用微信扫码二维码

分享至好友和朋友圈

WE ARE COMMITTED TO REPORTING THE LATEST FORESTRY ACADEMIC ACHIEVEMENTS

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

九寨沟地区麦吊云杉资源现状及其保护对策研究

彭建 代金莉 赵福陪 张越 刘邵谋 张泽 李晓清 赵晓燕 辜云杰

彭建, 代金莉, 赵福陪, 等. 九寨沟地区麦吊云杉资源现状及其保护对策研究[J]. 四川林业科技, 2020, 41(3): 23−30 doi: 10.12172/201909160001
引用本文: 彭建, 代金莉, 赵福陪, 等. 九寨沟地区麦吊云杉资源现状及其保护对策研究[J]. 四川林业科技, 2020, 41(3): 23−30 doi: 10.12172/201909160001
Peng J, Dai J L, Zhao F P, et al. Study on the current status and protection countermeasures of Picea brachytyla resources in Jiuzhaigou region[J]. Journal of Sichuan Forestry Science and Technology, 2020, 41(3): 23−30 doi: 10.12172/201909160001
Citation: Peng J, Dai J L, Zhao F P, et al. Study on the current status and protection countermeasures of Picea brachytyla resources in Jiuzhaigou region[J]. Journal of Sichuan Forestry Science and Technology, 2020, 41(3): 23−30 doi: 10.12172/201909160001

九寨沟地区麦吊云杉资源现状及其保护对策研究


doi: 10.12172/201909160001
详细信息
    作者简介:

    彭建(1986—),助理研究员,硕士,512783496@qq.com

    通讯作者: 15398954@qq.com
  • 基金项目:  麦吊云杉种质资源遗传多样性保护示范

Study on the Current Status and Protection Countermeasures of Picea brachytyla Resources in Jiuzhaigou Region

More Information
    Corresponding author: 15398954@qq.com
  • 摘要: 麦吊云杉(Picea brachytyla)是我国特有种,为Ⅲ级保护植物,综合利用价值较高。采用样线法和样方法对九寨沟地区麦吊云杉种质资源开展全面调查,并分析其生境状况、植被生长现状。结果显示,麦吊云杉在该地区均有分布,海拔2 200~2 600 m范围内分布最多。其天然林分以成熟林为主,占调查总量的64.04%,很少发现天然更新的幼苗,表明麦吊云杉群落处于衰退期,且缺乏天然更新能力。生境土壤以酸性土壤为主,N、P、速效P和速效K含量分别在1.78~4.45 g·kg−1、0.46~1.16 g·kg−1、4.56~12.35 mg·kg−1和84.40~105.60 mg·kg−1之间。麦吊云杉多生于阴坡面,调查共发现林下植物17种,分属10科13属,其中蹄盖蕨等构成了草本植物本底,荚蒾类、冷箭竹等耐阴性很强的矮小灌木为灌木群代表种,高山杜鹃等较高的灌木也是林下常见的灌木种。混交乔木层较为复杂,主要有冷杉、云杉、桦木、槭树和其他阔叶树等5大类,且麦吊云杉的组成均在70%以上,蓄积在90%以上。综合分析,应对九寨沟地区的麦吊云杉进行人为的遗传保育和人工促进更新,以实现麦吊云杉种质资源的可持续开发和利用。
  • 图  1  九寨沟地区麦吊云杉样线、样方和资源分布图

    Fig.  1  Survey map of Picea brachytyla in the Jiuzhaigou Region

    图  2  麦吊云杉垂直海拔分布情况

    注:此数据仅为样线调查中麦吊云杉资源数

    Fig.  2  Altitude distribution of P. brachytyla

    图  3  麦吊云杉龄级分布情况

    注:此数据仅为样线调查麦吊云杉资源数

    Fig.  3  Age class distribution of P. brachytyla

    图  4  混交林分树种株数组成

    Fig.  4  Composition of tree species in mixed forest

    图  5  林分内不同树种蓄积量占比

    Fig.  5  Volume ratio of different species in stand

    图  6  麦吊云杉混交林按树高级的株数和蓄积百分率(频度)

    Fig.  6  Percentage (frequentness) of trees and volume in P. brachytyla mixed forest based on height

    图  7  麦吊云杉混交林各树种树高级株数百分率(频度)

