四川什邡林區(qū)珙桐天然分布特征

王 戈，賴緒林，唐源盛，徐昭萍

(1．四川省九頂山省級自然保護(hù)區(qū)，四川 什邡 618400；2．什邡市林場，四川 什邡 618400；3．什邡市人力資源和社會保障局，四川 什邡 618400)

四川什邡林區(qū)珙桐天然分布特征

王 戈1，賴緒林1，唐源盛2，徐昭萍3

(1．四川省九頂山省級自然保護(hù)區(qū)，四川 什邡 618400；2．什邡市林場，四川 什邡 618400；3．什邡市人力資源和社會保障局，四川 什邡 618400)

為了解四川什邡林區(qū)天然珙桐分布情況，于2016年7月，采用野外實(shí)地調(diào)查與標(biāo)準(zhǔn)地調(diào)查相結(jié)合的方式對珙桐進(jìn)行調(diào)查，調(diào)查結(jié)果顯示，什邡市野生珙桐資源的海拔分布主要在海拔 1 200 m～1 800 m；野生珙桐通常分布在坡度20°～60°區(qū)間范圍內(nèi)的山坡溝谷地帶，且在較為陡峭的36°～45°之間分布最為集中；從坡向分布來看，珙桐主要分布在陰坡濕潤地區(qū)；坡位分布特征上，珙桐天然分布主要以中下坡位為主；在海拔 1 600 m～1 800 m區(qū)間范圍內(nèi)，樣地平均珙桐天然更新幼苗數(shù)達(dá)到最大值，更新株數(shù)平均為193.75株·hm-2，天然更新區(qū)主要分布在陰坡地帶和中下坡位。

四川什邡林區(qū)；自然保護(hù)區(qū)；珙桐；天然分布

珙桐Davidiainvolucrata，亦稱鴿子樹或水梨子為藍(lán)果樹科珙桐屬植物[1,2]，是中國特有、古老的珍稀瀕危植物，國家Ⅰ級保護(hù)植物，第三紀(jì)古熱帶植物區(qū)系的孑遺種，同時也是全世界著名的觀賞植物[3～5]。

四川什邡林區(qū)現(xiàn)存有數(shù)量眾多的野生珙桐資源，但目前仍對什邡市珙桐的分布、數(shù)量、物種多樣性、生境狀況、生長力等情況缺乏相應(yīng)的調(diào)查與記錄[6～8]，只有準(zhǔn)確全面地掌握珙桐資源的現(xiàn)狀，才能對其保護(hù)和利用提出合理建議，開展原生地或者異地保護(hù)，保護(hù)現(xiàn)有種質(zhì)資源[9,10]。

1 研究方法

1.1 研究區(qū)自然概況

什邡林場面積為2.66萬hm2，占整個什邡地域的三分之一，區(qū)域內(nèi)有動物化石之稱的國寶大熊貓和植物化石之稱的珙桐、銀杏等300多種動物和3 000多種植物。該地區(qū)為亞熱帶濕潤氣候，年平均氣溫12℃～14℃，年降水量 1 200 mm～1 600 mm，相對濕度80%以上，常年多雨霧。由于海拔高低懸殊，立體氣候特征明顯。隨海拔升高，依次出現(xiàn)亞熱帶、暖溫帶、溫帶、寒溫帶氣候。

因地形復(fù)雜、高差懸殊，境內(nèi)氣候垂直差異和區(qū)域性差異較大，從南到北海拔每升高100 m，氣溫降低0.56℃，雨量增加100 mm。在海拔 1 000 m以下的低中山及平原區(qū)，表現(xiàn)為中亞熱帶濕潤氣候特征，年平均氣溫為14.9℃～16.1℃，年蒸發(fā)量為 1 001.6 mm，年降雨量830 mm～1 200 mm，年日照時數(shù)為 1 257.3 h，占可照時數(shù)的28%，年無霜期為281 d。中高山區(qū)，雨水多，云霧多，冬長(140 d)夏短(100 d)，年平均溫度14.9℃以下，年蒸發(fā)量704.3 mm，年降雨量在 1 200 mm～1 700 mm，年日照時數(shù)為691.55 h，年無霜期240 d。

