中條山天然黃菠蘿群落調查

吳應建，廉凱敏，張金朝，史敏華，史榮耀，趙宇飛，呂高陽，馮瑞華

(1.山西省中條山國有林管理局，山西 侯馬 043000；2.山西省林業科學研究院，山西 太原 030012)

·試驗研究·

中條山天然黃菠蘿群落調查

吳應建1，廉凱敏1，張金朝1，史敏華2，史榮耀1，趙宇飛1，呂高陽1，馮瑞華1

(1.山西省中條山國有林管理局，山西 侯馬 043000；2.山西省林業科學研究院，山西 太原 030012)

在中條山林區，首次發現國家Ⅱ級保護植物黃菠蘿天然群落分布。利用GPS導航、地形圖測算，結合環境因子對野生黃菠蘿生存群落進行了分析。結果表明：小陰溝野生黃菠蘿分布面積約0.5 hm2；7個樣方可劃分為黃菠蘿、山核桃、漆樹3個群系；中度海拔、中坡位有利于黃菠蘿生長，小陰溝黃菠蘿多分布在20°以上的半陰坡，群落的蓋度及優勢種會影響黃菠蘿幼苗的更新狀況。

中條山；野生黃菠蘿；群落調查

黃菠蘿(Phellodendronamurense)又名黃柏，為蕓香科(Ruaceae)黃檗屬(Phellodendron)植物。在中國主要分布于東北、華北各省及河南、安徽北部，寧夏也有分布。它既是珍貴的用材樹種，也是名貴的藥源植物，其內皮(韌皮部)可入藥，即關黃柏。由于傳統中草藥和現代制藥的大量需求，野生黃菠蘿資源被過度采集，人為破壞嚴重，國家林業局1999年將其列為國家Ⅱ級保護植物。

20世紀70年代，山西省存有引種栽培的黃菠蘿，但并未有天然黃菠蘿資源分布的記錄。國內外對黃菠蘿的研究主要集中在其藥用價值、化學成分以及人工培育、資源分布等方面，對其生存群落組成結構方面的研究甚少。2016年，筆者首次在中條山石門林場轄區小陰溝發現天然黃菠蘿群落分布，采用生態學重要值研究方法，對其群落結構、生境特點進行了調查和探討，以期為提出相應的保護和開發措施奠定基礎。

1 研究區域自然概況

天然黃菠蘿群落分布于中條山西北邊緣地帶，行政區域屬聞喜縣管轄。氣候屬于暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候，年均溫12.5 ℃，1月均溫-3.2 ℃，7月均溫26.5 ℃，年均降水量506 mm.植被區劃屬暖溫帶落葉闊葉林地帶，主要森林植被類型有油松(Pinustabulaeformis)林、栓皮櫟(Quercusvariabilis)林、側柏(Platycladusorientalis)林、遼東櫟(Quercuswutaishannica)林、鵝耳櫪(Carpinusturczaninowii)林、橿子櫟(Quercusbaronii)林等；灌叢植被類型有黃刺玫(Rosaxanthina)灌叢、連翹(Forsythiasuspense)灌叢、荊條(Vitexnegundovar.heterophylla)灌叢、黃櫨(Cotinuscoggygrisvar.pubescens)灌叢、翅果油樹(Elaeagnusmollis)灌叢、山桃(Amygdalusdavidiana)灌叢、繡線菊(Spiraeatrilobataspp.)灌叢、酸棗(Zizyphusvar.spinosa)灌叢等；主要草本群落有蒿類(Artemisiaspp.)草叢、白羊草(Bothriochloaischaemum)草叢及苔草(Carexspp.)草甸、五花草甸等。土壤類型隨海拔變化差異較大，由低向高依次為山地褐土、山地淋溶褐土、山地棕壤土、亞高山草甸土等。

2 調查方法

2.1 面積測算

利用GPS導航和地形圖測算天然黃菠蘿群落分布的面積。

2.2 樣地設置

兼顧不同的種群密度設置了7個10 m×10 m的樣方，在每個樣方內取5 m×5 m的灌木樣方和1 m×1 m的草本樣方各1個。記錄每個樣方內物種的種名、高度、胸徑、冠幅、蓋度和多度，同時記錄樣方所在地的經緯度、海拔、坡度、坡向、坡位、枯枝落葉層蓋度及厚度、土壤類型、人為干擾強度及健康狀況等生態環境因子。