    注:高山柏、落叶松和红桦由于株数极少,未单独统计列出。

    Fig.  7  Percentage (frequentness) of trees in P. brachytyla mixed forest based on height

    图  8  麦吊云杉混交林各树种径级株数分布

    Fig.  8  Distribution of trees in P. brachytyla mixed forest based on diameter length at breast

    表  1  麦吊云杉生境土壤理化性质分析

    Tab.  1  Physical and chemical properties of soil in Picea brachytyla habitat

    样地海拔/m土层石砾含量/%N/(g·kg−1)P/(g·kg−1)速效P/(mg·kg−1)速效K/(mg·kg−1)pH值
    大录乡2 8500~20 cm4.3a3.85a0.94a10.33a105.60a6.16a
    20~40 cm7.2A2.36A0.46A8.47A99.26A6.65A
    甲勿池2 3600~20 cm3.6a4.45b1.16b12.35b96.14a5.15c
    20~40 cm6.3A3.12B0.63B9.50B84.40A4.96B
    贡杠岭3 4500~20 cm6.3b3.04c0.67c5.12c103.50a6.00b
    20~40 cm8.5B1.78C0.24C4.56C95.85A6.24A
      相同字母表示差异不显著(P>0.05),不同字母表示差异显著(P<0.05)
    下载: 导出CSV

    表  2  麦吊云杉不同生境土壤理化性质单因素方差分析

    Tab.  2  One-way ANOVA of soil physical and chemical properties in different habitats of P. brachytyla

