章古臺樟子松林下植被生態學特征

孫海紅，劉建華

（遼寧省沙地治理與利用研究所，遼寧阜新 123000）

1 研究方法

1.1 研究區概況

研究區位于遼寧省彰武縣北部的章古臺自然保護區內（N 42.72°～42.85°，E 121.87°～22.37°）。該地區平均海拔226 m，地貌特點為沙丘相間，丘間有風蝕低地分布。氣候屬暖溫帶亞濕潤氣候區，主要氣候特點是干旱多風。章古臺地區氣溫日較差和年較差較大，極端日較差達到32℃，平均無霜期154天，年降水量500 mm左右，年蒸發量1 750 mm左右，是降水量的3.5倍，降水季節分配很不均勻，全年降水的主要集中在夏季7、8月[3]。

境內土壤成因系古河流沉積而成，主要為風沙土，約占全區面積的89.4%，其它還有草甸土、草炭土和水稻土等類型。風沙土物理砂粒含量多、黏粒含量少，養分瘠薄，有機質含量較低，全磷及速效磷含量極低，鉀素含量較高，土壤呈中性，pH值在6.0～8.0之間，地下水為淡水，水位較深，一般不能為植物所利用。

章古臺處于蒙古植被與華北植物區系交匯地帶，林下植被以沙生植物為主，代表性植物有差巴戈蒿、羊草、中華隱子草、中華萎陵菜、野古草、興安胡枝子、小白蒿、小黃柳及蒺藜梗等。

1.2 樣地選擇與設置

在2020年7月對研究區域進行充分踏查，選擇林齡為33年、42年、51年的樟子松人工固沙林作為樣地，要求樣地的郁閉度相同，調查林下植被的生態學特征，并將這3塊標準地記為A33、A42、A51。分別在3個樣地上設置2個5 m×5 m樣方調查灌木植被，設置3個1 m×1 m的樣方調查草本。

1.3 植被調查方法

對于灌木樣方，統計每個樣方中灌木數量；對于草本樣方，估測樣方總體蓋度，查看優勢物種，記錄樣方內出現的植物種類及對應數量，并對其分蓋度進行測量和記錄。

1.4 數據統計與分析

根據野外的測量數據進而計算每個樣地不同物種的重要值，統計同一發育階段不同樣地各物種重要值的平均值。計算公式如下：

密度=某個種的密度/所有種的密度之和×100%

蓋度=某個種的蓋度/所有種蓋度之和×100%

頻度=某一種的頻度/全部種的頻度之和×100%

重要值=（相對密度+相對蓋度+相對頻度）/3

2 結果與分析

2.1 林下植被組成

統計分析3塊樣地、15個樣方內的植被調查資料，如表1所示，共發現43屬55種植物。其中，禾本科10屬13種，菊科6屬6種，豆科6屬8種，藜科3屬6種，毛茛科3屬4種，占總屬種數的65.1%、65.5%。說明這5科植物在該地區的植物區系中也占據著重要地位，在保護區植被自然恢復過程中所起的作用最大。

2.2 不同林齡林下植被科屬組成

如圖1所示，各樣地植被科、屬總數都隨著林齡的增加而增加，我們選擇的實驗地林分郁閉度相同，所以可以認為此種差異僅因林齡差異造成的，是自然演替的結果。

2.2.1 密度。由圖2可知，A33林下植被密度最大，與A42和A51差異顯著，A51最小。造成這一結果的原因主要在于A33樣地內的一年生草本植物狗尾草、馬齒莧出現頻次最多，與A42和A51，成遞減趨勢，被灌木和多年生草本取代。

表1 樟子松林下植被群落物種組成

圖1 不同林齡樟子松林下植被科屬組成

圖2 不同林齡樟子松林下植被密度

2.2.2 蓋度。不同林齡的樟子松人工固沙林，存在某些物種相對蓋度差異顯著的情況，表現最為明顯的是唐松草。在A33未發現唐松草這一物種，而在A42樣地內唐松草的相對蓋度為10.5，而在A51則高達21.2%。在三個樣地均出現且蓋度相對較高的是狗尾草，隨著林齡增大有減少的趨勢，但差異不顯著，且同密度不同樣方內蓋度不同，出現具有隨機性。

2.2.3 重要值。按上文提出的重要值公式，經過計算得到不同林齡林下植被的重要值。禾本科的狗尾草的重要值在所有林分中都處于絕對統治地位，但有下降趨勢。林齡最大的A51唐松草的重要值為18.5%，與A42和A33相比差異顯著，同時多年生草本及灌木重要值比重也顯著增加。僅在A51出現的扁穗冰草、草木樨、翠雀花、多葉棘豆、鶴虱、野古草均為多年生草本，重要值合計為16%，而一年生草本植物重要值比重則明顯下降。

3 結論與討論

研究表明，隨著樟子松人工固沙林林齡的增加，林下植物群落由一年生草本植物占優勢逐漸轉變為多年生草本和灌木占優勢。章古臺地區樟子松人工固沙林林下草本層的物種組成在不同發育階段發生著動態的變化：演替初期以狗尾草為絕對的優勢種，形成先鋒群落；隨著演替的進行，唐松草與狗尾草共為優勢種，一年生的植物比例逐漸減少，多年生植物比例逐漸增加。

這可能是因為林齡對樟子松林地土壤理化性質的影響顯著所致，隨著林齡的增加，土壤含水量降低，土壤密度先降低后增加。通過對章古臺地區樟子松人工林的研究發現，下一步應在本研究的基礎上，研究土壤孔隙度、N、P、K等理化性質隨林齡變化情況，進一步夯實理論基礎，這有助于揭示章古臺地區樟子松人工固沙林植被演替規律。