武夷山植物地理学实习论文10902003.docx

武夷山植物地理学实习论文10902003.docx

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武夷山植物地理学实习论文10902003

武夷山植物地理学

野外实习报告

学生：

许慧琼

学号：

************

指导教师：

魏守珍刘强

福建师范大学地理科学学院

2009级地理学基地

武夷山植被垂直分布规律及特殊性研究

许慧琼福建师范大学地理科学院福州350108

【摘要】本文在实地考察的基础上介绍了武夷山的总体概况,分析武夷山植被的垂直分布规律;简要对非地带性植被毛竹林和中山草甸、黄山松与马尾松、旗状树等特殊性做了分析,并且在遵循武夷山植被与土壤分布规律的条件下,提出可持续发展的保护和开发利用意见。

关键词:

武夷山，植被垂直分布规律，特殊性，可持续发展

1.实习区地理环境概况

武夷山位于闽赣两省交界处，其经纬度范围是27°33′一27°54′N，ll7°27′一ll7°5l′E，呈东北一西南走向，平均海拔1000-l100m，主峰黄岗山高达2158m，是大陆东南部第一高峰，号称“东南屋脊”。

武夷山自然保护区属典型的中亚热带季风气候，具有气温低，降水量多，湿度大，雾日长和垂直变化显著等特点。

保护区内的森林覆盖率达96.3％，区内各地段年平均气温在12～18℃之间，年平均降水量1400～2100mm，相对湿度70%～85％。

其主峰黄岗山年均温8.5℃，年降水量3103.9mm，雾日长达120天，是福建省温度最近、湿度最大、雨量最多、雾日最长的地方[1]。

武夷山脉受河源一邵武深大断裂控制，地壳运动的主要型式就是断块的升降活动。

武夷山脉的西侧（即江西部分）以断块下陷为主；东侧（即福建部分）以断块上升为主，属于后加里东运动隆起带，地层属于前震旦系和震旦系，是福建迄今发现的最古老地层。

武夷山保护区所在地，是第三纪末、第四纪以来新构造运动强烈上升的地区，其全部为花岗岩和火山岩所组成。

在土壤方面,由于随着海拔高度的变化引起的土壤成土因子的递变,武夷山土壤在性状变异和类型分布上具有明显的垂直地带性[2],海拔从低到高依次为红壤、山地黄红壤、棕化黄红壤、普通黄壤、山地草甸土。

此外，人类活动对本区环境的形成也起着非常重要的作用。

该区虽然植被整体保存完好，但局部原始植被已受到或正濒于破坏，部分地区岩石裸露，并存在有严重的水土流失。

这些环境条件对植被的垂直分布都起了重要作用[3]。

2.研究方法

通过对武夷山实地考察，观察黄岗山在不同海拔高度上植被垂直变化分布情况，做好记录，并重点观察了毛竹林分布、黄山松和马尾松分布、旗状树等。

在室内查阅相关的植物志和资料，查找在野外观察到的植物的学名，并制作植物标本。

3.武夷山自然保护区植物特征

3.1物种资源丰富

武夷山自然保护区高等植物有267科，1028属，2466种（包括种下分类等级）；其中苔藓植物73种，192属，361种；蕨类植物38科83属248种；裸子植物7科，l6属，l9种；种子植物149科，737属，1838种。

武夷山自然保护区保存了世界同纬度带最完整、最典型、面积最大的中亚热带原生性森林生态系统，有近四千种植物，是中国南方典型的以集体林为主的保护区，地处中亚热带，有大量亚热带的种类，也有从北方温带分布到这里的种类和南方热带延伸到这里的种类。

武夷山现存植物是欧洲整个木本植物的7倍。

3.2珍稀物种较多

武夷山自然保护区种子植物中，被列入第一批国家重点保护的植物有26种，列入福建省级重点保护的植物有127种，合计156种，占该区种子植物总种数的7.4％。

此外，在区内中山地带发育着南方铁杉林、小叶黄杨阔叶矮林两个特殊的森林植被类型，还分布着众多的古老植物，有银杏、红豆杉、鹅掌揪、天女花、钟萼木、香榧子等[4]。

3.3热带成分占重要地位

该区的植物起源于热带植物，较为典型的科有：

壳斗科、樟科、山茶科等，代表植物有南岭栲、木栲、杜英等，而杜英在浙江、江西地区很少见[5]。

3.4垂直分异明显

随海拔高度的变化，水热条件呈明显的垂直变化，形成垂直气候带，影响生物结构和土壤发育，使它们在分布上具有明显的垂直地带性。

植被的垂直带谱较为完整，对中亚热带山地来说具有一定代表性。

黄岗山的植被垂直分布十分明显（见图1），可分为以下几个群落层次[5]：

3.4.1农耕地与荒坡灌丛

主要分布在海拔200～350m或450m，该地区原始植被为常绿阔叶林，由于人为活动影响而成为耕地。

主要的农耕地植物有水稻、小麦、玉米、番薯、茶树、棕榈、厚朴、油桐和板栗等；在荒坡上分布的植物主要有人工的毛竹、杉木和马尾松，自然灌丛植物栽植有继木、白桦、乌饭和映山红，草本植物芒萁和五节芒等。