    土层理化性质变异来源平方和自由度均方F
    0−20 cmpH值组间18.14129.07034.178**
    组内6.369240.265
    总计24.50926
    速效K组间436.4112218.2063.026
    组内1 730.5562472.106
    总计2 166.96726
    速效P组间331.2862165.64314.622**
    组内271.8742411.328
    总计603.16026
    石砾含量组间21.362210.68127.563*
    组内10.387240.433
    总计31.749261.221
    全N组间4.25722.12912.335**
    组内1.984240.083
    总计6.241260.240
    全P组间3.21521.60810.39**
    组内1.003240.042
    总计4.218260.162
    20−40 cmpH值组间6.64323.32217.014**
    组内4.686240.195
    总计11.32926
    速效K组间263.1752131.5872.032
    组内1 554.3482464.764
    总计1 817.52326
    速效P组间550.6332275.31757.883**
    组内114.154244.756
    总计664.78726
    石砾含量组间5.83422.91714.203*
    组内4.023240.168
    总计9.857260.379
    全N组间6.93823.46916.382**
    组内4.222240.176
    总计11.160260.429
    全P组间4.03822.01912.038**
    组内2.009240.084
    总计6.047260.233
      *表示差异显著(P<0.05),**表示差异极显著(P<0.01)
    下载: 导出CSV
  • [1] 兰士波. 红皮云杉种质资源现状及保存策略[J]. 中国林副特产,2016,2:89−96.
    [2] 张全军. 草莓基质栽培研究[D]. 四川农业大学, 2002
    [3] 郭燕玲,郭莉,乔青,等. 草莓生物学特性观测[J]. 内蒙古林业,2008,04:30−31. doi: 10.3969/j.issn.1033-8221.2008.01.022
    [4] 傅立国. 中国植物红皮书[M]. 北京: 科学出版社, 1992, 84.
    [5] 卢昌泰,李天星,陶建军. 石棉县麦吊云杉人工林幼林适宜经营密度的探讨[J]. 四川林业科技,1998,19(2):37−40.
    [6] 蓝振江,蔡红霞,曾涛,等. 九寨沟主要植物群落生物量的空间分布[J]. 应用与环境生物学报,2004,10(3):299−306. doi: 10.3321/j.issn:1006-687X.2004.03.009
    [7] 傅立国. 中国植物红皮书——珍稀濒危物种(第一册)[M]. 北京: 科学出版社, 1991, 84.
    [8] 中国科学院中国植物志编辑委员会. 中国植物志[M]. 2004
    [9] 张万儒, 杨光滢, 屠星南, 等. LY/T 1215-1999, 森林土壤水分物理性质的测定[S]. 北京: 人民交通出版社出版, 1999.
    [10] 刘玉成,杜道林,岳泉. 缙云山森林次生演替中优势种群的特性与生态因子的关联度分析[J]. 植物生态学报,1994(3):283−289. doi: 10.3321/j.issn:1005-264X.1994.03.003
    [11] Whittaker RH. Vegetation of the great smoky mountains[J]. Ecological Monographs, 1956, 26: 1−20. doi: 10.2307/1943577
    [12] Whittaker RH. Gradient analysis of vegetation[J]. Biological Reviews, 1967, 42: 207−264. doi: 10.1111/j.1469-185X.1967.tb01419.x
    [13] 赵淑清,方精云,宗占江,等. 长白山北坡植物群落组成、结构及物种多样性的垂直分布[J]. 生物多样性,2004,12(1):164−173. doi: 10.3321/j.issn:1005-0094.2004.01.020
    [14] 王建宏,许闰,吴俊成,等. 白水江自然保护区麦吊云杉群落类型与垂直格局初步分析[J]. 甘肃林业科技,2006,31(4):10−13. doi: 10.3969/j.issn.1006-0960.2006.04.003
    [15] 周世强,黄金燕. 卧龙自然保护区麦吊云杉的种群结构及空间分布格局的初步研究[J]. 四川林业科技,1997,18(4):19−23.
  • [1] 李涛, 陈小平, 孙淑萍, 李涛.  中国伪瘤姬蜂属一新种(膜翅目:姬蜂科)及世界已知种检索表 . 四川林业科技, 2024, 45(2): 1-4. doi: 10.12172/202311230001
    [2] 谢孔平, 谷海燕, 李策宏, 杨楠.  峨眉槽舌兰种群现状及所附生群落特征研究 . 四川林业科技, 2023, 44(2): 130-136. doi: 10.12172/202204260002
    [3] 杨远亮, 孙鸿鸥, 曾全, 贾玉珍, 旷培刚, 雷开明, 张跃, 王国兰.  四川九寨沟国家级自然保护区蛾类多样性调查 . 四川林业科技, 2023, 44(6): 95-100. doi: 10.12172/202303290002
    [4] 鲜婷, 董廷发, 邓东周, 潘红丽, 刁元彬, 刘玉平.  不同植被恢复方式对九寨沟震后土壤碳氮化学计量特征的影响 . 四川林业科技, 2021, 42(1): 11-15. doi: 10.12172/202011080001
    [5] 叶颂, 刘邵谋, 邓东周, 庄文化, 李卓, 潘红丽, 刁元彬, 刘玉平.  九寨沟不同受损林地土壤特征研究 . 四川林业科技, 2021, 42(1): 6-10. doi: 10.12172/202011070001
    [6] 刘世杰, 彭建, 莫劲雁, 李晓清, 辜云杰.  麦吊云杉林分密度对林下物种多样性及其自然更新能力的影响 . 四川林业科技, 2020, 41(5): 19-25. doi: 10.12172/202003050001
    [7] 庞德洪, 赵定, 吴勇, 蒋泽银, 谢大军, 林强.  四川雪宝顶国家级自然保护区连香树资源现状及保护 . 四川林业科技, 2020, 41(2): 42-46. doi: 10.12172/201912290001
    [8] 王宇琪, 王丹丹, 梅容, 刘方庆, 文陇英.  乐山机场春秋两季鸟类多样性调查 . 四川林业科技, 2019, 40(6): 88-93. doi: 10.16779/j.cnki.1003-5508.2019.06.017
    [9] 雷开明, 程胡椒, 旷培刚, 冉江洪, 孙鸿鸥, 张跃, 麦浪, 曾涛.  九寨沟自然保护区大熊猫取食利用的主食竹特征 . 四川林业科技, 2019, 40(5): 66-69. doi: 10.16779/j.cnki.1003-5508.2019.05.013
    [10] 郑雄, 邹顺刚, 喻晓钢, 郑文, 纪翔, 李涛, 张俊, 李文秀.  德阳市鸥形目鸟类资源多样性研究 . 四川林业科技, 2017, 38(3): 77-81. doi: 10.16779/j.cnki.1003-5508.2017.03.017
    [11] 杨玉花, 雷开明, 刘洋, 旷培刚, 张跃, 孙鸿鸥.  九寨沟国家级自然保护区鼩形目物种组成与分布 . 四川林业科技, 2017, 38(5): 141-144. doi: 10.16779/j.cnki.1003-5508.2017.05.034
    [12] 张宇, 张惠, 吴志容, 刘洋.  九寨沟县湿地资源调查 . 四川林业科技, 2016, 37(2): 99-102. doi: 10.16779/j.cnki.1003-5508.2016.02.022
    [13] 熊定伟, 刘慧, 彭建, 殷国兰, 刘屹.  我国湿地生物多样性研究综述 . 四川林业科技, 2016, 37(2): 27-31,71. doi: 10.16779/j.cnki.1003-5508.2016.02.005
    [14] 赵杰, 石美艳, 代玲莉, 李英, 陈丽, 敬敏, 雷敏, 高晓玲, 冬露.  炉霍县虾拉沱湿地生物多样性及保护对策研究 . 四川林业科技, 2016, 37(2): 38-42. doi: 10.16779/j.cnki.1003-5508.2016.02.007
    [15] 李绍森, 朱云东, 谢大军.  松潘县湿地资源现状及保护对策 . 四川林业科技, 2016, 37(4): 114-118. doi: 10.16779/j.cnki.1003-5508.2016.04.026
    [16] 雷开明, 孙鸿鸥, 麦浪, 旷培刚, 刘源, 赵上娟, 肖长林, 刘洋.  利用红外相机调查九寨沟国家级自然保护区鸟兽多样性 . 四川林业科技, 2016, 37(1): 88-91,50. doi: 10.16779/j.cnki.1003-5508.2016.01.020
    [17] 谢小刚, 李艳梅.  九寨沟县云杉落针病发生与化学防治研究 . 四川林业科技, 2015, 36(4): 57-58,17. doi: 10.16779/j.cnki.1003-5508.2015.04.011
    [18] 余凌帆, 高健, 何让, 杜俊杰, 尤继勇, 邓东周.  天全县光叶蕨资源现状调查与保护对策研讨 . 四川林业科技, 2015, 36(3): 120-124,71. doi: 10.16779/j.cnki.1003-5508.2015.03.027
    [19] 谷海燕.  药用植物华重楼的资源现状及其繁育研究进展 . 四川林业科技, 2014, 35(4): 56-59. doi: 10.16779/j.cnki.1003-5508.2014.04.013
    [20] 徐加银, 王统强, 彭洪斌, 陈其勇, 辜云杰.  沐川县青钱柳生长现状及栽培技术初探 . 四川林业科技, 2014, 35(5): 92-93,53. doi: 10.16779/j.cnki.1003-5508.2014.05.020
  • 加载中
  • 图(8) / 表(2)
    计量
    • 文章访问数:  540
    • HTML全文浏览量:  172
    • PDF下载量:  23
    • 被引次数: 0
    出版历程
    • 收稿日期:  2019-09-16
    • 网络出版日期:  2020-05-22
    • 刊出日期:  2020-06-23

