官港湿地柽柳林群落生态特性分析

张桂霞，杨静慧，刘艳军，龚无缺，王英超，李建科

(天津农学院园艺园林学院，天津 300384)

官港森林公园湿地简称官港湿地，位于天津市东南部渤海之滨，是天津市唯一的湿地型森林公园。该湿地属于温带半湿润大陆性气候，四季分明，土壤多为静水沉积而成的潮土和盐土，地势低洼平坦，特殊的地貌特征和气候条件造就了该区复杂多样的生态环境，生物物种具有多样性。湿地内除了主要陆生植被（以人工乔木为主，约占总面积的35%）和水生植被（以沼泽芦苇群落为主，约占总面积的65%）外，还有柽柳群落、水葱群落、碱蓬-角碱蓬群落、芦苇-碱蓬群落等分布。柽柳是柽柳科柽柳属灌木或小乔木，适宜在荒漠、盐碱荒漠及滨海盐碱湿地等恶劣环境中生长，具有防风固沙、涵养水源、增加湿地生物多样性和改善沿海生态环境的作用。柽柳作为滨海湿地过渡地带的典型植物，一直受到众多湿地研究者的关注，其研究多为黄河三角洲地区的湿地柽柳林，且研究内容主要集中在湿地柽柳林生长动态对密度结构的响应特征[1]、柽柳林空间分布格局及特征[2]、土壤养分及重金属的空间异质性[3-5]、土壤微生物分布特征[6]及光合生理特性[7]等方面，有关天津官港湿地柽柳林群落生态特性的研究尚未见报道。本研究通过对官港湿地柽柳林群落生态特性分析，以期望为本市湿地生态建设提供依据和参考。

1 研究地概况

研究地位于天津市滨海新区大港的北部，北纬38.56°、东经117.32°，以官港湖为中心，总面积22.85 km2（2 285 hm2）。其中陆地面积为17.57 km2，占总面积的77%；湖水面积5.28 km2，约占总面积的23%。陆地多为海积、湖积平原，地势低洼平坦。该区为暖温带半湿润大陆季风性气候，四季分明，年均气温为12℃，无霜期211 d，年均降水410.5 mm，但分布不均，多集中在6—9月。土壤主要有潮土和盐土两类，以潮土分布面积较多，多浅滩湿地。

2 研究方法

2.1 样地植物群落调查

调查采用样方法，选取2块有代表性的柽柳林样方，样方面积为10 m×10 m，其中样方1内设5个1 m×1 m的草本小样方，样方2由于柽柳过于茂密，草本植物极少，故不设草本样方。调查样方内柽柳数量、高度、基径、冠幅等；草本植物记载其种名、株数、株高、冠幅、盖度等。

2.2 数据处理

柽柳的重要值=（相对多度＋相对频度＋相对优势度）／3

相对优势度（%）=（相对密度＋相对盖度）／2×100%

草本植物的重要值=（相对多度＋相对频度＋相对优势度）／3

2.3 数据分析

采用SPSS19.0统计软件进行差异显著性分析。

3 结果与分析

3.1 柽柳林群落的地带性类型分析

从表1可以看出，不同样方内柽柳林的生物生态特征差异较大。样方1由于人为干扰较严重，柽柳的多度和盖度远远小于样方2内柽柳的多度和盖度；但样方1内由于柽柳稀疏，透光度较大，群落的丰富度比样方2大得多。样方1内共有12种植物，数量达584株；而样方2内由于柽柳林浓密，郁闭度高，透光度小，树下基本无植物，此现象与何宗明等[8]、林鹏[9]对常绿阔叶林的调查研究结果相似。

表1 不同样方内柽柳林的生态特征

当柽柳林较稀疏时，存在于群落内的草本层植物有6科、12属、12种（表2），其中菊科植物最多，有5属5种，占群落的41.67%；其次是禾本科和藜科，均有2属2种，占群落的16.67%；另外，还有萝藦科、锦葵科、柽柳科各1属1种。

表2 草本群落植物科、属、种的统计

人们常用重要值来衡量一个物种在群落中的地位和作用，某一植物的重要值越大，表明该植物在群落中的优势越大[10]，即植物在群落中的相对重要性及其对群落的适应性越大[11]。由表3可以看出，苣卖菜的重要值最大，为25.40；其次是芦苇，重要值为20.33；这2种植物的重要值明显大于其他植物的重要值，说明苣卖菜和芦苇为该群落草本层的优势种群，处于不可取代的地位。本群落中重要值大于5的植物除苣卖菜和芦苇外，还有大蓟、狗尾草、岩香菊、萝藦、碱蓬5种，说明这几种植物在该群落中也具有较重要的地位，对本生境的适应性较强。根据吴征镒等[12]的划分标准，将各群落种子植物的各个属划分为18个分布区类型，本群落优势种苣卖菜和芦苇均属于世界分布（见表4），另外重要值排在前五位的其他种也均属于世界分布，属于此分布区类型的共9种植物，占群落总植物种类的75%。因此，从优势种的分布区类型及植物种类的多少不能判定该群落的地带性类型。而重要值排在第6位的萝藦和排在第8位的苘麻属于泛热带分布及其变型，此类型分布成分比例为16.67%，表明官港湿地柽柳林群落种子植物属于的分布区类型组成与地带性植被中亚热带灌木林有相似之处，但热带性分布成分的比例不高，这可能与地理位置、海拔高度及环境湿度等有关[8]。

