光皮桦(Betula luminifera)为桦木科落叶大乔木, 具有生长快、适应性强、材质好、用途广、落叶量大、繁殖容易等特点, 是一种极有推广前途的优良速生用材树种。由于材质致密坚韧, 是室内装璜的优质用材。近几年来对天然林过度采伐, 使得光皮桦天然林资源锐减, 而人工造林并未引起重视, 使光皮桦处于渐危状态。为此, 通过对福建邵武光皮桦天然林进行群落学分析, 以期为保护光皮桦天然林和推广光皮桦人工造林提供理论依据。

1 研究地点与方法

调查地点位于福建省邵武二都村天然阔叶林(东经117°59′, 北纬27°44′), 该片阔叶林远离村庄, 受人为破坏较轻, 仍保持天然林状况。海拔800~900 m, 气候温和, 年均温18℃, 雨量充沛, 年降雨量1780 mm, 无霜期264 d, 土壤为黄红壤。在光皮桦天然林内, 设置20 m×30 m的典型样地3块, 将每块样地分为10 m×10 m的样方, 进行森林群落调查。

2 结果与分析 2.1 主要优势种的表征

将群落中主要乔木种群按其重要值大小顺序列成表 1。从表 1可邮, 光皮桦的重要值为该群落乔木层各树种之冠, 相对优势度和相对频度也是最大, 而相对密度较小, 表明光皮桦数量虽然较少, 但个体高大, 在森林群落学方面起着显著作用; 其次为壳斗科的拉氏栲, 数量较多, 且个体也较高大; 第三为金缕梅科的枫香, 数量不多, 但树体较大。

2.2 群落外貌

(1) 生活型  植物群落内各类生活型的数量对比可以反映植物群落与气候的关系。根据Raunkiaer的生活型系统的分类方法, 对光皮桦群落的生活型进行分析(表 2)。从表 2中可看出, 高位芽植物最多, 占87.6%, 地上芽植物次之, 为2.0%, 1年生植物缺乏, 这与同区域的亚热带常绿阔叶林的研究结果基本上是一致的(王梅峒, 1987; 樊后保, 1996)。生活型分配的这种格局是亚热带地区植物群落的基本特点, 尽管各类生活型数量上稍有区别, 但总的趋势是一致的(王献溥, 1990; 林鹏等, 1986)。(2)叶级  该群落的叶级以中型叶为主, 占57.7%, 其次为小型叶, 占34.4%, 而大型叶和微型叶很少, 分别占4.7 %和3.2 %。

综上所述, 可以认为, 光皮桦群落的外貌主要由具中型叶的常绿阔叶高位芽植物所组成。明显地反映出亚热带常绿阔叶林的特点。

2.3 群落的成层性

光皮桦群落生长茂盛, 外貌深绿色, 林相较整齐, 林冠开展, 外观似波浪起伏, 郁闭度0.85。群落内部结构分化明显, 可分为乔木层、灌木层、草本层和层外植物等4个层次(图 1)。

乔木层还可分为3个亚层:第一亚层以光皮桦, 枫香为主, 层高29~35 m, 覆盖度约20%, 树干高大通直, 顶端分枝, 树冠成伞形; 第二亚层高20~29 m, 盖度约20%~30%, 主要树种除拉氏栲外(Castanopsis lamontii), 尚有青冈(Cyclobalanopsis glauca), 杉木(Cunninghamia lanceolata), 黄檀(Dalbergia hupeana)等; 第三亚层高度小于20 m, 主要是后期侵入的毛竹(Phyllostachys pubescens), 总覆盖度约30%。光皮桦为本群落优势种之一, 生长茂盛, 粗壮高大。

灌木层(F)的疏密度受上层林冠的影响较大, 在林冠茂密的林内灌木层较稀疏, 反之则较密。层覆盖度为10%~60%, 灌木层0.3~0.5 m, 主要植物有含笑(Michelia figo), 油茶(Camellia oleifera), 青冈, 拟赤杨(Alniphyllum fortunei), 黄檀(Dalbergia hupeana), 杨梅(Myricaca rubra), 拉氏栲(Castanopsis lamontii), 山苍子(Litsea cubeba), 苦槠(Castanopsis sclerophylla), 椤木石楠(Pyracantha davidsoniae)等幼树、幼苗。

林内草本层(H)十分稀疏, 有的局部地方几乎见不到草本, 仅为枯枝落叶所覆盖, 但林冠间隙, 或灌木层中, 优势种较稀的地方草本较多, 主要有五节芒, 狗脊(W.japohica), 芒萁(Dicranopteris dichotoma), 乌蕨等蕨类。

层外植物(G)主要为苔及地衣由于海拔较高云雾多空气相对湿度较大, 苔藓较多, 有的树干枝上长了其厚度可达0.3~0.5 cm。

2.4 种群动态

组成植物群落的各乔木种群的年龄结构, 可反映其在群落中的发展趋势, 从而揭示植物群落的动态发展方向(曲仲湘等)。按立木分级法绘制光皮桦群落中的主要乔木种群的年龄结构图(图 2)。从图 2中可看出, 光皮桦群落是成熟林或过熟林, 为衰退种群, 立木龄级基本上在第Ⅴ级, 群落中光皮桦幼苗几乎不见。主要原因是由于光皮桦是中性偏阳树种, 在群落形成前期, 其幼苗在阳光充分的条件下, 生长较迅速; 群落形成后, 林下幼苗逐渐不见。光皮桦林尽管其常绿阔叶林的垂直结构较为稳定, 但组成成分不够稳定, 作为重要值第一的优势种光皮桦种群正处于衰退之中。在调查过程中也发现, 光皮桦适生于阳坡、半阳坡, 而在山凹较少见。在郁闭度较大的林分中, 仅有成熟的光皮桦大径木与其他阔叶树和侵入的毛竹混生。光皮桦呈零星分布, 林下无光皮桦新层和演替层。这是由于光皮桦生物学特性决定的。

光皮桦林中, 拉氏栲重要值位居第二, 样地中立木等级的Ⅲ级占44.4%, 第Ⅳ级占33.3%, Ⅴ级立木占22.2%, 因此拉氏栲种群具有一定的发展潜力; 枫香重要值在群落中位居第三, 在样地中其立木龄级的第Ⅴ级占67%, 第Ⅳ级占33%, 在灌木层样方中其数量为0, 这表明枫香在本群落中没有前途, 即将不适合在光皮桦林的生境中生长; 黄檀重要值在群落中位居第四, 在样地中立木龄级Ⅲ、Ⅳ级占各占25%, 第Ⅴ级占50%, 在灌木层样方中其数量占2.3%, 说明此种群尚有一定的发展潜力; 杉木重要值在群落中位居第五, 在样地中立木龄级的Ⅳ级占66.7%、第Ⅴ级占33.3%。

上述分析表明, 群落的主要建群种群光皮桦种群正处于衰退阶段, 其共建种有可能变为拉氏栲等, 光皮桦群落种群结构尚不稳定, 处于动态变化之中。

3 小结与建议

对光皮桦群落分析表明, 在各主要乔木种群中, 光皮桦种群的重要值最大, 在森林群落学方面起着显著的作用, 其群落外貌明显地映出亚热带常绿阔叶林的特点。

目前, 光皮桦林正处于衰退之中, 无论从光皮桦的科学价值还是经济、景观价值角度看, 光皮桦林亟需加以人工保护。建议在严加保护现有天然林的基础上, 应进一步对光皮桦作为保留树种的人工促进天然更新以及作为主要树种的多树种混交造林研究。通过这些保护措施, 扩大光皮桦的分布, 为国家经济建设提供有用的资源。