    九寨沟地区麦吊云杉资源现状及其保护对策研究

    doi: 10.12172/201909160001
      作者简介:

      彭建(1986—),助理研究员,硕士,512783496@qq.com

      通讯作者: 15398954@qq.com
    基金项目:  麦吊云杉种质资源遗传多样性保护示范

    摘要: 麦吊云杉(Picea brachytyla)是我国特有种,为Ⅲ级保护植物,综合利用价值较高。采用样线法和样方法对九寨沟地区麦吊云杉种质资源开展全面调查,并分析其生境状况、植被生长现状。结果显示,麦吊云杉在该地区均有分布,海拔2 200~2 600 m范围内分布最多。其天然林分以成熟林为主,占调查总量的64.04%,很少发现天然更新的幼苗,表明麦吊云杉群落处于衰退期,且缺乏天然更新能力。生境土壤以酸性土壤为主,N、P、速效P和速效K含量分别在1.78~4.45 g·kg−1、0.46~1.16 g·kg−1、4.56~12.35 mg·kg−1和84.40~105.60 mg·kg−1之间。麦吊云杉多生于阴坡面,调查共发现林下植物17种,分属10科13属,其中蹄盖蕨等构成了草本植物本底,荚蒾类、冷箭竹等耐阴性很强的矮小灌木为灌木群代表种,高山杜鹃等较高的灌木也是林下常见的灌木种。混交乔木层较为复杂,主要有冷杉、云杉、桦木、槭树和其他阔叶树等5大类,且麦吊云杉的组成均在70%以上,蓄积在90%以上。综合分析,应对九寨沟地区的麦吊云杉进行人为的遗传保育和人工促进更新,以实现麦吊云杉种质资源的可持续开发和利用。

