上海大金山島植被資源狀況及保護對策

王萬勝

(上海市金山區海洋海塘管理所 上海 201508)

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上海大金山島植被資源狀況及保護對策

王萬勝

(上海市金山區海洋海塘管理所 上海 201508)

大金山島是上海海域存留天然植被較完整的海島,對其現狀進行調查和分析有助于制定具有針對性的海島植被保護策略。文章基于21個樣地的調查,將大金山島植被劃分為常綠闊葉林、常綠落葉闊葉混交林、落葉闊葉林、落葉灌叢和草叢5個植被類型14個群落類型。地帶性森林群落徑級結構和物種多樣性特征分析表明,大金山島森林群落結構相對穩定、物種多樣性較高。為進一步完善大金山島的植被保護措施,需加強植被分類與制圖、量化典型植物種群大小和分布特征、跟蹤管理大徑材樹木生長和健康狀況、開展植被和動物綜合調查以及植被動態長期監測的研究和管理。

植被分類；地帶性森林；群落結構；植被保護；海島生態

海島是海洋生態系統的重要組成，兼有陸域、海域雙重特性，是發展海洋經濟和實施海洋戰略的重要依托。同時，海島還是植被資源寶庫，包含特有植被類型和生物種類，生物多樣性高，具有重要的研究和保護價值。

大金山島(121°25′E，30°41′30″N)地處上海西南角的杭州灣中，面積為0.229 km2，位于中亞熱帶北緣，受東南季風及太平洋暖濕氣團的影響，屬于海洋性氣候，溫和濕潤，四季分明；島上亞熱帶地帶性植被保存良好，植物種類多樣，以半自然和自然植被為主；1978年駐島部隊撤離后島上植被逐漸恢復，并進入次生演替階段而繼續發展。

大金山島于1993年被列入三島海洋生態自然保護區后，學者對其植被資源的調查研究逐漸增多。達良俊等[1]從群落外貌上將大金山島植被劃分為常綠闊葉林、落葉闊葉林、灌木林以及灌草叢和草甸；楊永川等[2]從科、屬地理成分2個方面分析大金山島的植物區系特點；朱春玲等[3]認為大金山島植被正在逐步向地帶性森林植被類型——以殼斗科植物(青岡)為主的群落類型緩慢演替。

大金山島是上海地區野生植物資源最豐富的地方，也是上海最大的鄉土植物基因庫，其中不乏珍稀植物，如天竺桂與舟山新木姜子均為國家二級保護植物，而青岡和紅楠群落是大金山島保存較為完好的地帶性植被。為全面評估大金山島植被的結構特征，從而完善管理措施，本研究對大金山島的植被類型開展進一步調查，重點分析地帶性植物群落的結構特征，旨在為大金山島的生物多樣性和地帶性植被保護提供依據。

1 植被調查和分類

本研究于2016年7—10月分2次對大金山島的植被資源進行全面調查。在踏查的基礎上，按照植被外貌和物種組成的典型性、代表性和均勻性選擇21個調查樣地。調查采用典型樣地法與統計樣方法相結合的方式，其中對于具有典型意義的青岡群落、天竺桂群落和絲棉木群落的5個樣地采用統計樣方法調查，其他群落類型的16個樣地按照典型樣地法調查。

在植被研究中，典型樣地法是法瑞學派通常采用的調查方法，無須每木登記，不必嚴格測定樣方面積，樣地設置比較靈活。調查內容包括登記樣地內植物種類及其多蓋度，詳細記錄群落名稱、群落分層情況(層數和各層高度)、物種數量、物種多聚度等，在本次調查中主要用于構樹、野桐、白檀、麻櫟、樸樹、黃檀、烏桕、黃連木、海桐和五節芒群落等(表1)。

