山東省植被演替規(guī)律及趨勢(shì)

省林業(yè)監(jiān)測(cè)規(guī)劃院 張德全

省國(guó)土空間數(shù)據(jù)和遙感技術(shù)中心 鄧兆華

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步，人們重視生態(tài)、渴求綠色的呼聲愈來(lái)愈高，而自然環(huán)境的改善，主要取決于植被面積的擴(kuò)展與其質(zhì)量的提高。山東省各種植被在建國(guó)前已破壞殆盡，森林覆蓋率只有4.09%，建國(guó)后，特別是改革開(kāi)放以來(lái)，山東植被得到長(zhǎng)足發(fā)展，到目前山東省森林覆蓋率達(dá)到17.51%，但仍然存在防護(hù)效能低、風(fēng)沙化、礫化、次生鹽漬化以及水土流失等問(wèn)題，究其根本原因，主要是忽視了植被演替的內(nèi)在規(guī)律，因此研究植被變化的規(guī)律及其變化態(tài)勢(shì)，對(duì)生態(tài)環(huán)境的改善，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有十分積極而重要的意義。

一、巖生植被的演替

由于山東山地排水良好，屬于旱生系列，因原始植被已蕩然無(wú)存，所以以次生演替為主，按演替的方向分逆行演替和進(jìn)展演替。當(dāng)外力的破壞作用超過(guò)植被內(nèi)在生理機(jī)制的反作用時(shí)，進(jìn)行的是逆行演替，一般分為以下幾個(gè)階段：森林→灌叢→灌草叢→草本→裸巖。當(dāng)外界破壞作用停止，或群落內(nèi)在生理機(jī)制的反作用超過(guò)外力破壞作用時(shí)，次生演替一般是趨于恢復(fù)到受破壞前的原生群落類(lèi)型，這就是群落的復(fù)生，又叫進(jìn)展演替，一般可分為三個(gè)階段：先鋒樹(shù)種（發(fā)生期）→針闊混交（演替期）→落葉闊葉林（相對(duì)穩(wěn)定期）。當(dāng)破壞相當(dāng)嚴(yán)重，持續(xù)時(shí)間很長(zhǎng)，而且原生群落被徹底破壞，使群落的復(fù)生條件已不存在，那么群落的演替就轉(zhuǎn)向原生演替。原生演替是在無(wú)外力作用下的進(jìn)展演替，一般可分為以下幾個(gè)階段：裸巖→地衣→苔蘚→草類(lèi)→木本，根據(jù)山東山地生境，木本植物階段又可分為6個(gè)階段：灌草叢→灌叢→先鋒樹(shù)種→溫性針葉林→溫性針葉落葉闊葉混交林→溫性落葉闊葉林。歷史經(jīng)驗(yàn)證明，逆行演替往往在較短的時(shí)間內(nèi)即可完成，而進(jìn)展演替往往需要極其漫長(zhǎng)的時(shí)間才能完成，因此我們必須采取人為措施，控制逆行演替，發(fā)展進(jìn)展演替，不斷提高群落生產(chǎn)力。

二、水生鹽生植被的演替

山東的次生鹽漬化土地是由于地下水位較淺，而且排水不良，隨著季節(jié)變化，年際地下水位變化較大，在土壤表層鹽分日積月累，便產(chǎn)生鹽漬化現(xiàn)象。山東的水生鹽生植被主要分布在黃泛平原、黃河三角洲、南四湖等淡水湖區(qū)、大中型水庫(kù)及河流兩岸，在無(wú)外力作用下，這里發(fā)生以水生系列為主的原生演替過(guò)程，大體分為：金魚(yú)藻群落→睡蓮群落→柳林群落→以櫟類(lèi)為代表的溫帶落葉闊葉林，最后一個(gè)階段還沒(méi)有進(jìn)行，就受到了強(qiáng)烈的人為干擾，因此在這里發(fā)生的主要是次生演替過(guò)程。影響植物群落演替的因子是多方面的，但其中最直接最主要的因子就是土壤鹽分，在含鹽量較大（?3‰）的灘涂裸地上，零星分布著翅堿蓬群落，它是陸地向海岸方向發(fā)展的先鋒植物群落。由于翅堿蓬的存在，一方面由于植物本身的腐爛，增加了腐殖質(zhì)，提高了土壤養(yǎng)分，另一方面，抬高了地面，降低了土壤鹽分含量和地下水位，逐漸演替為檉柳灌叢和獐茅群落，低洼處則被蘆葦所代替。檉柳獐茅通過(guò)泌鹽作用及枯枝落葉的積累，進(jìn)一步降低了土壤含鹽量，提高了土壤肥力，又演替為以蒿類(lèi)、狗尾草、白茅為主的雜草型群落。在這樣的條件下，隨著地勢(shì)的抬高和降水的淋溶作用，土壤已基本脫鹽，一部分被樹(shù)木所代替。當(dāng)人干擾嚴(yán)重，或遇到較大自然災(zāi)害時(shí)，就會(huì)發(fā)生逆行演替，即群落的退化。人為干擾，如過(guò)度放牧、粗放開(kāi)墾等能使植被的演替發(fā)生逆轉(zhuǎn)，加重土壤鹽漬化。如20世紀(jì)50年代后期，由于對(duì)現(xiàn)代黃河三角洲缺乏科學(xué)的分析和正確的認(rèn)識(shí)，進(jìn)行了大面積的毀林開(kāi)荒，15萬(wàn)公頃的天然實(shí)生柳林全被砍伐，改種農(nóng)作物。由于森林植被的減少，地表蒸發(fā)加劇，地下鹽分向地表聚集，形成了土壤的次生鹽漬化，不能再生長(zhǎng)農(nóng)作物，在大片荒廢土地上生長(zhǎng)起蒿類(lèi)雜草群落和檉柳群落。惡性自然災(zāi)害，可使植被演替發(fā)生跳躍式逆轉(zhuǎn)。如一千二林場(chǎng)，1982年發(fā)生大海潮，使5年生刺槐被淹死，大片林木死亡，土壤鹽分增加，形成了獐茅群落和蒿類(lèi)群落；1992年特大海潮又淹沒(méi)了西部15年生刺槐林，致使刺槐林大部分死亡，逐漸轉(zhuǎn)化為雜草群落。工引黃灌淤、地下水位及氣候因素等諸多因素的綜合影響，而在山東形成了明顯的次生演替規(guī)律，如下圖所示。