    English Abstract

    • 中国是世界生物遗传多样性最为丰富的国家之一,蕴含众多的林木种质基因资源,其中许多种类为中国特有种[1]。林木种质资源是负载着森林的高度遗传多样性和丰富的遗传基因资源,是国家重要的战略资源,直接关系到林业的可持续发展和林木改良工作的顺利实施[2, 3]。麦吊云杉(Picea brachytyla)为松科(Pinaceae)云杉属(Picea)常绿大乔木,俗称麦吊杉、麦吊子、糠麦吊,为我国特有种,是我国的Ⅲ级重点保护树种[4]。麦吊云杉系喜光,浅根性树种,幼龄阶段稍耐阴,适生于气候温凉湿润、土层深厚、排水良好的酸性黄壤或山地棕色森林土地带,其材质致密、韧性大,可供建筑、飞机、机器、家具等用材[5]。麦吊云杉宜用种子繁殖,是选作分布区内森林更新及高山造林的极好树种。九寨沟地区不仅是全国优秀风景名胜区,还是国家级的自然保护区,同时,九寨沟地区还是长江源天然林保护工程的重点地区[6]。麦吊云杉是九寨沟地区较高海拔区域的主要建群树种之一,由于天然林保护工程启动前,大面积的原始森林被过度砍伐,使得麦吊云杉资源急剧减少,森林面积日益缩小,造成遗传基因的严重丢失,其林下大面积的箭竹是我国特有珍稀动物大熊猫的主要食物[7, 8]。“8·8”九寨沟地震破坏及引起的次生灾害山体滑坡与泥石流对九寨沟地区的植物生境带来了严重的破坏,麦吊云杉的生境也遭到严重损害。因此,广泛的收集优良的基因资源,有效的保护和科学经营与可持续利用这一宝贵的种质资源势在必行。鉴于此,在资源调查的基础上,本研究对九寨沟地区麦吊云杉资源现状及其分布特点进行论述,并提出了保护对策和建议,对麦吊云杉的科学管护及其可持续利用具有重要意义。

      • 麦吊云杉分布地年均气温12.7 ℃,年平均降水量550 mm,年均日照1 600 h,年均相对湿度65%,年均气压859.3 hPa,冬季较为寒冷,气温多在0 ℃以下。

      • 利用《中国植物志》《四川植物志》《四川森林》以及自然保护区科考报告等资料和数据库查询了解麦吊云杉的相关资料,并向九寨沟县林业部门技术人员咨询麦吊云杉信息基础上,按照不同的海拔高度、不同的坡度、不同的坡位、不同的森林土壤类型、不同的植被类型等设计86条样线(见图1),依设置的样线开展麦吊云杉样线调查工作,对样线两旁30 m范围内进行调查登记。

        图  1  九寨沟地区麦吊云杉样线、样方和资源分布图

        Figure 1.  Survey map of Picea brachytyla in the Jiuzhaigou Region

        调查的主要内容为:(1)样线范围内麦吊云杉居群起源、组成、林龄、数量、分布及生长情况;(2)调查麦吊云杉生境自然环境特征,包括气象、土壤、植被等。

      • 采用标准样地调查,按照林木样方标准,对区内3个麦吊云杉主要分布区,采用20 m×20 m面积标准进行样方调查,每个分布区10个样方,填写调查记录表,样地信息见图1。对样方内所有乔木进行每木检尺,并实测检尺木树高。同时,采用土钻均匀随机采取麦吊云杉原生境内的0~20 cm、20~40 cm层土壤样品,共计60份,带回实验室测定分析。

      • 收集和整理样线调查和样方调查数据,根据样方中检尺木胸径和树高,根据各树种二元立木材积表计算单株材积,分别累加样方内各树种材积得到样方内各树种的总蓄积量。再根据样方面积,计算出各个树种的单位面积蓄积。参照相关土壤实验及数据分析文献[9],测定各土壤样品的石砾含量、pH值、全N、有效P、速效P和速效K。土壤pH采用玻璃电极法测定(采用1土:2.5水的土壤溶液测定);全氮的测定方法是NY/T 53-1987;速效磷和速效钾分别采用NY/T 149-1990方法测定;土壤有效磷采用NY/T 889-2004方法测定。采用SPSS软件对不同生境、不同土层的理化性质指标进行单因素方差分析(ANOVA)和多重比较分析。