統計樣方法是英美學派通常采用的群落調查方法，需要逐木調查樣地內的每個植物個體；對樣地面積的設置也有一定的要求，通常依據最小面積法則，森林樣方一般采用20 m×20 m，灌叢樣方為10 m×10 m。根據實際情況，在本次調查期間共計調查1個20 m×40 m青岡群落、1個10 m×40 m青岡群落、1個20 m×20 m青岡群落、1個20 m×20 m絲棉木群落和1個10 m×20 m天竺桂群落(表1)。調查內容包括每木調查樣地內所有胸徑大于1 cm的木本植物的基徑、胸徑、樹高、枝下高、葉下高、樹冠面積以及局部空間坐標，同時記錄樣地的環境特征，包括地形、地貌、海拔、坡度和坡向等；估測樣地內喬木層和灌木層的平均高度和平均郁閉度；樣地中的草本層也有詳細調查，記錄草本群落的名稱、物種、聚集度-多優度、蓋度以及平均高度等。

基于21個調查樣地，依據植被外貌和結構特征，用Ellenberg的列表法和雙向指示種分析法(TWINSPAN)初步劃分大金山島的植被類型。具體來說，將所有調查數據按層計算每個種的相對重要值，先用Ellenberg的列表法對整個群落類型進行劃分，再用雙向指示種分析法對樣地進行數量分類。

參照2個方面的結果，按照植被的分類單位，高級單位以生態外貌原則為主，中低級單位以區系原則為主，兼顧優勢種和鑒別種在分類中的作用，將大金山島植被劃分為常綠闊葉林、常綠落葉闊葉混交林、落葉闊葉林、落葉灌叢和草叢5個植被類型(高級單位)，都屬于自然或半自然植被。其中，常綠闊葉林是大金山島主要的植被類型，包括青岡群落和天竺桂群落，青岡群落是該島的優勢群落，分布范圍較廣，幾乎占據全部島體山脊兩側；常綠落葉闊葉混交林主要包括椿葉花椒-海桐群落，分布在靠近海邊的區域，抗風性較強；落葉闊葉林是大金山島植被的主體，主要群落類型包括樸樹群落和野桐群落，其余為絲棉木-構樹群落、黃連木-桑樹群落、黃檀群落、白檀群落和構樹群落，這些群落以小塊區域鑲嵌在大金山島，呈破碎化分布，群落結構簡單，物種多樣性低，穩定性和恢復力較低；落葉灌叢主要有樸樹和野桐灌叢，分布區域狹??；主要的草叢有霹靂草叢和五節芒草叢，分布在海拔較低的灘涂中，生長環境較惡劣。

表1 大金山島植被調查樣地特征

2 地帶性植物群落的徑級結構

大金山島地帶性植被主要以天然次生林為主，大多數植物呈中小徑級，但也有一些遺存的大樹，其主要植物群落的胸徑級分布如圖1所示。其中，青岡群落1、青岡群落3、絲棉木群落和天竺桂群落的胸徑級分布呈“L”型，屬于生長型，群落結構穩定；青岡群落2的胸徑級分布呈“U”型，群落結構不是太穩定，缺少中徑級的樹種。青岡群落1、青岡群落3、絲棉木群落中的小徑級(0<胸徑<16 cm)植物占絕大多數，表明其后代更新充足；大樹(胸徑>40 cm)分布較多的是青岡群落2，主要遺存的大樹是青岡；絲棉木群落和天竺桂群落中遺存的大樹很少，物種相對單一，分布稀疏。整體看來，大金山島群落結構相對合理，但還需進一步優化，以提高植被的質量。

圖1 大金山島地帶性森林群落的胸徑級分布

續圖1 大金山島地帶性森林群落的胸徑級分布

3 地帶性植物群落的物種多樣性

大金山島地帶性植物群落的物種多樣性特征顯示(圖2)，物種豐富度由大到小依次為青岡群落1、絲棉木群落、青岡群落3、青岡群落2、天竺桂群落，其中物種豐富度最大的是青岡群落1(16)；植株平均密度由大到小依次為青岡群落3、天竺桂群落、青岡群落1、絲棉木群落、青岡群落2，其中平均密度最大的是青岡群落3(0.553株/m2)，最小的是青岡群落2(0.173株/m2)；Pielou均勻度指數最大的是天竺桂群落(0.788)，最小的是青岡群落1(0.629)，即天竺桂群落中的物種分布最均勻、青岡群落1中的物種分布不均勻；Shannon-Wiener指數由大到小依次為絲棉木群落、青岡群落1、天竺桂群落、青岡群落3、青岡群落2，其中絲棉木群落為0.825、青岡群落2為0.584，即絲棉木群落的多樣性最高、青岡群落2最低。