植被分布特点表现为受人为作用强烈。

3.4.2照叶林带（常绿阔叶林带）

照叶林带是武夷山垂直带的基带，在该区分布面积大，主要分布在海拔200～1300m。

此处森林四季常青，呈深绿色，上层树冠呈半圆球形，树冠整齐，以壳斗科、樟科、山茶科和木兰科等为主要组成部分。

乔木主要有壳斗科的甜楮、多脉青冈、米槠、丝栗栲和山茶科的木荷等；灌木有紫金草科的杜茎山、茜草科的鸡屎藤等；草本有沙草科的苔草、芒萁等。

此外，毛竹林也是武夷山自然保护区重要的阔叶林植被类型之一，多是人工栽种的，因为毛竹在这里是非地带性植被，在没有人为干扰的情况下，毛竹林会被地带性植被所取代。

竹林在这一分带内大约分布在海拔800m以下，1100m为马尾松和黄山松的分界线。

3.4.3针阔混交林

针阔混交林带主要分布在海拔l200～l700m，常绿阔叶林和针叶林交错，并随海拔的增加落叶阔叶林和针叶林的比例逐渐增多。

阔叶林植物主要有多脉青冈、中华槭、月亮桦、石栎、江南山柳、木荷等；针叶林主要有黄山松、南方铁杉、柳杉等；灌丛主要有猴头杜鹃、鹿角杜鹃等。

随着海拔的升高，落叶阔叶和针叶树种的比例增多。

在温湿的环境条件下，地被层发达，多为苔藓、地衣铺平地表。

3.4.4亚热带苔藓矮林

苔藓矮林带主要分布在黄冈山海拔1600～1900m，坡度小于45°的缓坡和沟谷中，在该地区光照较弱，降水量较多，风力大，气温低，湿度大，并且地表潮湿。

在这样的生境条件下，有利于矮林的生长繁育林木生长低矮，树干弯曲多分枝，林内阴湿，附生苔藓植物多。

植被主要有江南山柳、茶条果、小叶黄杨、岩柃、猕猴头、玉山竹等，还有草本植被苔草、苔藓和沿阶草等。

灌木主要有小叶黄杨等喜阴植物；地表面上生有苔藓等；乔木灌木层次不明显。

3.4.5亚热带高地草甸

这一地带主要分布在海拔1900～2150m范围内，气候条件表现为低温、高降水量、风力一般在5～6级，在这样恶劣的环境下，高大的乔木无法生长、只能生长耐低温的草本和高耐力的低矮黄山松等。

植物群落外观低矮平整，季节变化明显。

木本植物主要为黄山松即老头树，波缘红果树和玉山竹等；草本植物主要有芒草、野枯草、野青矛、沼原草、野菊、一枝黄花、地耳草、苔藓等。

植被的主要特点为木本植物低矮、分布少、树木枝条弯曲、木质好；草本植物分布面积大、并且生长较茂密，在有草本生长的土壤里根系密集，草本植物常年覆盖在黄岗山顶，使山顶土壤的植被覆盖率可达到100％。

因山顶紫外线强烈，使得植物细胞的原生质遭到破坏，茎节间缩短，组织分化加快，在加上风大、雾大、气温低等各环境因子的综合影响，山顶的黄山松在形态上呈现出胸围大而低矮，故又称之为“老头松”。

图1

4.特殊性分析

4.1毛竹林存在分析

毛竹林在黄河流域一般分布的海拔在800m左右，而在黄岗山却分布在海拔1000m左右。

从地形上看主要分布在坡度较小的坡地上。

竹林成条带状分布，并由于人为的干扰，在毛竹林内没有乔木分布，只有少量的灌木和草本。

竹子之间排列紧，生长较高。

毛竹林的成因主要是人为作用，竹林所在地是武夷山自然保护区，为了满足当地农民的生活所需，当地人在遵循自然规律的条件下，开发部分山体坡面种植毛竹，使得在这地带中分布了较大片的以毛竹林为主的常绿阔叶林。