      • 麦吊云杉在九寨沟地区的分布海拔在1 604~3 374 m之间,平均海拔2475 m。麦吊云杉分布范围约为东经103°27′—104°17′,北纬33°42′—32°53′,在九寨沟县全境均有分布,主要分布在马家乡、玉瓦乡、大录乡、贡杠岭自然保护区、甲勿池、神仙池和白河自然保护区内(见图1)。其中,贡杠岭、神仙池、白河乡以及大录乡均发现有面积较大且保存较为完好的麦吊云杉天然林分;九寨沟景区的几条沟、贡杠岭保护区西边海拔较高区域、罗依乡等有零星分布。样线调查中发现麦吊云杉种质资源约有26 040株,分布海拔从1 600~3 450 m,其中在海拔2 200~2 600 m之间,麦吊云杉分布最多,占总资源数的54.6%,海拔1800 m以下,数量极少(见图2)。按林龄划分,九寨沟地区麦吊云杉林分多为成熟林,占总量的64.04%,其次为中龄林,占28.38%(见图3)。麦吊云杉林下极少发现有幼苗存在,表明九寨沟地区麦吊云杉趋于衰退期,且缺乏天然更新能力。

        图  2  麦吊云杉垂直海拔分布情况

        Figure 2.  Altitude distribution of P. brachytyla

        图  3  麦吊云杉龄级分布情况

        Figure 3.  Age class distribution of P. brachytyla

      • 麦吊云杉多生于阴坡面,主要植被类型为高原湿润气候常绿针叶林和少部分的阔叶林。根据调查,麦吊云杉多与冷杉(Abies fabri)、粗枝云杉(Picea asperata)、高山柏(Sabina squamata)、黄杉(Pseudotsuga sinensis)、华山松(Pinus armandii)等针叶树种组成上林层。混交的阔叶树种较为复杂,多与糙皮桦(Betula utilis)、红桦(Betula albosinensis)、川滇长尾槭(Acer caudatum)、野樱桃(Cerasus szechuanica)形成混交林。其他常绿阔叶树种亦有出现,如在白河自然保护区调查发现连香树(Cercidiphyllum japonicum)在麦吊云杉林内出现。灌木层常以冷箭竹(Bashania fangiana)为单优势树种,密集繁生,高1~2 m,盖度常可达60%~90%,均匀分布。但在外业调查中,仍发现有较多的群落中无冷箭竹分布,而以零星的凉生梾木(Swida alsophila)、高山杜鹃(Rhododendron lapponicum)、野草莓(Anemone rivularis)、显脉荚蒾(Viburnum nervosum)等为其主要林下灌木。草本层覆盖度通常较小,常为零星分布,种类以耐阴湿阔叶类和蕨类植物为主要组成,常见为山莓(Rubus corchorifolius)、白蒿(Herba Artimisiae)、酢酱草(Oxalis corniculata)等。蕨类植物有蹄盖蕨(Athyrium filix-femina)等。

        调查的样方内混交林分针阔叶树平均株数为629株·hm−2,其中麦吊云杉占71.4%(449株·hm−2),其他乔木的株数很少,糙皮桦占3.2%(50株·hm−2);冷杉株数略多(81株·hm−2),占12.9%。而落叶松、红桦株数极少,均仅1株·hm−2(见图4)。表现出树种间株数相差很大,阔叶树明显少于针叶树。

        图  4  混交林分树种株数组成

        Figure 4.  Composition of tree species in mixed forest

        各树种蓄积量是林木胸径、树高和株数的综合指标,它随着3因子的变化而变化。在麦吊云杉林分中,其株数最多,树木高大,单株材积平均为3.6 m3,每公顷蓄积量可达1 610.0 m3,组成达9成以上(97.6%);冷杉、糙皮桦次之,但仅分别占1.2%和1.0%,高山柏和红桦均在0.1%以下(见图5)。

        图  5  林分内不同树种蓄积量占比

        Figure 5.  Volume ratio of different species in stand

      • 图6是麦吊云杉混交林全部林木(不分树种)按树高等级的株数百分比和蓄积量百分率。株数曲线最高峰出现在0~4 m树高级,并从此顶点向下急骤下降,至4~8 m树高级处后曲线趋于平缓;44~48 m和48~52 m处株数量少,是分层的界线,由此可划分为4个林层。显示下林层林木株数量多,这是针阔混交林重要特征,而不同于云、冷杉林。蓄积量百分率与树高级的株数百分率(频度)曲线图形相反,两者曲线近似上下对应。Ⅱ林层株数量较少,占17.0%,而蓄积量较多,达1 424.4 m3,占59.3%。Ⅰ林层株数11株,占2.4%,蓄积相对较高,为382.6 m3,占15.9%。Ⅲ~Ⅳ林层株数的变化为递增,而蓄积则递减。

