退耕还林政策影响下毛竹生长对
桫椤群落的影响
桫保局 梁 盛
刘邦友 何琴琴 张廷跃
毛竹林是赤水地区的重要森林类型之一,具有重要的经济价值。因此,赤水借国家实施退耕还林时,把竹类种植作为唯一物种进行推广种植。通过调查研究竹类因其强大的分生能力,扩张情况明显,并不断纯林化,导致生物多样性减少,景观结构单一。因此开展保护周边退耕还林政策影响下毛竹生长对桫椤群落的影响调查,对竹林的合理经营和保护区主要保护对象桫椤及其生物多样性的保护具有实践指导意义。
一、保护区基本概况
赤水桫椤自然保护区位于贵州省西北部的赤水市葫市镇、元厚镇境内,其地理坐标为东经105°57′54″‐106°7′7″,北纬28°20′19″‐28°28′40″。保护区处于贵州高原黔北大娄山脉北支的西北坡,并向四川盆地低降的坡麓地带,即四川盆地南部边缘的斜坡地带,与习水国家级自然保护区相邻。保护区总面积13300公顷,涉及元厚、旺隆和葫市3个镇,葫市、天堂、五柱峰、金沙、高新等5个村。保护区森林覆盖率较高、面积广、植被类型多样,保护动植物较为丰富,为野生植物类型保护区,其主要保护对象为桫椤、小黄花等珍稀植物及其生态系统。
二、退耕还林政策实施在保护区周边毛竹种植现状
退耕还林政策作为西部大开发的一项标志性工程,自2000年开始实施退耕还林工程以来,我省历经了局部试点、全面展开、稳步推进和完善政策四个阶段。赤水市是贵州省的十大林业县市之一,实施退耕还林以来,赤水市退耕地造林面积为19.6万亩,涉及退耕农户50662户18.9万人,育林170万亩。保护区周边的葫市、天堂、金沙、五柱峰、高新村共实施退耕还林15327.6亩。这项宏大的生态建设工程,为实现为赤水地方经济社会可持续发展作出了重要贡献。由于毛竹生长迅速,在数量上或质量上占有建群地位,使桫椤退居次优势种地位,桫椤的生长发育将受到毛竹的抑制,从而在数量和质量上退出优势种地位,最终可能导致桫椤群落的解体。
三、毛竹的生物学特性
毛竹原产我国亚热带地区,禾本科竹亚科刚竹属,为单轴型散生竹类。毛竹为多年生木本植物,通过地下竹鞭进行无性繁殖,一个林分即为若干基株克隆的无性系种群。毛竹地下鞭根系统发达,其生长繁殖和穿透能力极强,毛竹靠地下扩鞭可渗透到其他森林类型,然后迅速长成幼竹,在其他森林类型中形成毛竹的分布前沿。随着时间的推移,其分布面积不受人为控制地增加。毛竹在保护区内的扩张不仅对植物群落生物多样性造成显著影响,亦会对林地表层土壤基本理化性质、土壤水稳性团聚体及化学性质产生影响;对本地鸟类多样性造成较大负面效应;使大部分森林类型树冠对酸雨的缓冲作用大大减少; 森林植被生物量、森林土壤碳含量和生态系统总碳储量均大大下降; 使林下土壤逐渐贫瘠,生境质量下降。
四、保护区毛竹入侵对桫椤的影响
人类的活动会间接影响到桫椤的生长,尤其是当景区内的湿度、温度等条件受到外界较大的干扰时,桫椤孢子的萌发可能会受到限制,进而影响到桫椤种群的繁衍。因此选择沿着金沙沟、甘沟、南厂沟等处的生态旅游景区和葫市沟沟口两侧的毛竹+桫椤群落建立3个小型固定样地(20m×20m),在葫市沟沟口两侧的毛竹+桫椤群落建立3条固定样带(30m×80m)并和葫市沟等自然分布片区进行比较,研究毛竹入侵干扰对桫椤种群分布和扩散的影响。三个样带分别为MZA、MZB、MZC,其中个别样地由于靠近河谷或绝壁从旁边选取合适地块作为替代,样带设置要求为30*80,由于缓冲区域不明显,故舍弃缓冲区域,按照毛竹林-毛竹、桫椤混交林-桫椤林要求设置为三个20*20,每个20*20划分为5*5进行每木调查。以MZB样带为例如图。
MZB | MZB | MZB | MZB | MZB | MZB | MZB | MZB | MZB | MZB | MZB | |
1 | 2 | 3 | 4 | 17 | 18 | 19 | 20 | 33 | 35 | 36 | |
MZB | MZB | MZB | MZB | MZB | MZB | MZB | MZB | MZB | MZB | MZB | |