表3 样方2内草本植物的特征值

表4 柽柳林群落种子植物属的分布区类型

3.2 灌木层生态现象分析

柽柳，落叶灌木或小乔木，高3～6（～8）m。树皮红褐色，枝细长，多下垂。叶楔形或卵状披针形，先端尖。总状花序集合或圆锥花序，花小、粉红色，1年开花3次，花期4—9月。其对气候适应性强，耐高温和严寒、抗风沙，但喜光不耐遮阴；对土壤要求不严，但喜河流冲积平原、海滨、滩头、潮湿盐碱地和沙荒地，尤其耐盐碱，能在含盐量1%的重盐碱地上生长，多生于潮湿的盐渍地上[13]，是盐碱地、荒沙地造林绿化的优良树种。该植物不但对改善当地的生态环境，改碱治土起了极其重要的作用，而且还是造纸、柳编的好原料。

调查过程中发现，生长环境对柽柳的生长影响很大，同一样方内不同位置的柽柳生长势有所差异，此现象在样方2内表现明显，故将样方2内的柽柳植株分为外围和内部分别进行数据分析（表5）。从表5可看出，同一样方内，不同位置的柽柳植株株高、冠幅基本一致，不存在差异；样方1内的柽柳植株在株高、冠幅方面略优于样方2内的柽柳植株，但差异不显著。多项研究表明，林分的树高和冠幅生长主要受遗传特性、立地条件和密度结构等因素的影响[14-15]，除遗传因素外，立地条件影响最大，表现为立地环境越好，树高和冠幅生长量越大，且在一定范围内几乎不受林分密度因素的影响[1,14-15]。本研究结果也表明在一定范围内柽柳株高和冠幅生长不受密度的影响。

表5 不同样方及位置柽柳的生长指标比较

基径是林分结构特征的重要指标，能够反映林分的生长状况和林分之间的竞争关系[14-16]；林木基径生长节律可以反映林分密度的适宜程度[17]。由表5可以看出，不同样方、同一样方不同位置的柽柳基径存在极显著差异，样方2内部柽柳植株的基径极显著大于外围和样方1内柽柳植株的基径，样方2外围柽柳植株的基径极显著小于样方2内部和样方1柽柳植株的基径。而夏江宝等[1]、王玉芬[19]的研究结果则认为林木的基径随着密度的增加而减小，与本研究结果不符。分析原因认为，目前官港湿地柽柳林密度不是限制基径增长的主要因素，基径增加主要受立地条件的影响。样方2内部柽柳的基径极显著大于外围和样方1的主要原因可能是由于内部柽柳浓密，透光率低，土壤墒情好，故基径增长快；样方1柽柳基径极显著大于样方2外围的原因是因为样方1内草本层盖度较大，土壤较潮湿，促进了柽柳基径的增长。

3.3 草本层生态现象分析

从表6看出，由于生境不同，不同样方内的植物种类和数量及生长指标有所差异。样方2和样方3位于柽柳林内部，立地条件和气候条件适宜，人为干扰较小，植物数量较多。其中样方2内不仅植物数量最多，且冠层整齐、物种的多样性和丰富度最高，共8种草本植物，既包括世界广泛分布型又包括泛热带分布及其变型（见表4）；株高5～15 cm，冠幅3.5～15 cm。叶片形状多种多样，既有丝状条形（碱蓬），又有披针形（大蓟、苣卖菜、芦苇、狗尾草等）、卵状心形（萝藦）、圆心形（苘麻）；叶色多为绿色或灰绿色，萝藦叶背面为粉绿色；花色丰富多彩，有鲜黄色（苣卖菜）、毛灰白色（大蓟）、白色（萝藦）、白绿色或褐色（芦苇）、黄色（苘麻、山苦荬）、黄绿色（碱蓬）、褐黄色或褐色（狗尾草）。样方3内虽然植物种类较少，但由于位于柽柳林内部受人为干扰较小，植物数量较多（165株，仅少于样方2）；层高5～35 cm，冠幅1～10 cm。

表6 草本层不同样方调查表

样方1和4位于柽柳林靠近边缘处，植物数量较少，但植株生长较为茂盛，株高分别为10～40 cm和2～35 cm；个别植物的株高和冠幅远远大于样方2和3内同种植物的株高和冠幅，如大蓟和萝藦。分析原因，可能是由于样方1和4内植物密度较小，养分充足，促进了植株的生长。样方5位于柽柳林边缘，由于土壤湿度小、人为破坏严重，所以植物种类和数量较少，且生长势较弱。

从表6还可以看出，苣卖菜和芦苇分别出现在4个样方内，且数量较多，长势较好，所以苣卖菜和芦苇为本群落草本层的优势种；其次是大蓟和狗尾草。

4 小结

官港湿地柽柳林群落结构分为灌木层和草本层2层，灌木层为柽柳，层盖度为39.45%～120%，层高度为1.2～3.2 m。在一定范围内，柽柳株高和冠幅的增长不受密度的影响；柽柳基径增长受土壤湿度的影响较大，潮湿的土壤环境会促进其增粗。

柽柳林群落草本层由一些柽柳萌蘖与草本植物错落在一起，层盖度为89%，层高度为2～40 cm。草本层主要种类有苣卖菜、芦苇、大蓟和狗尾草，伴生种类有岩香菊、萝藦、碱蓬、苘麻、山苦荬、地肤、黄花蒿及柽柳萌蘖，共12种植物，其中苣卖菜为本群落草本层的优势种。群落内地带性类植被类型较少，多为世界广泛分布型，少数为泛热带分布及其变型；植被的分布主要受水分、土壤含盐量、地貌类型及人类活动的影响。