高山區(qū)土壤種類較多，呈垂直分布，海拔 2 200 m以下為山地黃棕壤，海拔 2 200 m～3 500 m為山地棕壤，海拔 3 500 m～4 000 m為山地灰棕壤，海拔 4 000 m～4 300 m為高山草甸土，海拔4 300 m以上為寒漠土。

1.2 研究方法

1.2.1 樣點(diǎn)和樣線的確定與布設(shè)

依據(jù)國家林業(yè)局《中國重點(diǎn)保護(hù)野生植物資源調(diào)查》2009-04-01的規(guī)范，結(jié)合3S技術(shù)，采用野外實(shí)地踏查與標(biāo)準(zhǔn)地調(diào)查相結(jié)合的方法；為確保本次調(diào)查的科學(xué)性，根據(jù)什邡市植被類型、林業(yè)區(qū)劃、地形、海拔、坡度、坡向等自然條件，并結(jié)合第二次全國重點(diǎn)保護(hù)野生植物資源普查信息管理系統(tǒng)，采取路線調(diào)查的方法，在1∶50 000地形圖上確定野生珙桐的分布面積；在實(shí)地踏查的基礎(chǔ)上對什邡市境內(nèi)生態(tài)代表區(qū)域內(nèi)設(shè)定適宜12個的樣方，樣方為20 m×20 m。樣方調(diào)查時，利用GPS儀記錄海拔、經(jīng)度、緯度、坡度和坡向等，每個樣方內(nèi)記錄野生珙桐群落類型、植物學(xué)特征、生長狀況、株數(shù)、伴生植物、土壤類型[11]。

(1)以什邡市紅白鎮(zhèn)、鎣華鎮(zhèn)、冰川鎮(zhèn)、市林場、九頂山省級自然保護(hù)區(qū)什邡部分，總面積 42 050 hm2內(nèi)的野生珙桐資源為本次調(diào)查范圍，收集相關(guān)資料。

(2)在調(diào)查范圍內(nèi)實(shí)地踏查，確定調(diào)查路線，在地形圖上完成調(diào)查線路設(shè)計(jì)及調(diào)查樣方分布。

(3)根據(jù)踏查結(jié)果，進(jìn)行樣方調(diào)查，完成野外數(shù)據(jù)、標(biāo)本及圖片資料采集工作。對什邡市野生珙桐的數(shù)量及現(xiàn)狀、分布特點(diǎn)、資源蘊(yùn)藏量、植物學(xué)特征、生物學(xué)特性及生態(tài)學(xué)特性進(jìn)行全面普查。采用林業(yè)調(diào)查評估專業(yè)技術(shù)，確定什邡市內(nèi)野生珙桐資源分布區(qū)，進(jìn)而通過對什邡市內(nèi)野生珙桐資源的分布特點(diǎn)、資源含量等信息進(jìn)行野生珙桐資源的評估與保護(hù)，進(jìn)一步完善什邡市珍稀野生植物的信息，促進(jìn)什邡市珍稀野生植物資源的保護(hù)及生態(tài)文明與林業(yè)建設(shè)的發(fā)展。

1.2.2 樣地調(diào)查

具體實(shí)施過程中在什邡市野生珙桐分布區(qū)域內(nèi)共設(shè)立12塊20 m×20 m的樣地(表1)，總面積 4 800 m2。對胸徑≥6 cm的喬木樹種進(jìn)行每木調(diào)查，記錄樹種類型、地理坐標(biāo)、海拔、胸徑、樹高、枝下高、葉形葉質(zhì)、生活里等，并在樣地四角及中間分別選取1個5 m×5 m的小樣地進(jìn)行灌木層調(diào)查及1個1 m×1 m的小樣地進(jìn)行草本層的調(diào)查。記錄物種名稱、株/從數(shù)、高度、蓋度等。

1.2.3 數(shù)據(jù)分析

本研究的數(shù)據(jù)采用Excel 2010進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、作圖分析和SPSS 20.0進(jìn)行分析。

