大亮子河國家森林公園林喬灌草不同層次植物物種組成分析

王全波　張淑蘭　張海軍等

摘 要：為了摸清大亮子河國家森林公園野生植物資源及其物種多樣性，在多次實地調查的基礎上，分析了喬、灌、草不同層次植物的種類組成和數(shù)量特點。結果表明：（1）該區(qū)植物科的類型較為齊全、種類多，物種多樣性較高，草本植物豐富。（2）優(yōu)勢科、屬較明顯，種數(shù)在科、屬內(nèi)分布不均勻。喬木層有5個科含33種，灌木層有2個科含20種，草本層含種數(shù)較多的有9科共包含210種，各層分別占其總種數(shù)的63%、45%、59%。喬木層有4個屬含10種，占總屬數(shù)的9%；灌木層有4個屬共包含10種，占灌木層植物總屬數(shù)的10%；草本層含5種以上的優(yōu)勢屬占草本層植物總屬數(shù)的1.5%，占總種數(shù)的7%。（3）大部分科內(nèi)屬、種貧乏，單種及單屬科所占比例大。

關鍵詞：森林公園；種子植物；種類組成；物種多樣性

中圖分類號 S718.5 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2015）03-04-24-03

目前，世界范圍內(nèi)的生物多樣性日益減少，森林資源發(fā)揮的多種效益?zhèn)涫荜P注。小興安嶺地區(qū)的闊葉紅松林為北溫帶地區(qū)特有的森林類型，林內(nèi)植被類型多樣，群落結構基本完整，豐富的森林植被和獨特的自然氣候，其在群落組成和結構上具有一定的復雜性和特殊性[1]。大亮子河國家森林公園位于小興安嶺南麓，保存有大面積的原始闊葉紅松林，該區(qū)具有豐富的生物多樣性，是研究生物多樣性形成與維持機制的重要區(qū)域[2]。近年來，許多學者對不同地區(qū)、不同類型的森林植物群落的物種組成、外貌結構特征和多樣性變化進行了深入研究[3-4]；對不同植物群落的數(shù)量分類、空間分布格局、干擾、演替和穩(wěn)定性等也進行了深入研究[5-6]。森林植物群落的組成和結構是生態(tài)系統(tǒng)功能的基礎，它可為進一步揭示植物種群動態(tài)、物種多樣性的形成及維持機制等提供重要信息。因此，研究不同植物群落的組成和結構，對闡明群落形成和演替具有重要意義[7]。筆者通過對大亮子河國家森林公園內(nèi)喬灌草不同層次植物多樣性展開的調查，掌握了該地區(qū)植物種類組成、數(shù)量特點、分布格局和多樣性保護等，為全面深入地研究開發(fā)、合理利用、保護以及管理該地區(qū)森林植物資源提供科學指導和決策依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

大亮子河國家森林公園位于黑龍江省東部小興安嶺南麓湯原縣紅松母樹林場境內(nèi)，地理坐標為129°37′11″～129°45′22″E，46°57′47″～47°03′25″N。位于小興安嶺南坡，地處深山區(qū)，地形起伏較小，山體大而平緩，最高海拔741.4m，最低海拔333m，平均海拔為500m。地勢東高西低，平均坡度10°，最大坡度40°。系屬松花江水系，湯旺河流域。氣候屬中溫帶大陸性季風氣候，四季分明，年平均氣溫1.5℃，最高氣溫達34℃，最低氣溫達-34℃，年平均降水量650mm，無霜期105～115d，年積溫2 400℃，年日照數(shù)為2 500h。主要土壤可分為3個土類，分別是暗棕壤、草甸土、沼澤土，以典型暗棕壤為主。

2 研究方法

通過多次對大亮子河國家森林公園的實地考察，并查閱有關植物分類學、植物地理學和植物資源學方面的文獻，全面收集、整理有關大亮子河國家森林公園的資料。野外調查中直接對植物種類進行鑒定，對野外難以識別的植物種，采用工具書進行鑒定。

調查主要采取全面踏查、樣地調查等方法。選取有代表性的地段設置樣方，進行典型抽樣。喬木層樣方面積設置為20m×20m，每個喬木層樣方內(nèi)沿對角線設置4個5m×5m灌木層樣方和5個1m×1m草本層樣方。按喬、灌、草不同層次分別進行調查，其中喬木調查對胸徑2cm以上、樹高1.5m以上進行每木檢尺，分別記錄喬木種名、數(shù)量、樹高、胸徑、冠幅等，灌木及草本記錄種名、高度、蓋度等；同時記錄各樣地的坡向、坡度、坡位、土壤類型等環(huán)境因子，最后對該區(qū)喬、灌、草層的植物科、屬、種分別進行統(tǒng)計 [8]。

