中国特有孑遗植物澜沧黄杉的森林群落特征、种群结构与更新动态

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澜沧黄杉(Pseudotsuga forrestii)是第三纪孑遗植物,松柏目松科黄杉属的物种,属国家二级保护植物,其树形高大挺拔、四季常绿。澜沧黄杉为我国特有种,集中分布于我国云南省西北部和西藏东南部,沿着河谷两侧的陡坡分布。由于人为过度的砍伐利用,加之其生境的特殊,导致澜沧黄杉数量逐渐减少。为了阐释原生澜沧黄杉森林群落,从而对澜沧黄杉有更好的保护,本论文在澜沧黄杉群落分布的4个县,共设置49个样方,对原生澜沧黄杉的群落类型、结构和种群更新动态进行了调查,研究结果如下:(1)澜沧黄杉主要生长在沟箐两侧坡上的针叶林和针阔混交林中,群落物种组成丰富,共有71科127属166种,主要为被子植物,共有62科109属143种。群落物种组成的区系成分上具有从暖温带到温带过渡的性质。(2)49个样方通过聚类分析可划分为4个森林群落类型,分别为:Group 1:澜沧黄杉-帽斗栎-青榨槭常绿针叶阔叶林(Pseudotsuga forrestii-Quercus guyaviolia-Acer davidii evergreen coniferous and broad-leaved mixed forest)、Group2:澜沧黄杉-云南松-帽斗栎常绿针叶阔叶混交林(Pseudotsuga forrestii-Pinus yunnanensis-Quercus guyavifolia evergreen coniferous and broad-leaved mixed forest)、Group 3:澜沧黄杉常绿针叶林(Pseudotsuga forrestii evergreen coniferous forest)、Group 4:澜沧黄杉-急尖长苞冷杉常绿针叶林(Pseudotsuga forrestii-Abies georgei var.smithii evergreen coniferous forest)。(3)4个群落类型中乔木层的物种多样性和物种丰富度均低于灌木层。乔木层中物种数和物种多样性指数最低的为Group 2(物种数、Shannon-Wiener多样性指数H′和Simpson多样性指数D分别为10、1.68、0.77),Pielou均匀度指数E最小为Group 3(0.64);灌木层中,Group 3的物种丰富度和物种多样性指数(Shannon-Wiener多样性指数H′、Simpson多样性指数D最大分别为75、3.85、0.97,但Pielou均匀度指数E却为最小为0.89;草本层中,Group 3的物种丰富度(80)和Shannon-Wiener多样性指数H′、Simpson多样性指数D最大分别为2.56、0.87,Pielou均匀度指数E最小为Group 4(0.34)。(4)以澜沧黄杉为第一优势种的各森林群落乔木层一般高5-28 m,盖度40-80%。乔木上层主要以澜沧黄杉为主,其它物种如帽斗栎、青榨槭、云南松、急尖长苞冷杉在乔木层次优,还有其他一些乔木伴生种,如栓皮栎(Quercus variabilis)、华山松(Pinus armandii)、高山栎(Quercus semecarpifolia)、云南铁杉(Tsuga dumosa)等。灌木层一般高1.3-5 m,盖度10-55%。组成物种主要有乔木树种帽斗栎、青榨槭、高山栎的幼树,还有云南柃(Eurya yunnanensis)、大白杜鹃(Rhododendron decorum)、梁王茶(Metapanax delavayi)、红棕杜鹃(Rhododendron rubiginosum)等灌木。草本层一般高5-120 cm,盖度5-75%。组成物种主要有野草莓(Fragaria vesca)、黄竹(Dendrocalamus membranaceus)(高达600 cm)、铁线蕨(Adiantum capillus-veneris)、玉山竹(Yushania niitakayamensis)等,此外,草本层还有澜沧黄杉等乔木树的幼苗,澜沧黄杉幼苗一般生长在路边、林缘边、溪流边、林窗下。(5)澜沧黄杉种群径级分布皆为间歇型。澜沧黄杉大径级分布较其它共优树种多,但不连续,大多分布在中等径级,小径级树种相对较少,澜沧黄杉种群更新具有间歇性和机会性。澜沧黄杉有独特的更新机制,种子萌发需要潮湿环境,但生长的过程中却需要充足的光照,为了避免种间竞争,澜沧黄杉幼苗一般生长在路边、林缘边、溪流边、林窗下等环境潮湿有阳光且轻度干扰常发生的不安定生境中。(6)澜沧黄杉最大年龄为570年,胸径145 cm。澜沧黄杉年轮宽度随年龄增长逐年下降,胸高断面积随着年龄增长呈现不断上升的趋势,在同一年龄里,老树和幼树增长率并无差异。澜沧黄杉生长有很强的机会性和间歇性,遇到条件适宜的的时候生长就较好。澜沧黄杉生境特殊、生物学特性和更新机制独特,种群更新依赖于很高的自然条件,需要一定的自然干扰。因此保护澜沧黄杉首先要保护其原始生境。在此基础上也可适当给予人为一定干预管理,如对于林下灌木层和草本层盖度大的群落可以人为地除掉一些灌木、草本植物,给澜沧黄杉幼苗提供可利用的光源与空间,从而促进澜沧黄杉更新。
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