三、沙生植被的演替

水生、鹽生植被演替示意圖

山東的風(fēng)沙化土地大部分已得到開(kāi)發(fā)利用，沿著流動(dòng)沙地→半固定沙地→固定沙地→非風(fēng)沙化土地的趨勢(shì)演變，但人為活動(dòng)的不合理性，在許多地方打破了這種自然趨勢(shì)。在無(wú)外力作用或植被內(nèi)在生理機(jī)制的反作用超過(guò)外力的破壞作用時(shí)，這里將進(jìn)行進(jìn)展演替，即裸露沙地→疏草地→草地→草甸→灌草叢→灌叢→森林→以櫟類(lèi)為代表的土生溫性落葉闊葉林，否則就是方向與之完全相反的逆行演替，山東內(nèi)陸由于人為活動(dòng)過(guò)于頻繁，以次生演替為主，有的地方甚至出現(xiàn)跳躍式逆轉(zhuǎn)，如果措施得當(dāng)，采取工程辦法，如大量改土換土等，也可出現(xiàn)跳躍式進(jìn)展，而沿海沙生植被，由于人們的大力保護(hù)，以及海積成土過(guò)程較短等原因，表現(xiàn)出明顯的原生演替特征。

海岸沙生植被普遍分布于砂質(zhì)海岸的沙灘、沙堤及河口沙嘴處，基巖海岸的局部海灣有灘分布的地方也有零星分布。據(jù)野外調(diào)查，一般在近海地下水位較高的沙灘內(nèi)緣，隨著地勢(shì)緩升到沙坦堤或沙丘，沙生植被組成植物從草本到灌木，最后到森林。群落分布往往是耐沙壓沙埋的砂鉆苔草群落出現(xiàn)在最前列，局部地方有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)珊瑚菜群落、矮生苔草群落和砂引草群落。砂鉆苔草進(jìn)一步發(fā)展，就出現(xiàn)白茅群落。在同一地段有時(shí)還可見(jiàn)到濱麥（Leymus mollis var.coreensis）群落、粗毛鴨嘴草（Ischaemum barbatum）、蘆葦(Phragmitas communis)群落和月見(jiàn)草(Oenothera biennis)群落。最后即進(jìn)入灌木階段，即單葉蔓荊階段。海岸沙生植被的演替，外因?yàn)榛|(zhì)條件的變化，主要是土壤理化性質(zhì)的變化，如土壤濕度、溫度、質(zhì)地、含鹽量等。內(nèi)因是植物本身，尤其是優(yōu)勢(shì)植物的生物學(xué)特性和生態(tài)學(xué)特性，外因通過(guò)內(nèi)因而起作用。由于植物種類(lèi)的特征不同，其適應(yīng)性也就不同。砂鉆苔草是典型的沙生植物，它是裸露沙地的先鋒種類(lèi)，因而出現(xiàn)在離海較近的沙地上，形成沙灘上的先鋒群落。隨著土壤有機(jī)質(zhì)的增加和鹽分的降低，砂引草、腎葉打碗花、匍匐苦賣(mài)菜、珊瑚菜等相繼進(jìn)入，進(jìn)而使土壤脫鹽，有機(jī)質(zhì)增多。隨著土壤條件的好轉(zhuǎn)，以及地勢(shì)的抬高和沙灘的延伸，濱麥、鴨嘴草、白茅等取代了先鋒植物，形成了以白茅為建群種的中生性植物群落。同時(shí)，一些灌木種類(lèi)如達(dá)烏里胡枝子、玫瑰、單葉蔓荊等也先后進(jìn)入沙地，形成了沙地的灌木群落。特別是單葉蔓荊具有匍匐莖，向四周伸展很快，并使沙丘得到固定，由于它生活力強(qiáng)，枝葉繁茂，其它植物難以與它競(jìng)爭(zhēng)，因而能形成大面積的群落。由于成土?xí)r間較短的原因，一般情況下沙生群落演替到灌木群落，就不再進(jìn)行，除人工種植的黑松林等群落外，目前在山東海岸沙灘地帶尚未發(fā)現(xiàn)天然的喬木林，可見(jiàn)適當(dāng)?shù)娜斯ご胧軌蚍e極地加速其演替進(jìn)程。

綜上所述，山東植被總的演替態(tài)勢(shì)為：裸巖→巖生→土生，鹽生→沙生→土生，如果沒(méi)有強(qiáng)大的人為干擾，不發(fā)生較嚴(yán)重的自然災(zāi)害，山東植被將朝著這一方向發(fā)展。人為因素如果順應(yīng)植被演替規(guī)律的要求，可加速植被演替進(jìn)程，發(fā)展進(jìn)展演替，否則就有與之完全相反的結(jié)果。社會(huì)對(duì)生態(tài)的重視程度乃是影響沙生、水生、鹽生、巖生植被演替的首要因素，社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件是次要因素，降雨量的多少與時(shí)空分布的是否均勻，是影響它們演替的主要自然因素。市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)因素是影響土生植被演替的主要因素。