官港濕地檉柳林群落生態特性分析

張桂霞，楊靜慧，劉艷軍，龔無缺，王英超，李建科

(天津農學院園藝園林學院，天津 300384)

官港森林公園濕地簡稱官港濕地，位于天津市東南部渤海之濱，是天津市唯一的濕地型森林公園。該濕地屬于溫帶半濕潤大陸性氣候，四季分明，土壤多為靜水沉積而成的潮土和鹽土，地勢低洼平坦，特殊的地貌特征和氣候條件造就了該區復雜多樣的生態環境，生物物種具有多樣性。濕地內除了主要陸生植被（以人工喬木為主，約占總面積的35%）和水生植被（以沼澤蘆葦群落為主，約占總面積的65%）外，還有檉柳群落、水蔥群落、堿蓬-角堿蓬群落、蘆葦-堿蓬群落等分布。檉柳是檉柳科檉柳屬灌木或小喬木，適宜在荒漠、鹽堿荒漠及濱海鹽堿濕地等惡劣環境中生長，具有防風固沙、涵養水源、增加濕地生物多樣性和改善沿海生態環境的作用。檉柳作為濱海濕地過渡地帶的典型植物，一直受到眾多濕地研究者的關注，其研究多為黃河三角洲地區的濕地檉柳林，且研究內容主要集中在濕地檉柳林生長動態對密度結構的響應特征[1]、檉柳林空間分布格局及特征[2]、土壤養分及重金屬的空間異質性[3-5]、土壤微生物分布特征[6]及光合生理特性[7]等方面，有關天津官港濕地檉柳林群落生態特性的研究尚未見報道。本研究通過對官港濕地檉柳林群落生態特性分析，以期望為本市濕地生態建設提供依據和參考。

1 研究地概況

研究地位于天津市濱海新區大港的北部，北緯38.56°、東經117.32°，以官港湖為中心，總面積22.85 km2（2 285 hm2）。其中陸地面積為17.57 km2，占總面積的77%；湖水面積5.28 km2，約占總面積的23%。陸地多為海積、湖積平原，地勢低洼平坦。該區為暖溫帶半濕潤大陸季風性氣候，四季分明，年均氣溫為12℃，無霜期211 d，年均降水410.5 mm，但分布不均，多集中在6—9月。土壤主要有潮土和鹽土兩類，以潮土分布面積較多，多淺灘濕地。

2 研究方法

2.1 樣地植物群落調查

調查采用樣方法，選取2塊有代表性的檉柳林樣方，樣方面積為10 m×10 m，其中樣方1內設5個1 m×1 m的草本小樣方，樣方2由于檉柳過于茂密，草本植物極少，故不設草本樣方。調查樣方內檉柳數量、高度、基徑、冠幅等；草本植物記載其種名、株數、株高、冠幅、蓋度等。

2.2 數據處理

檉柳的重要值=（相對多度＋相對頻度＋相對優勢度）／3

相對優勢度（%）=（相對密度＋相對蓋度）／2×100%

草本植物的重要值=（相對多度＋相對頻度＋相對優勢度）／3

2.3 數據分析

采用SPSS19.0統計軟件進行差異顯著性分析。

3 結果與分析

3.1 檉柳林群落的地帶性類型分析

從表1可以看出，不同樣方內檉柳林的生物生態特征差異較大。樣方1由于人為干擾較嚴重，檉柳的多度和蓋度遠遠小于樣方2內檉柳的多度和蓋度；但樣方1內由于檉柳稀疏，透光度較大，群落的豐富度比樣方2大得多。樣方1內共有12種植物，數量達584株；而樣方2內由于檉柳林濃密，郁閉度高，透光度小，樹下基本無植物，此現象與何宗明等[8]、林鵬[9]對常綠闊葉林的調查研究結果相似。