        图  6  麦吊云杉混交林按树高级的株数和蓄积百分率(频度)

        Figure 6.  Percentage (frequentness) of trees and volume in P. brachytyla mixed forest based on height

        为进一步调查各树种在空间的配置,用相同的方法与材料,按树种分别以麦吊云杉、川滇长尾槭、糙皮桦、冷杉和粗枝云杉来探求各林层树种的分布状况,从图7可以看出,Ⅰ林层和Ⅱ林层主要以麦吊云杉为主,特别是Ⅰ林层由单一树种麦吊云杉组成。Ⅲ、Ⅳ林层以麦吊云杉为主,其余4个树种均有分布。所有林层中,麦吊云杉株数量均占有绝对的优势,仅4~8 m和12~20 m处,5大树种株数基本持平,麦吊云杉未表现出株数优势。

        图  7  麦吊云杉混交林各树种树高级株数百分率(频度)

        Figure 7.  Percentage (frequentness) of trees in P. brachytyla mixed forest based on height

      • 麦吊云杉混交林中,不同的树种按径级的株数分布情况差异很大(见图8)。麦吊云杉呈现不连续的曲线分布,其中麦吊云杉24~56 cm的株数最多,占该树种的50.1%,最大径级为96 cm。除麦吊云杉外,其他针、阔叶树种径级均在40 cm以下范围内,冷杉、粗枝云杉、川滇长尾槭、糙皮桦等针、阔叶树胸径8~32 cm的株数相对较多,如冷杉在12 cm径级株数最多,占10.7%;川滇长尾槭在8 cm径级株数最多,占20.0%。

        图  8  麦吊云杉混交林各树种径级株数分布

        Figure 8.  Distribution of trees in P. brachytyla mixed forest based on diameter length at breast

      • 麦吊云杉生境土壤呈微酸性,上层土壤pH值范围在5.15~6.16之间,下层土壤pH值范围在4.96~6.65之间。不同层级的土壤理化性质不同,上层土壤养分因子含量高于下层土壤,石砾含量低于下层土壤,如上层和下层土壤速效P含量分别在5.12~12.35 mg·kg−1和4.56~9.50 mg·kg−1之间(见表1)。海拔2 850 m的麦吊云杉生境土壤全N、全P和速效P含量均显著高于2360 m和3 450 m,海拔2 850 m和海拔2 360 m生境土壤石砾含量均显著低于3 450 m,表明海拔2 850 m生境土壤能够为麦吊云杉生长提供更加多的营养元素。海拔2 360 m生境土壤pH值显著低于海拔2 850 m和贡杠岭3 450 m,其土壤酸性相对较强。调查区域生境土壤pH值、速效P、石砾含量、全N和全P含量不同样地间的0~20 cm和20~40 cm土层均具有显著或极显著的差异,仅速效K含量差异不显著(见表2)。

        表 1  麦吊云杉生境土壤理化性质分析

        Table 1.  Physical and chemical properties of soil in Picea brachytyla habitat

        样地海拔/m土层石砾含量/%N/(g·kg−1)P/(g·kg−1)速效P/(mg·kg−1)速效K/(mg·kg−1)pH值
        大录乡2 8500~20 cm4.3a3.85a0.94a10.33a105.60a6.16a
        20~40 cm7.2A2.36A0.46A8.47A99.26A6.65A
        甲勿池2 3600~20 cm3.6a4.45b1.16b12.35b96.14a5.15c
        20~40 cm6.3A3.12B0.63B9.50B84.40A4.96B
        贡杠岭3 4500~20 cm6.3b3.04c0.67c5.12c103.50a6.00b
        20~40 cm8.5B1.78C0.24C4.56C95.85A6.24A
          相同字母表示差异不显著(P>0.05),不同字母表示差异显著(P<0.05)

        表 2  麦吊云杉不同生境土壤理化性质单因素方差分析

        Table 2.  One-way ANOVA of soil physical and chemical properties in different habitats of P. brachytyla

