年华东师范大学功能生态学研究组悄

年金山三岛陆域生态环境监测任务顺利完成

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年新年伊始之际,华东师范大学功能生态学研究组大声地宣布:年金山三岛陆域生态环境监测任务已经顺利完成啦!在过去的一年中,在金山三岛自然保护区的资助下,完成了大金山岛,小金山岛与浮山岛植被、动物及昆虫调查,其中,小金山岛与浮山岛植被、动物与昆虫调查系四十年来首次开展。

由于保护良好,金山三岛是上海市自然化程度和物种多样性最高的区域之一,是上海市最大的乡土植物基因库,拥有上海最大径级的天然乡土珍贵树种豆梨、朴树、桑树、椿叶花椒、红楠、青冈、香樟、算盘子、丝绵木、天竺桂等。其中,朴树、桑树、麻栎、乌桕为上海市最大古树。山合欢、野鸦椿、红楠、鸡桑、柃木、青冈、豆梨是上海市古树名木中未登记的最大古树。“大树王”朴树的树高16m,胸径为cm,基径cm,东西冠幅22.8m,南北冠幅19.6m。“大树王”桑树的树高15m,围径为cm,基径为cm,东西冠幅20m,南北冠幅17.5m。本课题组现已为上述珍贵大径级树木建立了“一树一档”档案,编制了“一树一议”健康优化和保护方案。

大金山岛

大金山岛植被从外貌水平可划分为草甸、灌草丛、灌木林、常绿阔叶林和落叶阔叶林5个类型。典型和代表性森林包括青冈群落、天竺桂群落和红楠群落等常绿阔叶林,麻栎群落、日本野桐群落、椿叶花椒群落、朴树群落和丝绵木群落8种落叶阔叶林类型。其中,椿叶花椒群落是华东海岛和近海山地中发育最为典型和最为稀有的群落类型之一。

小金山岛

小金山到和浮山岛生态系统特征与大金山岛表现出了完全不同的特征。上世纪50至80年代初期,小金山岛作为飞机投弹靶场使用,岛体天然植被几乎被完全摧毁,浮山岛被高度开垦,原有植被也被全部清除。部队撤离后,两岛再未遭受大的人类干扰,直至年成立保护区至今,两岛进入封岛育林阶段,发生自然的次生演替过程。

年登岛调查发现,小金山岛和浮山岛的植被类型存在着较大的差异,小金山岛存留有若干大径级的构树、算盘子和丝绵木个体,而浮山岛乔木直径普遍较小。经过30年的生态恢复,两岛得以休养生息,植被覆盖率显著提高,但由于经历了非常大的人类干扰,加之缺乏地带性植被的种源,植被和生态系统结构恢复较慢,岛体整体被阳性先锋植物种类所占据,植物群落仍处于演替早期阶段,表现出植被外貌单一、群落层次结构单调、冠层低矮、物种多样性低、植株过密和生长缓慢等特征。

小金山岛植被可划分为9种群落类型,包含被子植物63种,蕨类植物1种,远低于大金山岛。落叶阔叶林包含苦楝群落、算盘子群落、丝绵木群落;落叶阔叶灌丛包含野蔷薇灌丛、细柱五加灌丛;常绿阔叶灌丛包含厚叶石斑木-冬青卫矛群落;草丛包括油菜花群落和酸模群落。其中,分布面积最大的群落类型为野蔷薇灌丛,几乎占据岛体四周缓坡,物种单调,个体密度大,郁闭度高,由于常年的生长和枯落物归还,整个群落密不透风,其他植物物种的种子很难到达地面,从而无法完成更新。

小金山优势乔木树种

左图:桑树右图:苦楝

丝棉木

小金山岛特色类群

左图:厚叶石斑木—冬青卫矛灌丛

右图:算盘子群落

在岛体顶部的西侧北坡,也就是飞机投弹靶场的核心区域,在四散的弹坑周边,保留四株大径级算盘子个体,形成稀疏森林。算盘子具有很强的萌生能力,非常耐干扰胁迫,可以推测,这些存留的个体是遭混炸后通过根桩萌发,缺少竞争快速生长形成。算盘子疏林形成的群落四周开阔,油菜花生长非常旺盛,显然,这里曾遭受投弹干扰,其他植物的根系已完全被清除,因此,创造了非常开敞的空间,且野蔷薇也没有扩散到岛体顶部,因此,在算盘子上栖息的鸟类通过粪便传播,将油菜花带到了这里,形成了独特的植被景观。