5 | 6 | 7 | 8 | 21 | 22 | 23 | 24 | 37 | 39 | 40 | |
MZB | MZB | MZB | MZB | MZB | MZB | MZB | MZB | MZB | MZB | MZB | MZB |
9 | 10 | 11 | 12 | 25 | 26 | 27 | 28 | 41 | 42 | 43 | 44 |
MZB | MZB | MZB | MZB | MZB | MZB | MZB | MZB | MZB | MZB | MZB | MZB |
13 | 14 | 15 | 16 | 29 | 30 | 31 | 32 | 45 | 46 | 47 | 48 |
人类活动对桫椤种群产生影响监测布局示意图
五、桫椤更新现状与生存能力
保护区内桫椤所在群落主要有毛竹-桫椤群落、桫椤-野芭蕉群落、阔叶树-桫椤群落。样地设置有景区核心的人为干扰样地(RJ)、桫椤集中分布的固定样地(SG)、和毛竹入侵观测样地(MZ),各群落物种丰富度及重要值如图可见。由于计算重要值,桫椤算入乔木层,在固定样地和毛竹入侵两个样地中,样方中乔木层主要物种是毛竹,分别为0.322155和0.6625224,样方中乔木层主要物种是毛竹,其重要值分别是0.103496和0.1347137,而群落中的桫椤重要值分别为0.147及0.478。人为干扰样地由于处于景区,芭蕉较多,毛竹-桫椤-芭蕉群落中乔木层主要物种有芭蕉、毛竹、桫椤,其重要值分别为0.196646、0.109525、0.101645。重要值分析明显看到,毛竹入侵样地毛竹重要值比重明显大于桫椤固定样地样地的毛竹,毛竹扩张会进一步侵蚀桫椤的原始生境并使其群落结构发生变化。对比分析各样地物种数量,可以看到,人为干扰样地物种丰富度明显小于桫椤固定样地和毛竹入侵样地。人类活动干扰影响桫椤原始生境造成周围物种丰富度降低。
除人为干扰样地灌木层数量较少,灌木层物种组成在桫椤固定样地群落和毛竹入侵样地群类比较相似,以罗伞、脚骨脆、贵州密脉木、线柱苣苔、粗糠柴、粗叶木、展毛野牡丹、毛桐、细枝柃、穗序鹅掌柴等为主。
草本层中主要以淡竹叶、福建观音座莲、华南紫萁、短肠蕨、红盖鳞毛蕨、寒莓等为优势种。
样地调查分析表
乔木层 | RJ | 重要值 | SG | 重要值 | MZ | 重要值 |
芭蕉 | 0.196646 | 毛竹 | 0.322155 | 毛竹 | 0.6625224 | |
毛竹 | 0.109525 | 桫椤 | 0.103496 | 桫椤 | 0.1347137 | |
桫椤 | 0.101645 | 脚骨脆 | 0.062456 | 罗伞 | 0.0701824 | |
陀螺果 | 0.088712 | 毛桐 | 0.046133 | 毛桐 | 0.0390799 | |
粗叶木 | 0.078918 | 慈竹 | 0.028707 | 慈竹 | 0.0355188 | |
茜树 | 0.077828 | 金珠柳 | 0.026225 | 粗叶木 | 0.0162331 | |
罗伞 | 0.072667 | 穗序鹅掌柴 | 0.017857 | 窄叶柃 | 0.0155659 | |
薄果猴欢喜 | 0.07036 | 油桐 | 0.015855 | 竹叶榕 | 0.0144695 | |
毛脉南酸枣 | 0.039912 | 罗伞 | 0.015322 | 臭椿 | 0.0139885 | |
金珠柳 | 0.035463 | 杉木 | 0.011932 | 河滩冬青 | 0.0136356 | |
革叶槭 | 0.033603 | 马尾松 | 0.011314 | 脚骨脆 | 0.0135876 | |
毛桐 | 0.016375 | 红果黄肉楠 | 0.010694 | 山地水东哥 | 0.0091703 | |