        土层理化性质变异来源平方和自由度均方F
        0−20 cmpH值组间18.14129.07034.178**
        组内6.369240.265
        总计24.50926
        速效K组间436.4112218.2063.026
        组内1 730.5562472.106
        总计2 166.96726
        速效P组间331.2862165.64314.622**
        组内271.8742411.328
        总计603.16026
        石砾含量组间21.362210.68127.563*
        组内10.387240.433
        总计31.749261.221
        全N组间4.25722.12912.335**
        组内1.984240.083
        总计6.241260.240
        全P组间3.21521.60810.39**
        组内1.003240.042
        总计4.218260.162
        20−40 cmpH值组间6.64323.32217.014**
        组内4.686240.195
        总计11.32926
        速效K组间263.1752131.5872.032
        组内1 554.3482464.764
        总计1 817.52326
        速效P组间550.6332275.31757.883**
        组内114.154244.756
        总计664.78726
        石砾含量组间5.83422.91714.203*
        组内4.023240.168
        总计9.857260.379
        全N组间6.93823.46916.382**
        组内4.222240.176
        总计11.160260.429
        全P组间4.03822.01912.038**
        组内2.009240.084
        总计6.047260.233
          *表示差异显著(P<0.05),**表示差异极显著(P<0.01)
      • 海拔影响山地物种分布的非生物条件,气候、土壤等非生物条件是影响山地物种组成和群落结构的重要因素[10-13]。白水江自然保护区麦吊云杉主要与糙皮桦、红桦形成混交林,其次为铁杉、岷江冷杉、五裂槭、华山松等[14]。九寨沟地区的麦吊云杉主要与糙皮桦和冷杉形成混交林,其次为落叶松、红桦、川滇长尾槭等,与白水江自然保护区麦吊云杉伴生树种存在一定的差异。这可能是由于九寨沟地区与白水江自然保护区麦吊云杉生境的气候、温度、土壤等差异所导致。本研究发现,混交林内麦吊云杉的数量均要明显高于其他混交或伴生树种,且多为树型高大的植株,这与王建宏等[14]的研究结果相一致。糙皮桦、冷杉和川滇长尾槭是九寨沟地区麦吊云杉群落的主要共建种,但川滇长尾槭多呈零星分布,糙皮桦和冷杉是九寨沟地区阔叶林和针阔混交林中的主要建群树种,分布范围广、面积大,与麦吊云杉形成共建群落的株数均处于较高的水平。周世强等[15]对卧龙自然保护区麦吊云杉种群结构研究结果显示,麦吊云杉种群为龄级结构呈倒金字塔模型,集中分布在80年至140年之间,为一衰退种群。九寨沟地区麦吊云杉种群也表现出类似的现象,成熟林所占比例在60%以上,树高级和胸径级分布频率分别以20~32 m和24~48 cm为高,这充分说明麦吊云杉种群小径级树木很少,种群趋于衰退状态。本研究中,2 850 m的麦吊云杉生境土壤全N、全P和速效P含量均显著高于其他生境,石砾含量相对较低,土壤pH呈微酸性,这可能是麦吊云杉在该地区呈集中连片分布的原因之一。麦吊云杉不同生境土壤理化性质差异显著,表明九寨沟地区不同区域的小气候现象对土壤物理、化学性质和土壤养分产生的影响较大,这可能是导致九寨沟地区麦吊云杉资源分布不平衡的主要原因之一。

        麦吊云杉主要分布海拔范围内均有人为活动,应加强对现有麦吊云杉资源的保护力度,并定期进行抚育管理,减少人为干扰、动物破坏等其他不利于其生长的因素。九寨沟地区0~8 cm径阶的麦吊云杉幼树数量极少,麦吊云杉天然更新能力极差,在加强现有资源保护的基础上,应注重对天然更新幼树的保护,建立原地保存基因库,清除影响母树生长和天然下种的障碍,创造天然更新的良好环境。必要时可人为收集天然授粉种子繁育,以提高其天然更新能力。同时,资源监测应与科学研究相结合,研究麦吊云杉天然更新少、结实大小年周期长等的遗传和环境因素,加强对麦吊云杉群落土壤种子库、植株开花结实相关研究,为麦吊云杉种质资源的遗传保护提供理论和实践指导。

    参考文献 (15)

    目录

      /

      返回文章
      返回