2.3 分類

根據《中國植被》中群落分類的生態學原則及喬木層物種重要值進行分類。將重要值Ⅳ≥0.6的喬木作為其群落的建群種，并以其為群系命名。將重要值Ⅳ<0.6的群落統稱為雜木林。在雜木林中，以重要值0.2<Ⅳ<0.6的喬木作為此群系的共建種。

3 結果與分析

3.1 資源分布現狀

石門林場小陰溝面積約30 hm2，海拔1 090 m～1 187 m，以西北坡向為主，生長多種雜木。天然黃菠蘿生存群落面積約0.5 hm2，地理坐標35°17′N，111°31′E.現存黃菠蘿49株，以幼齡階段林木為主，平均胸徑8.9 cm，平均樹高7 m.其中，林下自然更新34株。喬木層優勢種有漆樹、黃菠蘿、山核桃，伴生種有皂柳、湖北山楂、青麩楊、茅栗、油松、流蘇、君遷子。灌木層優勢種為連翹、榛子、土莊繡線菊，伴生種為樺葉莢蒾、懸鉤子、栓翅衛矛、水栒子、接骨木。草本層物種稀疏，呈零星分布，優勢種為寬葉薹草、全葉延胡索、龍須菜、雞腿堇菜，伴生種有北烏頭、銀線草、紫堇、山馬蘭、北烏頭、小升麻、升麻、黃精、球果堇菜、穿龍薯蕷等。層間植物苦皮藤、山葡萄分布較多，基徑較大，繞灌木攀援，占有一定比例。7個樣地黃菠蘿生存群落資源分布狀況見表1.

表1 黃菠蘿生存群落資源分布狀況

3.2 群系類型結構

通過計算物種重要值，并進行整理分析，將所調查的7個樣地黃菠蘿群落分為3個群系，即黃菠蘿群系、山核桃群系、漆樹群系。

黃菠蘿群系，包括樣方1，2，3，群落總蓋度為60%～80%，分層明顯。枯枝落葉層蓋度30%～50%，厚度1 cm，且破碎。樣方1巖石裸露較多，中度人為干擾。喬木層以黃菠蘿為優勢種，黃菠蘿幼苗較多，苗高均在1 m以上，且長勢良好。

山核桃群系，包括樣方5，6，群落總蓋度為60%～70%，分層明顯。枯枝落葉層蓋度60%～80%，厚度1.5 cm，中度人為干擾。優勢種為山核桃，黃菠蘿為伴生種。樣方5中有黃菠蘿幼苗2株，高1.8 m，長勢良好；樣方6中沒有黃菠蘿幼苗，但優勢種山核桃幼苗較多。

漆樹群系，包括樣方4，7，群落總蓋度為60%～70%，分層明顯。枯枝落葉層蓋度20%～30%，厚度1 cm.樣方內及周圍巖石較多、較大，樣方7人為干擾較強。喬木層樹種多樣，優勢種為漆樹，黃菠蘿為伴生種。黃菠蘿數量較多，但胸徑較小，介于3.1 cm～10.4 cm之間，平均樹高7 m.樣方7中有黃菠蘿幼苗3株，高1.5 m，長勢良好；樣方4中沒有黃菠蘿幼苗，優勢種漆樹幼苗分布廣。

3.3 群落環境關系

喬木層中的黃菠蘿、山核桃、漆樹、流蘇等，處于群落的上層；灌木層優勢種連翹、榛子、土莊繡線菊，草本層優勢種披針苔草、雞腿堇菜等均為中生植物。

總體來看，小陰溝黃菠蘿群落分布面積較小，環境與樣方梯度變化不大。小陰溝野生黃菠蘿生長良好，群落結構完整，海拔介于1 113 m～1 142 m之間，屬中坡位，坡上部、下部均沒有發現黃菠蘿分布。這可能與黃菠蘿本身的生物學特性有關，黃菠蘿是陽性樹種，幼苗喜陰，小陰溝黃菠蘿均分布在半陰坡。這也間接表明，黃菠蘿幼苗對陽光的承受力較差，在輕度遮陰的環境下生長良好。從坡度上分析，所有樣方所處的坡度主要介于20°～25°之間，說明黃菠蘿的生長對水分的要求比較嚴格，干旱或水澇均不利于黃菠蘿生長，可能導致其死亡。除樣方7干擾強度較大外，其它樣方均為中度人為干擾。同時，樣地內巖石分布較多，土壤肥力相對不足，影響了林木的生長，特別是對幼苗的生長不利。