3 結果與分析

3.1 喬木層物種多樣性數(shù)量分析

3.1.1 喬木層植物科的物種組成 經(jīng)野外調查及資料統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，大亮子河國家森林公園有野生種子植物73科245屬454種，其中裸子植物1科4屬7種，被子植物72科241屬447種。喬木層植物種類按植物學系統(tǒng)分類分屬13科22屬52種，其中含4種以上的科有5個，即松科（7種）、楊柳科（8種）、樺木科（8種）、薔薇科（5種）、榆科（5種）；含2～4種科為5個（共含16種），分別為：豆科（4種）、槭樹科（4種）、鼠李科（4種）、椴樹科（2種）、木犀科（2種）；含單種科3科，為胡桃科、殼斗科、蕓香科，占總科數(shù)的23%（表1）。

從科內(nèi)屬一級的分析來看，喬木中僅包含1屬的科有8科8屬22種，分別占總科數(shù)的62%、占總屬數(shù)的36%、占總種數(shù)的42%。含2～4屬的科有5科14屬30種，分別占總科數(shù)的38%、占總屬數(shù)的64%、占總種數(shù)的58%。

從科內(nèi)種一級的分析來看，喬木層中僅包含1種的植物科有3科，共計3種；含2～4種的科有5科，共有16種；含4種以上的科有5科，共計33種。5個多種科含33種喬木，占喬木種數(shù)的63%?？梢姡搮^(qū)喬木種類分布于少數(shù)科內(nèi)，具有優(yōu)勢科現(xiàn)象。根據(jù)科所含種數(shù)的多少，研究區(qū)種子植物優(yōu)勢科主要為松科、楊柳科、樺木科、薔薇科、榆科等。

3.1.2 喬木層植物屬的物種組成 由表2可知，喬木層植物共有22屬。其中，單種屬8屬，占總屬數(shù)的36%，所含種數(shù)8種，占總種數(shù)的15%；含2～4種的屬有12屬，占總屬數(shù)的55%，包含34種，占總種數(shù)的66%；含大于4種的屬有2屬，即柳屬、榆屬，包含10種，占總屬數(shù)的9%，占總種數(shù)的19%。喬木層植物中的優(yōu)勢屬主要有柳屬、榆屬、樺木屬、槭屬、鼠李屬、楊屬等。

3.2 灌木層物種多樣性數(shù)量分析

3.2.1 灌木層植物科的物種組成 由表1可知，灌木層主要包含13科20屬44種（含木質藤本植物）。從科內(nèi)種一級的分析來看，其中含4種以上的科有2個，即薔薇科（10種）、忍冬科（10種），共計20種；含2～4種的科8個（共含有21種），分別為：虎耳草科、五加科、衛(wèi)矛科、豆科、小檗科、獼猴桃科、樺木科、茶藨子科；單種科3科，為杜鵑花科、葡萄科、木蘭科，占總科數(shù)的23%。2個多種科薔薇科、忍冬科共含20種，占灌木種數(shù)的45%?？梢?，該區(qū)灌木種類主要分布于少數(shù)科內(nèi)，其中薔薇科、忍冬科等是森林灌木層的代表科、優(yōu)勢科。從科內(nèi)屬一級的分析來看（表2），灌木中僅包含1屬的科有9科，占總科數(shù)的69%，共計9屬17種，分別占總屬數(shù)的45%、占總種數(shù)的39%；含2～4屬的科4科，占總科數(shù)的31%，共計11屬27種，分別占總屬數(shù)的55%、占總種數(shù)的61%。

3.2.2 灌木層植物屬的物種組成 由表2可知，灌木層植物共有20屬。其中單種屬5屬，占總屬數(shù)的25%，所含種數(shù)5種，占總種數(shù)的11%；含2～4種的屬有13屬，占總屬數(shù)的65%，包含29種，占總種數(shù)的66%；含大于4種的屬有2屬，忍冬屬和繡線菊屬，共包含10種，占總屬數(shù)的10%，占總種數(shù)的23%。20屬中忍冬屬、繡線菊屬、衛(wèi)矛屬、接骨木屬含有種多，為灌木層優(yōu)勢屬。