表1 不同樣方內檉柳林的生態特征

當檉柳林較稀疏時，存在于群落內的草本層植物有6科、12屬、12種（表2），其中菊科植物最多，有5屬5種，占群落的41.67%；其次是禾本科和藜科，均有2屬2種，占群落的16.67%；另外，還有蘿藦科、錦葵科、檉柳科各1屬1種。

表2 草本群落植物科、屬、種的統計

人們常用重要值來衡量一個物種在群落中的地位和作用，某一植物的重要值越大，表明該植物在群落中的優勢越大[10]，即植物在群落中的相對重要性及其對群落的適應性越大[11]。由表3可以看出，苣賣菜的重要值最大，為25.40；其次是蘆葦，重要值為20.33；這2種植物的重要值明顯大于其他植物的重要值，說明苣賣菜和蘆葦為該群落草本層的優勢種群，處于不可取代的地位。本群落中重要值大于5的植物除苣賣菜和蘆葦外，還有大薊、狗尾草、巖香菊、蘿藦、堿蓬5種，說明這幾種植物在該群落中也具有較重要的地位，對本生境的適應性較強。根據吳征鎰等[12]的劃分標準，將各群落種子植物的各個屬劃分為18個分布區類型，本群落優勢種苣賣菜和蘆葦均屬于世界分布（見表4），另外重要值排在前五位的其他種也均屬于世界分布，屬于此分布區類型的共9種植物，占群落總植物種類的75%。因此，從優勢種的分布區類型及植物種類的多少不能判定該群落的地帶性類型。而重要值排在第6位的蘿藦和排在第8位的苘麻屬于泛熱帶分布及其變型，此類型分布成分比例為16.67%，表明官港濕地檉柳林群落種子植物屬于的分布區類型組成與地帶性植被中亞熱帶灌木林有相似之處，但熱帶性分布成分的比例不高，這可能與地理位置、海拔高度及環境濕度等有關[8]。

表3 樣方2內草本植物的特征值

表4 檉柳林群落種子植物屬的分布區類型

3.2 灌木層生態現象分析

檉柳，落葉灌木或小喬木，高3～6（～8）m。樹皮紅褐色，枝細長，多下垂。葉楔形或卵狀披針形，先端尖。總狀花序集合或圓錐花序，花小、粉紅色，1年開花3次，花期4—9月。其對氣候適應性強，耐高溫和嚴寒、抗風沙，但喜光不耐遮陰；對土壤要求不嚴，但喜河流沖積平原、海濱、灘頭、潮濕鹽堿地和沙荒地，尤其耐鹽堿，能在含鹽量1%的重鹽堿地上生長，多生于潮濕的鹽漬地上[13]，是鹽堿地、荒沙地造林綠化的優良樹種。該植物不但對改善當地的生態環境，改堿治土起了極其重要的作用，而且還是造紙、柳編的好原料。

調查過程中發現，生長環境對檉柳的生長影響很大，同一樣方內不同位置的檉柳生長勢有所差異，此現象在樣方2內表現明顯，故將樣方2內的檉柳植株分為外圍和內部分別進行數據分析（表5）。從表5可看出，同一樣方內，不同位置的檉柳植株株高、冠幅基本一致，不存在差異；樣方1內的檉柳植株在株高、冠幅方面略優于樣方2內的檉柳植株，但差異不顯著。多項研究表明，林分的樹高和冠幅生長主要受遺傳特性、立地條件和密度結構等因素的影響[14-15]，除遺傳因素外，立地條件影響最大，表現為立地環境越好，樹高和冠幅生長量越大，且在一定范圍內幾乎不受林分密度因素的影響[1,14-15]。本研究結果也表明在一定范圍內檉柳株高和冠幅生長不受密度的影響。