在开发利用和生态保护方面，毛竹林地坡度和地表形态是影响林地土壤水土流失的2个主要因子，并随坡度的升高而加重，尤其是在30°以上的坡度。

因此在开垦种植毛竹林时应该选择30°以下的坡度，在地表种植一些喜阴的草本植物，保护毛竹林的生物多样性，防止水土流失。

在土壤肥力方面，毛竹林是一种消耗土壤养分的林种，毛竹林自肥作用是无法维持土壤肥力的，必须人为补充有机肥料，受人类干扰强烈[5]。

4.2旗状树的成因分析

在黄岗山大约1200～1700m的悬崖地区可以发现一种特殊形态的树，树的一侧树枝密集，而另一侧则是枝条少或不生长，下图分别是我在武夷山保护区桐木村和武夷山市玉女峰景点看到的旗状树。

其中图2和图3为同一株树的不同角度所拍摄的。

图2图3图4

关于旗状树的成因有很多说法，最主要的还是和树种本身和环境因素有关。

4.2.1树种本身因素

通过调查和研究我们发现产生旗状树的树种主要分布在南方铁杉、黄山松、柳杉等树种中。

其原因有：

①这些树种多属杉科和松科，都是裸子植物，其营养体全部为木本，韧皮部不发达，输送营养物质的能力较弱，使两侧光合作用强度不同，所造成营养物质的差异一步加大，形成旗状树。

②认为植物本身的生长特性有关，南方铁杉为亚热带温性树种，在谷地或阴坡土层比较深厚的地段可以发现大量的这些树种，而黄山松是一种强阳性温性长绿阔叶树种，适应温度湿润的山地气候，这些特性使得这些树种容易受到其他环境因素的影响，与旗状树的形成有一定的关系。

4.2.2环境因素

通过考察和分析，可得出以下几种原因：

一是光因子的作用。

通过对形成旗状树树种的调查，我们发现这些旗状数是喜光植物，枝叶一般向阳生长，在向阳一侧得到充足的光照，温度条件、生长条件良好，而在背阳的一侧由于得到的光照不足，光合作用弱，营养消耗大于合成，叶片逐渐萎蔫枝叶子枯死。

从而形成旗状树现象。

在山体的下坡向或东南侧太阳从早晨照射到下午，又在树的另一侧由于山体的阻挡无法照到太阳光，从而使树木在下坡向或东南侧的树枝能够得到充分的生长。

在另一侧光合作用不强或非常微弱以至达不到树的生长需求；并在受太阳光的照射时间和光照强度都较大的一侧，植物体内的生长素表现出侧向移动，在向光侧积累较少，有利于枝条的生长，在被光一侧大量积累，对枝条的生长表现出抑制作用。

经过植物的繁殖变异，有利变异的树与环境表现出适应性，得以生长繁殖，而不利的树木不断被淘汰，最终发育成旗状树并得以繁殖。

二是风的作用。

旗状树的主要成因一是海拔高，风力大，树木面迎盛行风向的一侧由于经常受较大风速吹袭，水分蒸发大大加速而使新生枝芽生长缓慢以至枯萎；而背风的一侧仍能继续生长，从而使树形发生不对称,因而形成了旗状树[6]。

三是地形的作用。

地形的影响也对旗状树生成产生影响，通过对实习地的观察可以发现，旗状树都是处于断裂带的悬崖上，并且可以发现处于不同的位置发生旗状树现象的频率也不，因此本文认为地形对旗状现象的形成也有很大的关系，同时微小坡度的差异，也可能形成旗状现象[7]。

通过观察我们可以发现发生旗状现象的树木相对于两旁无旗状现象的同种树木而言，所处的位置较高，或是树高较高，因此，大胆设想，倘若旁边的一些树木若是生长到一定高度后，也会发生旗状现象。