3.3 草本層物種多樣性數(shù)量分析

3.3.1 草本層植物科的物種組成 由表1可知，大亮子河國家森林公園內(nèi)草本層植物共58科202屬358種。其中，含20種以上的較大科3個，即菊科（70種）、毛茛科（28種）、百合科（25種），共123種；含11～20種的多種科6個（共含有87種），按含種數(shù)多少依次排列為別為：傘形科、唇形科、禾本科、豆科、薔薇科、蓼科；含2～10種的科28個（共含有127種），包括玄參科、石竹科、桔梗科、十字花科、蕁麻科、茜草科、莎草科等；單種科21科，包括馬齒莧科、鳳仙花科、千屈菜科、香蒲科等，占總科數(shù)的36%。6個多種科和3個較大科，共9科就包含了210種，占總種數(shù)的59%?？梢?，草本層植物種類分布于少數(shù)科內(nèi)，具有優(yōu)勢科現(xiàn)象。草本層優(yōu)勢科主要為菊科、毛茛科、百合科、傘形科、豆科、薔薇科等。草本中野大豆（Glycine soja）為國家二級重點保護植物。

從科內(nèi)屬一級的分析來看，大亮子河國家森林公園草本層中僅包含1屬的科有30科（占總科數(shù)的52%），共計30屬50種（分別占總屬數(shù)的15%、占總種數(shù)的14%）；含2～10屬的科有24科，共計100屬167種；含10屬以上的科有4個（占總科數(shù)的7%），共72屬含141種（分別占總屬數(shù)的36%、占總種數(shù)的39%）。

3.3.2 草本層植物屬的物種組成 由表2可知，草本植物共202屬。其中，單種屬122屬，占總屬數(shù)的60%，所含種數(shù)122種，占總種數(shù)的34%；中等種屬（2～4種）有71屬，占總屬數(shù)的35%，包含181種，占總種數(shù)的51%；多種屬（>4種）9屬，占總屬數(shù)的5%，包含55種，占總種數(shù)的15%。草本層植物屬按含種數(shù)多少依次排列為：蒿屬、烏頭屬、蓼屬、拉拉藤屬、萎陵菜屬、風毛菊屬、野豌豆屬、薊屬、鳶尾屬。草本層含大于5種的優(yōu)勢屬共有3屬，包括蒿屬、烏頭屬、蓼屬。

4 結論

經(jīng)過查閱大量資料、現(xiàn)場調查和樣地調查，對大亮子河國家森林公園喬灌草不同層次植物種類進行了統(tǒng)計分析，得出如下結論：

（1）科的類型較為齊全、種類多，植物多樣性較高，草本植物豐富。喬木層和灌木層科屬種數(shù)基本相似，分布種數(shù)不足。該區(qū)共有野生種子植物73科245屬454種（其中裸子植物1科4屬7種，被子植物72科241屬447種）。喬木層植物種類共13科22屬52種；灌木層共13科20屬44種；草本層共58科202屬358種。

（2）優(yōu)勢科、屬較明顯，種數(shù)在科、屬內(nèi)分布不均勻。喬木層5個多種科含33種喬木，占喬木種數(shù)的63%；灌木層2個多種科含20種，占灌木種數(shù)的45%；草本層含6個多種科和3個較大科，共9科共包含了210種，占草本層植物總種數(shù)的59%。喬木層植物中的優(yōu)勢有4種以上的屬共包含10種，占總屬數(shù)的9%，占總種數(shù)的19%；灌木層優(yōu)勢屬有4種以上的屬包含10種，占灌木層植物總屬數(shù)的10%，占總種數(shù)的23%；草本層含5種以上的優(yōu)勢屬占草本層植物總屬數(shù)的1.5%，占總種數(shù)的7%。

（3）大部分科內(nèi)屬、種貧乏，單種及單屬科所占比例大。喬木層植物含單種科3科，占總科數(shù)的23%；含單屬科共8科8屬22種，分別占喬木層植物總科數(shù)的62%、占總屬數(shù)的36%、占總種數(shù)的42%。灌木層植物含單種科3科，占總科數(shù)的23%；含單屬科共9科9屬17種，分別占灌木層植物總科數(shù)的69%、占總屬數(shù)的45%、占總種數(shù)的39%。草本層植物含單種科21科，占總科數(shù)的36%；含單屬科共30科30屬50種，分別占草本層植物總科數(shù)的52%、占總屬數(shù)的15%、占總種數(shù)的14%。單屬科和單種科數(shù)量占有較大的比例，這種現(xiàn)象說明研究區(qū)植物地理環(huán)境分布的復雜性。

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（責編：張宏民）