糙叶榕 | 0.013057 | 小黄花茶 | 0.010049 | 穗序鹅掌柴 | 0.0076556 | |
脚骨脆 | 0.010735 | 粗糠柴 | 0.009726 | 粗糠柴 | 0.0072547 | |
山矾 | 0.009534 | 山地水东哥 | 0.00671 | 芭蕉 | 0.0067338 | |
山地水东哥 | 0.006839 | 杜茎山 | 0.005763 | 金珠柳 | 0.0067338 | |
红果黄肉楠 | 0.005337 | 茶 | 0.005639 | 水麻 | 0.0067338 | |
四川山矾 | 0.004374 | 雾水葛 | 0.005634 | 柿 | 0.005411 | |
山茶 | 0.004193 | 川桂 | 0.005607 | 油桐 | 0.005411 | |
贵州毛柃 | 0.004175 | 麻竹 | 0.005323 | 复羽叶栾树 | 0.0040883 | |
粗叶木 | 0.004542 | 榕树 | 0.0031664 | |||
盐肤木 | 0.003686 | 香樟 | 0.0031664 | |||
细枝柃 | 0.003462 | 野鸦椿 | 0.0031664 | |||
香樟 | 0.003204 | 楤木 | 0.0022446 | |||
槭树 | 0.00305 | 楝 | 0.0022446 | |||
福建观音座莲 | 0.002877 | 毛脉南酸枣 | 0.0022446 | |||
楤木 | 0.002855 | 毛叶木姜子 | 0.0022446 | |||
红雾水葛 | 0.0028 | 木姜子 | 0.0022446 | |||
灯台树 | 0.002773 | 山矾 | 0.0022446 | |||
算盘子 | 0.002773 | 山黄麻 | 0.0022446 | |||
苹果榕 | 0.002762 | 山姜 | 0.0022446 | |||
山矾 | 0.002762 | 山乌桕 | 0.0022446 | |||
细齿叶柃 | 0.002748 | 雾水葛 | 0.0022446 | |||
贵州毛柃 | 0.002747 | 盐肤木 | 0.0022446 | |||
蜡莲绣球 | 0.002742 | |||||
白栎 | 0.002738 | |||||
草本层 | RJ | 重要值 | SG | 重要值 | MZ | 重要值 |
短肠蕨 | 0.157273 | 大叶仙茅 | 0.140076 | 渐尖毛蕨 | 0.5441955 | |
福建观音座莲 | 0.150397 | 华南紫萁 | 0.081345 | 竹叶草 | 0.2096169 | |
红盖鳞毛蕨 | 0.111538 | 葎草 | 0.065055 | 红盖鳞毛蕨 | 0.1290726 | |
圆苞金足草 | 0.096313 | 渐尖毛蕨 | 0.058856 | 姜花 | 0.0871801 | |
碗蕨 | 0.078868 | 冷水花 | 0.052247 | 卷柏 | 0.0867829 | |
密脉木 | 0.062132 | 寒莓 | 0.045095 | 过路黄 | 0.0723874 | |
楼梯草 | 0.05023 | 红雾水葛 | 0.040241 | 蚕茧草 | 0.0650062 | |
线柱苣苔 | 0.046553 | 短肠蕨 | 0.035782 | 肉穗草 | 0.0583545 | |
蕨 | 0.040646 | 弓果黍 | 0.030288 | 皱叶狗尾草 | 0.0446487 | |
苦苣苔 | 0.03982 | 楼梯草 | 0.028328 | 寒莓 | 0.0320469 | |
中华秋海棠 | 0.035445 | 苍耳 | 0.02449 | 糯米团 | 0.0308196 | |
长叶实蕨 | 0.029598 | 骤尖楼梯草 | 0.02423 | 水龙骨 | 0.0291998 | |