表1樣地基本信息表

Tab． 1 Basic information form

2 結(jié)果與分析

2.1 珙桐天然分布的海拔特征

根據(jù)12個樣地的實(shí)地調(diào)查結(jié)果，什邡市野生珙桐資源的海拔分布主要在海拔 1 200 m～2 100 m，根據(jù)樣地點(diǎn)海拔分布范圍，可將共12個樣地點(diǎn)分為5個海拔梯度：在第1個海拔梯度為海拔 1 200 m～1 400 m，此范圍內(nèi)在實(shí)際調(diào)查過程中未發(fā)現(xiàn)有野生珙桐資源分布；在第2個海拔梯度為海拔 1 200 m～1 400 m，共設(shè)有1個樣地，為樣地3，除該樣地外，在海拔 1 200 m～1 400 m海拔范圍內(nèi)，野生珙桐資源分布較少，根據(jù)沿途調(diào)查結(jié)果，該區(qū)間內(nèi)散生的野生珙桐資源記錄在案的僅有5株，該樣地為人工干預(yù)后產(chǎn)生的珙桐純林，該樣地在5·12汶川地震前有人類聚居，周邊樹種生長受人類活動影響，具體做法為砍伐雜樹，大量種植人工林柳杉，而未砍伐珙桐(國家一級保護(hù)樹種)，后自然更新，珙桐成為絕對優(yōu)勢樹種，基本逐漸形成純林，樣地內(nèi)的不同樹種僅有刺楸。附近為樣地海拔為 1 252 m，平均胸徑為10.45cm，平均樹高為7.67m；在第3個海拔梯度 1 400 m～1 600 m范圍內(nèi)，共設(shè)有6個珙桐群落樣地，樣地內(nèi)共有珙桐47株，平均胸徑20.25 cm，平均樹高為11.96 m，樣地內(nèi)平均珙桐株樹為7.83；在第4個海拔梯度 1 600 m～1 800 m范圍內(nèi)，共設(shè)有4個樣地，平均胸徑為20.39 cm，平均樹高為13.38 m，樣地內(nèi)平均珙桐株樹為14.5 m；在第5個海拔梯度 1 800 m～2 000 m范圍內(nèi)，設(shè)有1個樣地，樣地內(nèi)珙桐株樹為7，平均胸徑為25.01 cm，平均樹高為14.54 m。

從表2可以看出，在各樣地中，珙桐的平均胸徑和平均樹高均隨海拔逐漸升高，在 1 800 m～2 100 m范圍內(nèi)平均樹高和平均胸徑出現(xiàn)最大值，表示在什邡市野生珙桐的分布區(qū)域(海拔 1 200 m～2 100 m)內(nèi)，海拔越高，珙桐樹齡越大，胸徑和樹高也越大，其原因?yàn)橄鄬Φ秃０蔚貐^(qū)受人類活動影響，在早年珙桐被砍伐現(xiàn)象較嚴(yán)重，境域內(nèi)現(xiàn)多存為砍伐后萌發(fā)新枝，樹齡多在在20 a～30 a之間，而在海拔 1 800m以上地區(qū)，由于海拔相對較高，山路崎嶇，人類活動較少，對森林植被的影響較小，植株成長環(huán)境相對較好，林木較高大。

表2各海拔梯度樣地珙桐分布情況

Tab． 2 The altitude distribution ofDavidiainvolucrata

海拔(m)樣地?cái)?shù)(個)珙桐(株)平均胸徑(cm)平均樹高(m)1200以下00001200～140011010．457．671400～160061520．2511．961600～180041320．3913．381800～20001122．0314．05

表3海拔1 200 m～1 400 m范圍內(nèi)樣地外野生珙桐

Tab． 3 The characteristics ofDavidiainvolucratebetween 1 200 m and 1 400 m

海拔高度(m)胸徑(cm)樹高(m)株數(shù)(株)101214．87．31103513．76．21104712．76．81105512．87．21127018．312．71

2.2 珙桐天然分布的坡度特征

從圖1可以看出，在設(shè)置的共12個樣地中，珙桐的主要分布坡度為36°～45°之間，其間珙桐株樹總數(shù)為21株，占到總樣地珙桐株樹的53.85%，在20°～35°和46°～60°坡度區(qū)間范圍內(nèi)，珙桐株樹占比分別為38.46%和7.69%，在坡度0°～19°和61°以上的區(qū)間范圍內(nèi)，鮮少有野生珙桐分布：說明野生珙桐通常分布在坡度20°～60°區(qū)間范圍內(nèi)的山坡溝谷地帶，且在較為陡峭的36°～45°之間分布最為集中。