表5 不同樣方及位置檉柳的生長指標比較

基徑是林分結構特征的重要指標，能夠反映林分的生長狀況和林分之間的競爭關系[14-16]；林木基徑生長節律可以反映林分密度的適宜程度[17]。由表5可以看出，不同樣方、同一樣方不同位置的檉柳基徑存在極顯著差異，樣方2內部檉柳植株的基徑極顯著大于外圍和樣方1內檉柳植株的基徑，樣方2外圍檉柳植株的基徑極顯著小于樣方2內部和樣方1檉柳植株的基徑。而夏江寶等[1]、王玉芬[19]的研究結果則認為林木的基徑隨著密度的增加而減小，與本研究結果不符。分析原因認為，目前官港濕地檉柳林密度不是限制基徑增長的主要因素，基徑增加主要受立地條件的影響。樣方2內部檉柳的基徑極顯著大于外圍和樣方1的主要原因可能是由于內部檉柳濃密，透光率低，土壤墑情好，故基徑增長快；樣方1檉柳基徑極顯著大于樣方2外圍的原因是因為樣方1內草本層蓋度較大，土壤較潮濕，促進了檉柳基徑的增長。

3.3 草本層生態現象分析

從表6看出，由于生境不同，不同樣方內的植物種類和數量及生長指標有所差異。樣方2和樣方3位于檉柳林內部，立地條件和氣候條件適宜，人為干擾較小，植物數量較多。其中樣方2內不僅植物數量最多，且冠層整齊、物種的多樣性和豐富度最高，共8種草本植物，既包括世界廣泛分布型又包括泛熱帶分布及其變型（見表4）；株高5～15 cm，冠幅3.5～15 cm。葉片形狀多種多樣，既有絲狀條形（堿蓬），又有披針形（大薊、苣賣菜、蘆葦、狗尾草等）、卵狀心形（蘿藦）、圓心形（苘麻）；葉色多為綠色或灰綠色，蘿藦葉背面為粉綠色；花色豐富多彩，有鮮黃色（苣賣菜）、毛灰白色（大薊）、白色（蘿藦）、白綠色或褐色（蘆葦）、黃色（苘麻、山苦荬）、黃綠色（堿蓬）、褐黃色或褐色（狗尾草）。樣方3內雖然植物種類較少，但由于位于檉柳林內部受人為干擾較小，植物數量較多（165株，僅少于樣方2）；層高5～35 cm，冠幅1～10 cm。

表6 草本層不同樣方調查表

樣方1和4位于檉柳林靠近邊緣處，植物數量較少，但植株生長較為茂盛，株高分別為10～40 cm和2～35 cm；個別植物的株高和冠幅遠遠大于樣方2和3內同種植物的株高和冠幅，如大薊和蘿藦。分析原因，可能是由于樣方1和4內植物密度較小，養分充足，促進了植株的生長。樣方5位于檉柳林邊緣，由于土壤濕度小、人為破壞嚴重，所以植物種類和數量較少，且生長勢較弱。

從表6還可以看出，苣賣菜和蘆葦分別出現在4個樣方內，且數量較多，長勢較好，所以苣賣菜和蘆葦為本群落草本層的優勢種；其次是大薊和狗尾草。

4 小結

官港濕地檉柳林群落結構分為灌木層和草本層2層，灌木層為檉柳，層蓋度為39.45%～120%，層高度為1.2～3.2 m。在一定范圍內，檉柳株高和冠幅的增長不受密度的影響；檉柳基徑增長受土壤濕度的影響較大，潮濕的土壤環境會促進其增粗。

檉柳林群落草本層由一些檉柳萌蘗與草本植物錯落在一起，層蓋度為89%，層高度為2～40 cm。草本層主要種類有苣賣菜、蘆葦、大薊和狗尾草，伴生種類有巖香菊、蘿藦、堿蓬、苘麻、山苦荬、地膚、黃花蒿及檉柳萌蘗，共12種植物，其中苣賣菜為本群落草本層的優勢種。群落內地帶性類植被類型較少，多為世界廣泛分布型，少數為泛熱帶分布及其變型；植被的分布主要受水分、土壤含鹽量、地貌類型及人類活動的影響。