Ⅰ：青岡群落1；Ⅱ：青岡群落2；Ⅲ：青岡群落3；Ⅳ：絲棉木群落；Ⅴ：天竺桂群落。圖2 大金山島地帶性森林群落的物種多樣性

4 植被資源保護對策

大金山島完好保存著上海唯一的地帶性自然植被——常綠闊葉林和常綠落葉闊葉混交林，這在高度城市化的長三角海島中實屬罕見。從某種程度上說，大金山島保存的良好植被和物種資源是上海這個國際大都市彌足珍貴的一張自然資源名片。以大金山島為代表的三島海洋生態自然保護區既是華東沿海海島生物多樣性的集中展示區，也是上海市海上生態屏障之一，還是評估上海生態環境效益的生態本底和環境背景[4]，更是新時期生態文明建設的樣板以及評估“青山綠水就是金山銀山”的研究實踐區。

長期以來，三島海洋生態自然保護區已組織科研人員對大金山島的動植物物種進行多次普查，已基本建立比較詳細齊全的物種名錄，還對島上植被類型進行初步調查和分析。然而目前缺乏針對島陸植物群落和生態系統各要素的綜合調查研究，尤其是不同地點植物群落類型、物種組成和典型植物種群大小、動物群落結構、土壤理化性質和地形地貌等生境特征的綜合調查以及相應的信息處理系統的建設[5]；這些薄弱環節在一定程度上制約保護區業務和科研水平的提升，也不利于科普工作的開展?；诒敬沃脖徽{查和群落結構分析結果，建議加強5個方面的工作，從而更好地為大金山島的植被資源保護服務。

4.1 進行更細致的植被分類與植被制圖

按照地形和植物群落類型一致性的原則，劃分覆蓋全島的植被分布小班網絡，調查每個小班中的植物群落類型、種類組成、物種優勢度和群落結構等特征，落實全島每個植被小班的群落類型和相應群落結構特征，建立大金山島植被資源數據庫，并繪制大金山島植物群落類型分布圖。建立針對全島每個小班的植被、植物群落類型、物種組成和群落結構的臺賬和登記系統，從而徹底摸清植被資源的數量和分布特征，再通過繪制植被圖以及建立數據庫和信息管理系統，實現全島植被資源的信息化管理和評估，為將來制定具有針對性的保護措施提供基礎數據和運行平臺保障。

4.2 確定典型植物種群大小和分布特征

選擇典型地帶性植物青岡、天竺桂、紅楠、舟山新木姜子、絲棉木、豆梨、麻櫟等，全面調查其分布地點、數量、個體大小、幼苗庫等特征并進行空間定位，以此構建大金山島典型植物種群分布和數量特征數據庫、編制各物種的種群結構特征信息表以及提供種群增長或衰退態勢分析和評估報告。通過大金山島典型植物種群特征調查，全面掌握島上典型植物的種群數量、大小分布、世代組成和分布地點，并預測其可能的消長趨勢，從而提出相應管理和保護措施[6]。

4.3 加強大徑材樹木生長和健康狀況管理

清點大金山島大徑材(胸徑>20 cm)樹木資源，按物種逐株定位其地理坐標，調查其長勢和健康狀況，主要包括樹齡、生長構型(樹高、冠徑、完整性)、枝葉稠密度、比葉面積、樹皮厚度和完整性、樹洞比例、枯枝比、病蟲害脅迫程度以及分布生境特征等。建立大徑材樹木生長健康狀況檔案以及大徑材樹木生長表現和健康狀況信息管理系統，編制大徑材樹木保護方案。實現對年齡較大樹木的健康體檢，并建立“一樹一檔”的健康檔案，提出“一樹一議”的精細化保護方式。