圖1 樣地珙桐株樹隨坡度變化Fig. 1 The number of Davidia involucrate with the change of the gradient

2.3 珙桐天然分布的坡向特征

根據(jù)調(diào)查樣地?cái)?shù)據(jù)分析可得(見表4)，野生珙桐資源主要分布在山坡溝谷地帶，水汽充沛。將山體坡向劃分為北坡向、東北坡向、東坡向、東南坡向、南坡向、西南坡向、西坡向和西北坡向，什邡市野生珙桐分布坡向主要為東南坡、西南坡和南坡，均為陽坡，其中東南坡向的樣地?cái)?shù)為6個，西南坡向樣地?cái)?shù)為5個，南坡向樣地?cái)?shù)為1，樣地內(nèi)株樹占比分別為67.36%、23.61%和9.03%。除這3個坡向外，尚無在其它坡向發(fā)現(xiàn)野生珙桐。陽坡較于其它坡向，光熱情況較好，而在山坡溝谷地帶，空氣陰濕，既滿足珙桐幼苗喜陰濕，又滿足成年樹趨于喜光的特性。

表4坡向分布統(tǒng)計(jì)表

Tab． 4 The characteristics ofDavidiainvolucratenumber in each slope

坡 向樣地?cái)?shù)(個)各坡向珙桐株數(shù)(株)比分比(%)東南坡62461．54西南坡51025．64南 坡1512．82合計(jì)1239100．00

2.4 珙桐天然分布的坡位特征

由表5可以看出，什邡市珙桐分布區(qū)域內(nèi)，野生珙桐生長的主要坡位為中坡，在共12個樣地中，居于中坡的樣地有7個，占到總樣地?cái)?shù)的66.67%。下坡、中坡和上坡各樣地內(nèi)的珙桐株樹占比分別為5.13%、69.23%和25.64%，從調(diào)查數(shù)據(jù)中看出野生珙桐的坡位分布主要在中坡，而在下坡和上坡分布相對較少。珙桐在生長過程中，需要充足均衡的水分供應(yīng)，以滿足其生理活動和物質(zhì)合成轉(zhuǎn)化的需要。在坡中下位蓄水能力較坡上位強(qiáng)，坡上位土壤的水分容易以蒸發(fā)、淋溶、徑流、下滲等方式散失，且坡度越大，散失程度越高，坡上位土壤的有機(jī)質(zhì)、細(xì)微顆粒都會隨著水分和在其他外力如重力，風(fēng)，雨水沖刷等作用向下坡流失，導(dǎo)致坡上位土壤肥力流失，土壤板結(jié)，孔隙度減小，使土壤惡化；同時在坡下位，靠近坡腳，不利于形成珙桐幼苗生長的陰濕環(huán)境，坡上位和坡下位所以較于山中坡，野生珙桐數(shù)量較少。

表5各坡位珙桐株數(shù)占比

Tab． 5 The percentage ofDavidiainvolucratein each slop position

坡 位比分比(%)上坡25．64中坡69．23下坡5．13

2.5 不同海拔珙桐群落天然更新情況

從表6中可以看出，什邡市野生珙桐資源天然更新隨海拔變化特征并不十分明顯，但在海拔 1 600 m～1 800 m區(qū)間范圍內(nèi)，樣地平均珙桐天然更新幼苗數(shù)達(dá)到最大值，更新株數(shù)為193.75株·hm-2，說明在珙桐分布區(qū)域內(nèi)，海拔 1 600 m～1 800 m區(qū)間范圍內(nèi)水熱光等條件最為適合珙桐幼苗更新及生長；同時也與在該海拔范圍內(nèi)珙桐成年樹的數(shù)量有關(guān)，除位于1200～1400m海拔區(qū)間的樣地3受人為活動干擾形成純林外，其它11個樣地均為常綠闊葉與落葉闊葉混交林，在各個海拔階段，珙桐幼苗數(shù)量均較為穩(wěn)定，與區(qū)域內(nèi)珙桐成年樹數(shù)量成正比關(guān)系，每公頃更新幼苗數(shù)在50株～200株之間，幼苗平均胸徑為3.66 cm、平均樹高為4.09 m。

表6珙桐天然更新隨海拔變化

Tab． 6 The characteristics of Davidia involucratenatural renewal with the attitude change