4.2.3人为因素

树木发生旗状现象也可能是受到人为的影响。

比如图2那棵树，因为处于电线的附近，可以设想人们为防止树枝的发育压断或干涉到电线，所以把靠近电线一侧的树枝全部修剪掉，因此形成我们在图2中看到的旗状树。

4.3老头松成因

在山地草甸带中，可以发现零星散布的黄山松，由于其树干粗壮矮小所以又被称为“老头松”。

其形成的主要成因一是海拔较高，山体顶部紫外线强，植物高生长受到控制，茎节间缩短，组织分化加快，形成的植物往往茎秆粗短，以减少对紫外线的吸收量[8]。

二是此处气温低、降水多、雾日多、湿度大等条件使得该处矿质化作用较弱，有机质不断累积，分解较少，从而也导致植物体养分不足，抑制了黄山松的生长[6]。

4.4黄山松与马尾松异同以及界线分析

在海拔大约1100m处，有一条马尾松与黄山松的明显界线。

属于常绿阔叶林，主干弯曲，分枝多；而黄山松生长在大约1l00m界线以上，是针叶林，树干笔直，分枝较少。

从形态上看，两种松均为两针一束，形态相似，但从表面上观察，两种松也存在一定的差异。

首先从针叶上看，马尾松针叶长，大约在l2～18cm，颜色较浅，针叶较软且容易扭曲；黄山松针叶较短，只有7～12cm左右，针叶颜色较暗且粗硬。

并且马尾松的树脂道靠近叶表面，称其为边生；黄山松的树脂道靠近叶中间，称其为中生。

从球果上看，黄山松整个球果鳞脐上有凸起的刺，而马尾松球果鳞脐上半部有凸起的刺，下半部没有[5]。

马尾松是一种独特的阳性速生树种，要求温暖湿润的气候条件，在分布区内年平均气温为l3～22℃，年降水量在800mm以上。

它以其抗旱耐瘠的生态习性能在荒坡上与其他植物竞争并取得优势，是亚热带地区荒山造林的先锋树种。

相对于马尾松，黄山松的竞争力明显减弱，由于在海拔低、土层厚、肥力足的优越环境条件下，黄山松天然更新难以进行，而在山地海拔较高，气温较低，湿度较大的地方，才适合于黄山松的生长。

4.5中山草甸的成因分析

目前关于中山草甸的成因有两种观点，一种主张草甸是次生的，另一种认为它是原生的。

（1）认为黄岗山顶中山草甸是次生的依据有：

海拔1900～2150m并非森林生长的上限；气温、降水等条件也并不符合森林生长的上限条件；有人曾在福建省玳瑁山的主体部分——梅花山上的草甸土中找到4000多年前的杉树根，而梅花山与黄岗山有极其相似的生境条件。

（2）认为黄岗山顶中山草甸是原生的依据主要有：

第三纪及第四纪时，武夷山自然保护区的地层便已渐趋稳定。

第四纪冰期对保护区的影响微弱，降温幅度小。

不存在植被群落演替的可能性；黄岗山中山草甸海拔2000米以上，坡度甚陡，有车辆通行的历史不会超过200年，且据专家考证，桐木村的建立仅200余年，当地农业以耕地林地为主，畜牧很少，故人为因子对草甸的破坏基本可以忽略不计；认为黄岗山顶温度低、湿度大、风力大，气候条件不适合乔木层的生存，故只生长一些密铺地面呈匍匐状的草本植物及抗风抗冷能力强的灌木植物等。

5.武夷山植被的合理利用与保护

武夷山现有的植被大多是经过破坏——自然恢复，再破坏——再恢复的演变过程，故除常绿阔叶林外大部分植被与其所处的自然地理环境不十分适应。

从长远观点来看，它们将逐渐演变成为与生境相适应的类型[9]。

因此，关于武夷山植被的开发利用要本着利用和保护相结合的原则，不应仅仅只考虑目前的经济利益，还应该更加注重其生态效益和旅游经济效益。

在不违背武夷山土壤和植被垂直分布规律的基础下，针对各植被带的特点进行科学性、保护性的利用，因地制宜，如竹林、茶园的开辟，以获得经济效益。

并针对各带植被和土壤的特性，保护性地开发特定区域，以满足当地人的生活需要，又使得保护区内的原生植被保持原有状态并加以保护，只有本着利用和保护想结合的原则才能更好的保持武夷山物种的多样性，使武夷山生态旅游资源更加丰富。

通过对武夷山地区植被垂直变化规律的研究，不仅有利于武夷山地区的合理开发利用自然资源，而且有利于武夷山土壤和生物多样性的保护。

这样才能使人力和自然力结合起来形成一种共同创造的合力，即人与自然协同发展创造。

使人地关系协调可持续发展，创造一个和谐的生态环境。

把“以科学发展观为引领，建成资源环境优美、生态体系完整、科研水平先进、社区经济发展、生态旅游规范、职工素质优良，国内一流、国际品牌的现代生态示范保护区”作为发展目标，使之成为海峡西岸乃至全中国生态文明建设的重要窗口和典范[1]。

参考文献

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[2]朱鹤健.武夷山土壤垂直分布和特征[A]．武夷科学

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福建科技出版社，l982：

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[3]张虹.武夷山植被垂直分布规律研究[J].农林科技：

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[4]

[5]邱堋星.武夷山植被垂直分布规律及特殊性分析[J].防护林科技，2007,（5）：

76-78.

[6]卢凤鸣.武夷山植被垂直分布调查分析[J].科学时代，2009,

（1）:

72-73.

[7]陈丹.武夷山植被研究[J].现代农业科学，2008，15（11）：

100-101.

[8]武吉华等．植物地理学（第四版）[M]．北京：

高等教育出版社，2006：

21-78．

[9]林培贤.武夷山自然保护区植物动态趋势[J].林业建设,2006,

（1）:

19-20.