在岛体顶部东侧和小山脊南北两侧,也保留若干大径级的桑树、苦楝、算盘子,桑树围径cm,算盘子围径70cm左右,并于少量丝绵木和朴树一起,形成较稀疏的森林群落。苦楝森林群落、桑-丝棉木森林群落、丝棉木-朴树森林群落间断分布,物种单一、郁闭度低。从物种特性来看,这些森林群落是由鸟类传播形成,是小金山岛植被朝地带性顶极落叶阔叶林演替发展的主要依靠。

在岛体周边陡坡或悬崖部位,保留若干典型滨海群落类型,主要种类包括石斑木、冬青卫矛、滨柃,这些类型所构成的灌丛群落是小金山岛典型的海岸带顶极植被类型。

浮山岛

浮山岛的植被类型完全不同于大金山和小金山,包含8种群落类型,被子植物46种,蕨类植物2种,远低于大金山岛。岛体大部分地段分布的是以蕨为建群种所形成的草场,岛体中心和西北角,分布少量以落叶阔叶树种山合欢、丝绵木、日本野桐和柘木所形成的森林或灌丛群落;其次,还分布少量的野蔷薇-冬青卫矛灌丛;草丛中,除蕨类占优势外,岛体东侧斜坡岩石较多的地段,分布一定数量的滨海前胡和芒草。

浮山岛特色类群

左图:滨海前胡草丛右图:山合欢群落

左图:丝棉木群落右图:野桐群落

从大面积占据的蕨类草场来看,反映了浮山岛在历史上曾经历极度的人类开垦干扰,也就是炼山开垦,其他木本植物的种子库和残留根系被完全清理,没有任何更新的机会。浮山岛虽距离大金山很近,但由于很多地带性物种,例如青冈、豆梨等在大金山的繁殖都受到了猕猴的压制,就很难再有机会通过鸟类或其他动物传播岛浮山岛,从而造成蕨类植物长期占据优势。另外,在岛体东侧顶端和外侧岛礁,坡度较陡,岩石出露生境,生境严酷,但却分布有较大面积的以滨海前胡为优势种的草丛,覆盖度高,生长旺盛,种群规模比大金山和小金山岛更为丰富。滨海前胡为海岛标志种,现存的种群规模非常难道,需要加强保护。

非常特别的是,在岛体北侧中部,地势平缓,分布有面积1千平米左右的山合欢纯林,径级结构具有明显差异,表现了不同的年龄结构,以山合欢为优势种形成单优群落。从个体随机分布的特征来看,这个群落类型缺少人工林的痕迹,理应是鸟类通过种子传播形成。从层次结构来看,林冠高度在3米左右,缺乏明显的灌木层,林下草本以蕨占据绝对优势,高度在1米左右。总体而言,山合欢群落处于演替中前期阶段。

在岛体顶部中心和东北侧,分布有一定数量的丝绵木群落,呈片状零散分布。群落高度在7米最有,优势种以丝绵木为绝对优势种,灌木层也以丝绵木占优势,零星混生有日本野桐和柘木。同时,在岛体顶部中心西侧,也生长有相对完整的柘木灌丛,面积在平米左右,林相整齐,高度在3米左右,优势种以柘木为主,植株密度较高。在岛体西北侧,日本野桐群落发育较好,呈片状分布,群落高度在3米左右。丝绵木、柘木和日本野桐为典型海岛特有植物种类,各自在大金山具有较大的种群规模,浮山岛的这些丝群落类型,很可能是大金山的种群通过鸟类或风力传播形成。相对来说,丝绵木群落、柘木群落和日本野桐理应是浮山岛的地带性植被类型,且占有较高的分布面积。因此,从距离顶极植被的相似程度来讲,经过30多年的次生演替,浮山岛比小金山岛的植被演替进程更快,可能会更早形成地带性植被,与大金山岛表现出相似的特征。

经过年对大金山岛生态系统特征的地毯式调查,结合年对小金山岛和浮山岛生态系统的最新调查结果,课题组对三岛生态系统结构、功能和动态特征已有了充分的认识和理解,接下来,将针对植被、昆虫、无脊椎动物和土壤等生态要素,以及大径级树木健康诊断和保护等专题进行梳理,在国内生态学顶级期刊以“金山三岛生态研究”专刊形式发表,为保护区的科学管理提供智力支持。

HAPPYNEWYEAR



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