山西五鹿山自然保護區白皮松森林群落結構研究

孫鳳萍

(山西省林業和草原資源調查監測中心，山西 太原 030012)

森林群落結構是指森林群落內所有植被(包括喬木、灌木、草本及藤本等)的配置情況，可以反映森林群落對自然環境的適應性。森林群落結構的研究重點是其物種組成及各組成成分的數量。白皮松是松科松屬常綠針葉樹種，為我國特有喬木，天然種群主要集中分布在華北和西北等地的中低山及黃土丘陵地帶。其樹形優美，表皮顏色斑斕，是荒山綠化、園林綠化及四旁綠化的優選樹種。山西是白皮松天然種群的重要分布地區之一，五鹿山自然保護區的黑虎溝、郭家凹等區域存在大面積分布集中、生長狀況優良的白皮松天然林，其種群在山西乃至全國具有典型性、稀有性和代表性。筆者對五鹿山自然保護區的白皮松森林群落結構進行了研究，對當地白皮松種群的保護及延續具有重要意義。

1 研究區域概況

五鹿山自然保護區位于山西省臨汾市蒲縣和隰縣交界處，地處呂梁山脈南端，主要保護對象為褐馬雞及以白皮松林和遼東櫟林為主的森林生態系統，總面積20 617 hm2.保護區地勢西高東低、南高北低，地貌主要有中山、低山及丘陵。區內氣候屬于暖溫帶大陸性季風氣候，年均氣溫8.7 ℃，年均降水量500 mm～560 mm，年日照時數約為2 550 h.區內典型的森林群落有落葉闊葉林、寒溫性針闊葉混交林、溫性針闊葉混交林、落葉闊葉灌叢等，植被資源較為豐富，主要建群種有遼東櫟、油松、華北落葉松、白皮松、山楊、白樺、刺槐、青楊等，目前植被以油松林、白皮松林、華北落葉松林和遼東櫟林面積最大。

2 研究方法

2020年，在五鹿山自然保護區白皮松分布區選取樣方進行調查。共設置喬木樣方50個，樣方大小為10 m×10 m，在每個喬木樣方對角線的兩角選取2個5 m×5 m的灌木樣方，每個灌木樣方對角線的兩角選取2個1 m×1 m的草本樣方。記錄每個樣方的經緯度、海拔、坡度、坡向、坡位、生境類型等信息；對喬木樣方內所有胸徑≥1 cm的喬木進行每木調查，記錄種名、胸徑、數量、高度、冠幅、郁閉度等；記錄灌木樣方種名、數量、高度、地徑、蓋度等；記錄草本樣方種名、高度及蓋度等。

根據調查樣方物種的數量及密度將50個白皮松樣方劃分為不同的白皮松群落類型，計算每個白皮松樣方的重要值及生物多樣性指數，并按照不同的白皮松群落類型取各項指標的平均值。

3 結果與分析

3.1 白皮松主要群落類型

根據50個白皮松樣方的物種及數量組成，將五鹿山白皮松種群大致分為油松-白皮松林、白皮松林、白皮松-側柏林3種植被群落類型，各群落特征如下。

1) 油松-白皮松林。有22個樣方屬于該植被群落類型，喬木優勢種為油松，次優勢種為白皮松，主要分布于海拔700 m～1 500 m的山地陽坡及半陽坡，土壤主要為山地褐土。群落平均總蓋度為80%，喬木層平均蓋度為60%，油松蓋度35%，白皮松蓋度25%；喬木高度為3 m～4 m，平均胸徑為6 cm；其它混生喬木有側柏、遼東櫟等。灌木層蓋度15%～50%，主要樹種有連翹、照山白、沙棘、小葉鼠李、黃刺玫、虎榛子、三裂繡線菊、陜西莢蒾、胡枝子、黃櫨等，優勢灌木種為連翹、沙棘、小葉鼠李、黃刺玫、虎榛子。草本層蓋度為25%～70%，優勢種有披針葉苔草、鐵桿蒿、白羊草、羊胡子草等，伴生種有糙葉黃芪、北柴胡、早開堇菜、大火草、黃精、茜草、白頭翁、北蒼術等。