4 結論與討論

小陰溝天然黃菠蘿群落按照建群種的不同可分為3個群系，黃菠蘿群系、山核桃群系、漆樹群系。黃菠蘿在不同群系中的分布差異較大，群落結構差異明顯。

在以黃菠蘿為建群種的群系中，幼苗更新狀況相對較好。特別是在喬木層蓋度為60%左右，灌木層蓋度較小時，遮陰效果及種間競爭不激烈，能夠很好地保護黃菠蘿幼苗生長。灌木層蓋度及密度的大小會影響黃菠蘿幼苗的生長，灌木層蓋度越大，黃菠蘿幼苗生長越差。其它群系由于黃菠蘿作為伴生種，群落上層蓋度較大，導致黃菠蘿幼苗數量很少，更新數量不多。

不同坡度能夠反映生境中水分的狀況，不同的坡向能夠反映物種對光照的反應程度。不同坡位的分布情況體現了黃菠蘿對光照、水分等綜合條件的要求，即在光照充足且排水性良好的區域黃菠蘿生長情況比較好。由于所調查黃菠蘿群落在坡度和坡向上沒有較大的區別，因此，分析坡度、坡向對小陰溝野生黃菠蘿分布的影響具有局限性。調查發現的黃菠蘿均分布在半陰坡，可以推斷小陰溝陰坡環境有利于黃菠蘿生長。

[1] 周以良.黑龍江省樹木志.哈爾濱：黑龍江科學技術出版社,1986.

[2] 賀 奇，史敏華，王占勤，等.山西中南部黃菠蘿引種的適應性.東北林業大學學報，2015,43(8)：12-14.

[3] 山西植物志編輯委員會.山西植物志(第三卷).北京:中國科學技術出版社,2000.

[4] 都日娜，烏日娜.黃柏的研究進展.中國民族醫藥雜志，2008,3(3):75-76.

[5] 李 霞，王 洋，閻秀峰.水分脅迫對黃檗幼苗三種生物堿含量的影響.生態學報,2007,27(1)：58-64.

[6] 徐麗嬌，邱婧珺，孫銘隆，等.季節和地理差異對天然黃檗小檗堿和藥根堿含量的影響.生態學報,2014,34(21)：6 355-6 365.

[7] 秦彥杰，王 洋，閻秀峰.中國黃檗資源現狀及可持續利用對策.中草藥,2006,37(7)：1 104-1 107.

[8] 劉天慰.山西中條山植物資源調查報告.山西生物科學，1984(4):41-50.

[9] 山西森林編輯委員會.山西森林.北京：中國林業出版社，1992.

[10] 廉凱敏，張 麗，趙璐璐.山西中條山野生種子植物區系研究.武漢植物學研究，2010,28(2)：144-152.

[11] 孫振鈞，周東興.生態學研究方法.北京：科學出版社,2009.

[12] 張金屯.數量生態學.北京：科學出版社,2011.

Community Investigation on NaturalPhellodendronAmurenseof Zhongtiao Mountain

Wu Yingjian1, Lian Kaimin1, Zhang Jinchao1, Shi Minhua2,Shi Rongyao1, Zhao Yufei1, Lv Gaoyang1, Feng Ruihua1

(1.NationalForestAdministrationBureauofZhongtiaoMountain,Houma043000,China;2.ShanxiAcademyofForestSciences,Taiyuan030012,China)

The distribution of naturalPhellodendronamurensecommunity was first discovered in Zhongtiao mountain. WildPhellodendronamurensecommunity was analyzed based on GPS navigation, topographic mapping and with environmental factors in consideration. Results showed that the area of wild naturalPhellodendronamurensedistribution in Xiaoyingou was 0.5 hm2. 7 plots could be divided into 3 formations which were named ofPhellodendronamurenseformation,Caryacathayensisformation andToxicodendronvernicifluumformation. Most ofPhellodendronamurensedistributed in half shady slope which slope was above 20° because moderate altitude and middle slope site were favorable for the growth ofPhellodendronamurense. The community coverage and dominant species would affect the seedling regeneration ofPhellodendronamurense.

Zhongtiao mountain; WildPhellodendronamurense; Community investigation

2016-12-05

吳應建(1965— )，男，山西臨猗人，1987年畢業于北京林業大學，教授級高級工程師。

S792.31

A

1007-726X(2017)01- 0003- 03