4.4 統籌植被和動物綜合調查

按照植被調查的群落類型，分4個季度調查各群落類型中兩棲類、爬行類、獸類、鳥類、節肢動物以及土壤動物的種類和數量，落實與不同生境各植物群落類型相匹配的動物各類群的種類組成和動物群落結構特征。繪制群落內土壤動物的分布圖譜，建立海島動物信息數據庫和管理系統，實現全島動植物資源的信息化管理和評估，為制定具有針對性的保護措施提供基礎數據和運行平臺保障。

4.5 開展植被動態長期監測

大金山島保存著上海唯一的地帶性自然植被——常綠闊葉林和常綠落葉闊葉混交林，具有生物多樣性集中示范意義。在大金山島建立植被長期動態監測站點，不僅可以彌補海島植被動態樣地建設的不足，而且可以通過跟蹤樹木生長、死亡和更新狀況評估和預測植被演變趨勢[7]；通過分析群落特征為上海城市近自然森林恢復提供群落結構模式，此外通過后續跟蹤數據的積累反演大金山島植被的歷史并預測未來發展態勢。

[1] 達良俊,楊永川,陳燕萍.上海大金山島的自然植物群落多樣性[J].城鎮綠化,2004,2(3):22-25.

[2] 楊永川,達良俊,秦祥堃.上海大金山島種子植物區系的研究[J].武漢植物學研究,2002,20(6):433-437.

[3] 朱春玲,韓玉潔,謝錦忠,等.上海大金山島森林群落調查與特征分析[J].林業科技開發,2008,22(6):57-59.

[4] 杜運才,王萬勝.金山三島陸域生態系統健康狀況分析評價[J].環境監測管理與技術,2016,28(5):39-42.

[5] 王萬勝,杜運才.上海金山區海岸濕地現狀及生態補償機制探討[J].濕地科學與管理,2016,12(2):56-58.

[6] 陳艷,沈浪,應向陽.中國大陸青岡分布區東緣大金山島種群種子形態變異[J].廣西植物,2007,27(4):555-559.

[7] 宋永昌,閻恩榮,宋坤.中國常綠闊葉林八大動態監測樣地植被的綜合比較[J].生物多樣性,2015(2):139-148.

Vegetation Resources and Protection Strategies of Dajinshan Island in Shanghai

WANG Wansheng

(Jinshan Ocean and Coast Management Institute，Shanghai 201508，China)

Dajinshan island is a relatively intact area protected to natural vegetation in Shanghai surrounding sea area.Investigation on current situation of vegetation will be helpful to formulate island plant targeted protection strategies.Based on 21 surveyed plots,the vegetation in Dajinshan island was classified to 5 vegetation types,including evergreen broadleaved forest,evergreen and deciduous mixed broadleaved forest,deciduous broadleaved forest,deciduous shrubs and grassland,as well as 14 community types.The results of size class distribution and species diversity indicated that community structure was relative stable and species were abundant across the zone forest communities.In order to improve the protect strategy of vegetation in Dajinshan island,the next necessary step is to strengthen research and management by focusing on vegetation classification and mapping,quantification of population size and distribution of typical plant species,tracking management of growth and health for large size trees,synthetical investigation between vegetation and zoo,and long-term monitoring vegetation dynamics.

Vegetation classification,Zone forest,Community structure,Vegetation protection,Island ecology

2017-03-01；

2017-05-11

國家自然基金項目“常綠闊葉林的植物水分生態位分離與群落構建機理”(31670438)；國家海洋局海洋公益性行業科研專項“海島植物物種多樣性保護及生態優化技術示范應用”(201505009).

王萬勝，工程師，研究方向為海洋環境生態和河口海岸學，電子信箱：wws032@163.com

Q148；P74

A

1005-9857(2017)06-0040-06