遼寧青龍河國家級自然保護區虎榛子群落調查與生態評價

●白左義（遼寧青龍河國家級自然保護區管理服務中心 遼寧 朝陽 122500）

1 保護區自然植被

遼寧青龍河國家級自然保護區于2014 年12月批建，位于遼寧省最西部，為生態系統類型自然保護區。保護區地處燕山山脈東段，屬半濕潤向半干旱地區過渡地帶，植物種類薈萃了華北、長白和蒙古植物區系的大部分，自然植被以天然林為主，為研究虎榛子群落等的生長演替規律，保護區技術人員2020 年8 月對本群落進行了專項調查。

2 虎榛子群落調查

2.1 調查方法

以樣線調查方法調查虎榛子自然分布區位、生長狀況；每條樣線中選取具有代表性地塊進行標準地調查，樣地面積為10 m×10 m，調查記錄海拔、坡向、坡位、土層厚度等各項調查因子；量測所有灌木種類、種群密度、蓋度和平均高度；在每個樣地內的四角和中心設置5 個1 m×1 m草本樣方，調查所有草本植物種類、種群密度等。

2.2 調查結果

虎榛子（Ostryopsis davidiana）為夏綠闊葉灌木，該群落在保護區內樣線調查3 條，總長度12 km。樣線調查中，虎榛子較少有零星生長分布，所處的立地條件較差；以片狀群落生長較多，立地條件略好，并且多生于山地陰坡、半陰坡，種群密度高，生態結構相對單一，受人為等其他影響干擾??；虎榛子灌叢占有林地總面積的比例較低，但作為保護區內一種典型植被類型，具有重要的科研和生態價值[1]。本文選擇的調查地塊具有較強的地域代表性，樣地調查地點位于刀爾登鎮三道梁子村西溝北坡，地理坐標40°49'44?2" N，119°7'57?2" E，海拔428 m，中坡位，坡度15°，坡向為北偏東20°，土層厚度8 cm。該灌叢優勢種為虎榛子，高0?6～2?0 m，蓋度為70%～90%，覆蓋度達0?9。群落中伴生有三裂繡線菊（Spiraea trilobata）、荊條（Vitex negundo）、小葉白蠟（Fraxinus bungeana）、達呼里胡枝子（Lespedeza daurica）、齒葉白娟梅（Exochorda serratifolia）等。草本受光照等生存空間的影響，種類非常稀少，草本層優勢種為披針葉苔草（Carex lanceolata Boott）、中華卷柏（Selaginella sinensis），其他如鹿藥（Maianthemum japonicum）、黃精（Polygonatum sibiricum）、斑葉堇菜（Viola variegata）、長花天門冬（Asparagus longiflorus）等，均為伴生種。

式中：S為標準地物種數；Ni為標準地種i 的重要值（即標準地內第i物種的物種數除以所有物種數）。群落主要種數量特征組成，見表1。

表1 虎榛子群落主要種數量特征

續表1

3 生態評價

3.1 灌叢群落的穩定性

從調查的灌叢群落組成數量特征可以看出，該灌叢郁閉度0?9，灌木的種群數量超過11 萬株/hm2，保存了自然植被演替的原始特性[2]，具體表現在三個方面。首先，灌叢群落種群數量結構合理，群落的建群種和優勢種均為虎榛子，種群密度達到每公頃6 萬株。主要種伴生灌木樹種為三裂繡線菊3 萬株，蒙古櫟、小葉白蠟各0?5 萬株，其他齒葉白娟梅、荊條等數量也較高，各樹種的高度0?8～2 m，使在單位面積內陽光的利用率更高，因此本群落在種群數量上，充分體現出自然演替的穩定性[3]。其次，群落自然演替處在初級階段，正向演替發育為以蒙古櫟、小葉白蠟為主的喬木天然次生林。調查結果中，這兩種樹種種群數量均為0?5 萬株/hm2，平均高度為2 m 和1?8 m，大于灌叢平均高度1 m。因此，群落經多年的自然演替后，樹冠頂層蒙古櫟、小葉白蠟優先接受光照，喬木層的樹種會加快生長，形成天然次生林。隨著頂層樹冠變大，郁閉度增加，林下一些灌木接受不到充足的陽光照射，會逐漸長勢減弱，種群數量隨之降低，使林冠下一些耐陰性強的幼樹有所增加，如蒙古櫟幼樹等。再次，群落內草本植物，數量不多，但都具有一定的耐陰性，有效利用了群落內的光照、土壤等生長空間，對灌叢種群結構與數量進行有益補充，增加天然群落生態系統的穩定性。