赤车 | 0.023371 | 圆苞金足草 | 0.023738 | 三穗薹草 | 0.0262623 | |
林生沿阶草 | 0.022015 | 糯米团 | 0.023661 | 山姜 | 0.0253173 | |
糯米团 | 0.015039 | 三穗薹草 | 0.022688 | 水麻 | 0.0178263 | |
掌裂叶秋海棠 | 0.014661 | 常山 | 0.019989 | 翅柄马蓝 | 0.0167062 | |
皱叶狗尾草 | 0.011932 | 淡竹叶 | 0.01829 | 圆苞金足草 | 0.0165755 | |
翠云草 | 0.009485 | 翠云草 | 0.016406 | 东风草 | 0.0161707 | |
粗叶卷柏 | 0.007752 | 山姜 | 0.016362 | 蕨 | 0.0137268 | |
深绿卷柏 | 0.006337 | 桫椤 | 0.015275 | 黄姜花 | 0.0132693 | |
豨莶 | 0.012929 | 楼梯草 | 0.0123932 | |||
红盖鳞毛蕨 | 0.012806 | 赤车 | 0.0116 | |||
皱叶狗尾草 | 0.012253 | 龙芽草 | 0.0108853 | |||
多脉荩草 | 0.01188 | 弓果黍 | 0.0108632 | |||
里白 | 0.011257 | 淡竹叶 | 0.0105641 | |||
蕨 | 0.011199 | 冷水花 | 0.0101217 | |||
黄姜花 | 0.010731 | 鸭儿芹 | 0.0095583 | |||
紫萼蝴蝶草 | 0.01033 | 短肠蕨 | 0.0092187 | |||
竹叶草 | 0.010052 | 野茼蒿 | 0.0072799 | |||
线柱苣苔 | 0.009419 | 芒 | 0.0066029 | |||
透茎冷水花 | 0.009081 | 常山 | 0.0062616 | |||
西南冷水花 | 0.008852 | 沿阶草 | 0.0062175 | |||
红蓼 | 0.008825 | 红蓼 | 0.0055712 | |||
假糙苏 | 0.008614 | 浆果薹草 | 0.0050189 | |||
荩草 | 0.00813 | 乌毛蕨 | 0.004549 | |||
卷柏 | 0.007515 | 碗蕨 | 0.0040155 | |||
地果 | 0.007457 | 粉防己 | 0.0028675 | |||
展毛野牡丹 | 0.006786 | 菊蒿 | 0.0026427 | |||
重阳木 | 0.006553 | 铜锤玉带草 | 0.0022258 | |||
水麻 | 0.006089 | 地果 | 0.0021932 | |||
鸭跖草 | 0.00578 | |||||
贯众 | 0.005689 | |||||
菝葜 | 0.00521 | |||||
芒萁 | 0.004426 | |||||
石柑子 | 0.003609 | |||||
红马蹄草 | 0.002206 | |||||
姜花 | 0.002077 |
综合调查,赤水桫椤国家级自然保护区桫椤种群不仅分布面积大,而且分布相对集中,但其生长状况和数量特征及其自然更新与持续生存的能力,受到多种因素干扰。郁闭度的大小会对种群幼苗更新的光环境形成直接影响,从而影响植物种群幼苗的更新;毛竹的快速扩张对桫椤的生存环境产生威胁;人为干扰导致种群生境的破碎化会导致种群走向衰退。野外调查时发现,赤水桫椤保护区桫椤种群中草本层郁闭度高,人为干扰和破坏比较严重( 种群中原生植被毛竹林、慈竹林替代等) ,这些因素会影响桫椤种群的生长和幼苗更新。
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