011001719131紫果槭Acer cordatum1I1811010.9318110117.01015012011141甜槠Castanopsis eyrei1Ⅰ1811010.9518110118101501212151大叶青冈Cyclobalanopsis myrsinaefolia1ⅠⅡ181813.3613.57116.931011111161冬青Ilex parpurea1Ⅱ15.51610.0911.79111.8010111171樟树Cinnamomum camphora1Ⅱ16.21711.0312.10112.001111

层次1序号1植物名称1高度/m1多盖度1群集度1生活力灌层111木Loropetahum chinense120012121V1121油茶Camellia oleifera115011111V1131映山红Rhododemdron simsii115011111V1

层次1序号1植物名称1高度/m1多盖度1群集度1生活力草层111蕨Peridium aqtlilimum17012121V1121凤尾蕨Pteris cretica16011111V1131对叶景天Sedum baileyi14011111V1

层次1序号1植物名称1高度/m1在何种树上1生活力层外植物111爬山虎Parthenocissus laetivirens1101赤皮青冈1V1

1种类1厚度(mm)1盖度1生活力活地被物1苔藓1310.41V1

表5赤皮青冈群落结构特征表

样地号:0103样地面积:400m2海拔:420m

层次1序号1植物名称1亚层1树高/m平均1最高1相对显著度

/%1相对多度

/%1相对频度

/%1重要值1优势度[11]立木度I1II1III1IV1V乔层111赤皮青冈Cyclobalanobsis gilva1Ⅰ124124158.02138.23150116310.45120011001101713121杉木Cunninghamia lanceolata1Ⅱ16110114.02113.2618.33135.6110.01111001815131黄檀Dalbeigia bupeana1Ⅱ151510.211.02111.2211111141乌桕Sapium sebiferum1Ⅱ151510.211.02111.2211111

层次1序号1植物名称1高度/m1多盖度1群集度1生活力灌层111箭杆竹Monocladus solidus115011111V121木姜子Litsea pungens120011111V1131木Loropetahum chinense120012121V1

层次1序号1植物名称1高度/m1多盖度1群集度1生活力草层111中华凤尾蕨Pteris sinensis16011111V1121磨芋Amorphophallus konjac14012121V1

表6赤皮青冈群落表

样地号:0104样地面积:400m2海拔:480m

层次1序号1植物名称1亚层1树高/m平均1最高1相对显著度

/%1相对多度

/%1相对频度

/%1重要值1优势度[11]立木度I1II1III1IV1V乔层111赤皮青冈Cyclobalanobsis gilva1ⅠⅡ118124160.31143.19160115010.45128011001101613121楠竹Phyllostachys edulis1Ⅱ110110128.14118.87116.67163.6810.0511100131湖南山核桃Carya humanensis1Ⅱ11111111.69110.512.19101111

141马尾松Pinus massoniana1ⅠⅡ11011711.69112.6214.311011801501711

层次1序号1植物名称1高度/m1多盖度1群集度1生活力灌层111木Loropetahum chinense120012121V1121油茶Camellia oleifera120011111V1131箭杆竹Monocladus solidus120011111V1

层次1序号1植物名称1高度/m1多盖度1群集度1生活力草层111蕨Peridium aqtlilimum16012121V1121天南星Arisaema erubescens16011111V11种类1厚度(mm)1盖度1生活力活地被物1苔藓1410.61V15赤皮青冈群落样方的聚类分析与排序

利用表7四个样方的乔层重要百分值作原始数据,计算各样方间的欧氏距离,得到如下4×4欧氏矩阵:

欧氏距离公式:

dk=[∑P1i=1(Xij-Xik)2]112

0104010301020101

026.6019.0321.65

018.3622.06

016.75

按最远邻体法将4个样方进行聚合分类得图1。

从图1可以看到样方0101与0102最早聚合,其次再与样方0101相聚合,而样方0103与其他3个样方差异较大。这与在野外调查时看到的情况相一致。0101与0102两个样方均位于沟谷较上部,立地环境最相类似,0104号样地则位于山沟中部,这3个样方的共同点是受人破坏较少,保存较完整,而0103号样方人工造林、种地,破坏较大,群落结构开始趋向不稳定。同样利用表4的数据作原始分析数据,采用Bray-Cutis相异系数公式:

图1通道县孟冲赤皮青冈样方聚类树状

B(j・k)=∑P1i=1 (Xij-Xik)/∑P1i=1 (Xij+Xik)。

J・k=样方;相似系数=1~相异系数。

计算各样方间的相异系数及相似系数,为便于计算将所得相似及相异系数均扩大100倍,可得表8。

表7通道县孟冲赤皮青冈乔层重要百分值表%

种名1样地号0101101021010310104赤皮青冈Cyclobalanobsis gilva145.90149.13139.96142.50木荷Schima superba121.30126.87枫香Liqllidambar formosan17.4016.20甜槠Castanopsis eyrei15.6111.10紫果槭Acer cordatum14.6012.30杉木Cunninghamia lanceolata10.911147.70马尾松Pinus massoniana10.8312.80118.80大叶青冈Cyclobalanopsis myrsinaefolia15.5416.22黄檀Dalbeigia bupeana11.41115.40冬青Ilex parpurea10.7310.32多脉榆Umns castaneifolia11.06乌桕Sapium sebiferum10.8710.6016.94千年桐Vernicia montana111.20湖南木姜子Lisea hananersis111.13总状山矾Symplocos botryantha11.30樟树Cinnamomum camphora112.13湖南山核桃Carya humanensis111112.20楠竹Phyllostachys edulis111136.50构栗Castanopsis tibetama12.30海桐花Pittosporum tobira10.24合计1100110011001100

表8各样方相似及相异系数

101011010210103101040101150133140010214616113715101031601116601041138148152相异系数

用极点排序法(po法)排序,得结果如图2。

图2通道县孟冲赤皮青冈样方极点排序

从图2看,还无法确定哪两个样方具有显著差异,应该四个样方均属于同一个群落即赤皮青冈群落,而不能分为几个群落。

6赤皮青冈群落的保护及开发利用

6.1赤皮青冈群落的保护

在湖南省通道县孟冲村寨风水林中有大片的赤皮青冈群落,在湖南少见。树形高大,树干通直,材质细密,是高级家具、建材、雕刻等用材,在群落中最大的一株胸径150cm,最高26m,虽然当地村民视为神树,对它进行保护,但是政府有关部门应采取严格的保护措施,尤其是大树挂牌严禁采伐,每年采种必须经有关部门批准后有组织地进行,杜绝伐树采种的现象发生。在采种时要适当保留部分种子,以促进赤皮青冈的天然更新。

6.2开发利用

赤皮青冈是高级家具、建材等用材,野生赤皮青冈远远不能满足市场需求,应该开展引种驯化工作,进行赤皮青冈的有性与无性繁殖的研究,在当地建立引种基地,为社会提供苗木,以利于种质的保存,也可产生一定的经济和社会效益。

参考文献:

[1] 刘克旺.湖南省通道侗族自治县森林植物区系及植被研究[J].中南林学院学报,1985,5(2).

[2] 李星照.湖南省通道侗族自治县生物多样性调查与研究[M].长沙:湖南科技出版社,2010.

[3] 祁承经.湖南莽山植被研究[J].湖南林业科技,1979(1).

[4] 张海浪.湖南省通道县龙底沟谷森林生态系统自然保护区自然资源研究[M].长沙:湖南科技出版社,2003.

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