3.2 珍貴稀有性

根據吳征鎰對中國種子植物屬的分布區類型的劃分方法，按照自然植物區的植物分布、特有科屬自然分布等，將植物以屬為單位，共劃分為15 個分布區類型。其中，青龍河保護區虎榛子屬（Ostryopsis）、螞蚱腿子屬（Myripnois）等11個屬為中國特有屬，體現出植物在保護區內的稀有性。此外，齒葉白娟梅受自然生長分布和本身生物學特性的影響，其野生種群面積減少、生長狀況受到人為挖掘移植和采集幼葉食用等影響，保護狀況堪憂，應列為東北地區珍稀瀕危保護植物[4]。

3.3 樹種的抗逆性與Shannon-Wiener 多樣性指數

從樣線調查結果可以看出，本群落無論優勢種和伴生種，都具有耐貧瘠、抗干旱、適應性強的特性；虎榛子、三裂繡線菊為灌叢中的主要優勢種，根系發達，可由根系萌孽繁殖生長，也可以種子繁育，更利于種群快速繁衍擴大；荊條、花木藍、小葉白蠟等，是遼西地區抗逆性最強的地帶性樹種，也是最差立地條件下生長的先鋒樹種；虎榛子、榆葉梅、照山白等，更適應當地半陰坡，一般在純陽坡生長較差。從Shannon‐Wiener 多樣性指數（H）看，灌木層的各物種H總值1?50，草本層總計1?39，因此，群落內各物種的種群數量分配趨于合理，物種多樣性較高；虎榛子、三裂繡線菊的H 值在灌木層中也較高，分別為0?341 和0?35，個體種群數量也較大，而螞蚱腿子和照山白的H 值在灌木層中最低，分別為0?015 和0?024，兩個物種的種群數量也較小；草本層也具有相同特征，披針葉苔草和中華卷柏種群數量較高，H 值較大，種群數量與多樣性指數兩個指標表現出較強的一致性。

3.4 生態作用

該地塊位于保護區實驗區，灌叢的形成可有效發揮出生態修復功能，維持生態作用的長期穩定性[5]。從調查結果看，該地塊土層厚度薄，立地條件較差，灌木的種群密度仍超過6 萬株/hm2，并初步具備喬灌木層生長分化的趨勢，這樣的灌叢結構在遼西特別是立地條件較差地塊，水源涵養及水土保持等生態作用尤為珍貴，這是多年封山育林的成就；在相似立地條件下，未封育形成灌叢前，大多為荒草地，建群種與其他灌木的生長改善了小環境，使耐陰草本植物得以繁衍生長，如黃精、鹿藥等；從遼西北風沙對京津冀的影響看，本地大面積的天然次生林，在減小土地荒漠化、阻止風沙南侵及形成沙塵暴等對環境的影響方面發揮出巨大的生態作用和社會效益。

3.5 生物多樣性影響

虎榛子天然灌叢，立地條件差，灌叢結構合理，具有重要的生態區位。天然灌叢自然生長以后，優化了生長環境，使小葉白蠟、蒙古櫟等幼樹可以生長，一旦周邊光照、覆蓋度等發生變化，這些喬木幼樹可能在高度上逐漸超出灌叢的平均值，生長為小喬木；虎榛子灌叢內其他灌木品種與種群數量，也體現出木本植物品種的多樣性；灌叢形成后，為林下草本植物的生長創造了多樣條件，披針葉苔草為偏陽性草本，而黃精、鹿藥等更具有耐陰性，同時，經濟價值較高，可入中草藥；天然灌叢為一些食草動物提供了必要的棲息環境，也提供了更多的食物來源，如野兔、巖松鼠、植食性鳥類等；食物鏈底端動物種群數量的生長，為一些肉食性動物的生存提供了可能，如豹貓、隼形目鳥類等；在一定程度上，動物的生長活動，也能使部分植物種子擴散，輔助植物種群數量的擴大[6]。