2) 白皮松林。有18個樣方屬于該植被群落類型，喬木優勢種為白皮松，主要分布于海拔500 m～1 600 m的陽坡及半陽坡，多為小面積塊狀分布，主要土壤類型為粗骨性褐土。群落平均總蓋度為85%，喬木層平均蓋度為60%，白皮松蓋度為40%～60%，其它伴生喬木有油松、側柏、遼東櫟、落葉松、山楊、白樺、鵝耳櫪等。灌木層蓋度10%～35%，主要樹種有沙棘、黃刺玫、虎榛子、荊條、黃櫨、小葉錦雞兒、山桃、小葉鼠李等。草本蓋度為20%～40%，優勢種有披針葉苔草、鐵桿蒿、白羊草等，伴生種有黃芪、北柴胡、蒼術、林蔭千里光、委陵菜等。

3) 白皮松-側柏林。有10個樣方屬于該植被群落類型，喬木優勢種為白皮松，次優勢種為側柏，主要分布于海拔700 m～1 300 m的山地陽坡，土壤類型主要為粗骨性褐土。群落平均總蓋度為70%，喬木層平均蓋度為40%；白皮松蓋度25%，高度5 m～7 m；側柏蓋度15%，高度3 m～4 m；其它混生喬木有油松、遼東櫟等。灌木層蓋度30%～50%，主要樹種有沙棘、黃刺玫、荊條、虎榛子、山桃、河朔蕘花等。草本層蓋度為10%～30%，優勢種有披針葉苔草、鐵桿蒿、白羊草、羊胡子草等，伴生種有糙葉黃芪、北柴胡、早開堇菜、雞眼草、野菊、委陵菜、糙隱子草等。

3.2 群落物種組成

根據五鹿山保護區白皮松樣方調查結果，白皮松群落共有植物88種。其中，喬木12種，灌木29種，草本47種。由于植物種類數量較多，為了方便計算，剔除頻度小于10的物種后，喬木有7種，灌木有12種，草本有4種。白皮松群落主要物種的頻度和重要值見表 1.

表1 白皮松群落主要物種的頻度及重要值

由表1可知，五鹿山保護區白皮松群落的主要喬木組成有白皮松、油松、側柏、遼東櫟、山楊、白樺、鵝耳櫪。除白皮松外，油松的重要值最高，為18.52，表明油松是白皮松最重要的伴生喬木種。主要灌木組成有沙棘、黃刺玫、荊條、連翹、小葉鼠李、黃櫨、山桃、河朔蕘花、虎榛子、小葉錦雞兒、陜西莢蒾、三裂繡線菊，其中沙棘和黃刺玫的重要值最高，分別為12.46和12.78，表明沙棘和黃刺玫是白皮松最主要的伴生灌木種。白皮松林下草本植物稀疏，蓋度較小，重要值較高的草本植物有披針葉苔草、鐵桿蒿、白羊草、羊胡子草等。

3.3 生物多樣性指數

白皮松3種群落類型的生物多樣性指數見表2.

表2 白皮松不同群落類型生物多樣性指數

由表2可以看出，白皮松3種不同群落的生物多樣性指數從小到大依次表現為油松-白皮松林>白皮松-側柏林>白皮松林。油松-白皮松林群落中喬灌草的物種種類最多，Shannon多樣性指數為0.94；白皮松-側柏林次之，白皮松林群落中喬灌草的物種種類最少。白皮松不同群落的豐富度排序為油松-白皮松林>白皮松林>白皮松-側柏林。表明油松與白皮松組成的混交林，生物多樣性最豐富，喬灌草種類最多。

4 結論與討論

五鹿山自然保護區白皮松森林群落結構調查中共計發現植物88種，其中，喬木12種，灌木29種，草本47種。樣方中出現頻度和重要值較高的物種有23種，分別是白皮松、油松、側柏、遼東櫟、山楊、白樺、鵝耳櫪、沙棘、黃刺玫、荊條、連翹、小葉鼠李、黃櫨、山桃、河朔蕘花、虎榛子、小葉錦雞兒、陜西莢蒾、三裂繡線菊、披針葉苔草、鐵桿蒿、白羊草、羊胡子草。

白皮松群落類型大致可分為油松-白皮松林、白皮松林、白皮松-側柏林3類。其中，油松-白皮松林生物多樣性指數最高，代表其群落物種多樣性較為豐富，群落中出現的喬灌草物種數量最多。對白皮松群落結構的研究有助于深入了解白皮松種群的生存現狀，為保護區內白皮松種群的擴大和保護提供參考依據。