表7珙桐天然更新樣地調(diào)查數(shù)據(jù)

Tab． 7 The data ofDavidiainvolucratenatural renewal

樣地株樹幼苗株數(shù)幼苗地徑(cm)幼苗高度(cm)幼樹株數(shù)幼樹地徑(cm)幼樹高度(m)12———22．661．6821——————310———22．031．34210．4613．22．785420．581——62——————71———22．781．398610．6822．861．539410．5623．072．45102——————114———13．52．2121———13．83

2.6 不同坡度珙桐群落天然更新情況

從表8中可以看出，在存在珙桐天然更新幼苗的樣地中，珙桐在調(diào)查區(qū)域內(nèi)天然更新在坡度36°～45°之間最多，其次為20°～35°。天然更新幼苗數(shù)數(shù)值在坡度36°～45°區(qū)間內(nèi)達(dá)到最大值，在此區(qū)間內(nèi)，珙桐樣地內(nèi)天然更新幼苗數(shù)約為1.57，46°～60°和20°～35°坡度區(qū)間內(nèi)的樣地內(nèi)天然更新平均幼苗數(shù)約為1.5和1.33。這是由于珙桐群落主要為萌孽更新，這種無性繁殖方式在傳播距離、產(chǎn)生后代、適應(yīng)進(jìn)化方面都不如有性生殖有效，而在此41°～60°坡度區(qū)間范圍內(nèi)的珙桐成年樹總數(shù)最多，從而導(dǎo)致其間幼苗數(shù)最多。

表8珙桐天然更新隨坡度變化值

Tab． 8 The characteristics ofDavidiainvolucraterenewal with the slop change

坡度(°)樣地?cái)?shù)更新幼苗株數(shù)更新幼樹株樹樣地內(nèi)平均更新數(shù)20～353131．3336～457381．5746～602031．50

3 結(jié)論

(1)什邡市野生珙桐資源的海拔分布主要在海拔 1 200 m～2 100 m，在此范圍內(nèi)平均樹高和平均胸徑出現(xiàn)最大值，表示隨著海拔的增高，珙桐樹齡越大，胸徑和樹高也越大，其主要原因?yàn)楹０蔚椎牡貐^(qū)受人類活動影響較大，在海拔較高地區(qū)，山路崎嶇，人類活動較少，對森林植被的影響較小，植株成長環(huán)境相對較好，林木較高大[12，13]。

(2)在設(shè)置的共12個樣地中，珙桐的主要分布坡度為36°～45°之間，占到總樣地珙桐株樹的53.85%，野生珙桐資源主要分布在山坡溝谷地帶，水汽充沛的地帶。什邡市野生珙桐分布坡向主要為為東南坡、西南坡和南坡，均為陽坡。

(3)野生珙桐的坡位分布主要在中坡，而在下坡和上坡分布相對較少。在坡中下位蓄水能力較坡上位強(qiáng)，易于形成珙桐適宜的生長環(huán)境，對其生長發(fā)育所需各種物質(zhì)均能較好的滿足。

(4)在珙桐分布區(qū)域內(nèi)，海拔 1 600 m～1 800 m區(qū)間范圍內(nèi)水熱光等條件最為適合珙桐幼苗更新及生長；同時也與在該海拔范圍內(nèi)珙桐成年樹的數(shù)量有關(guān)。珙桐在調(diào)查區(qū)域內(nèi)天然更新在坡度36°～45°之間最多，其次為20°～35°，珙桐群落更新主要為萌孽，這種無性繁殖方式在傳播距離、產(chǎn)生后代、適應(yīng)進(jìn)化方面都不如有性生殖有效，而在此41°～60°坡度區(qū)間范圍內(nèi)的珙桐成年樹總數(shù)最多，從而導(dǎo)致其間幼苗數(shù)最多。

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2017-03-01

國家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金資助項(xiàng)目(31400457 )；四川省景觀與游憩研究中心資助項(xiàng)目(JGYQ2015012)。

王戈，高級工程師，從事自然保護(hù)區(qū)生物多樣性研究。E-mail：wangguo3388@163.com。

10.16779/j.cnki.1003-5508.2017.04.015

S792.99.03

:A

:1003-5508(2017)04-0074-05