重度火烧对兴安落叶松-白桦林自然更新的影响

2018年1月防 护 林 科 技
J a n .,2018
第1期(总172期)
P r o t e c t i o nF o r e s t S c i e n c e a n dT e c h n o l o g y
N o .1(S u m N o .172
)文章编号:1005-5215(2018)01-0014-02
收稿日期:2017-12-13
基金项目:
国家林业局林业科技创新平台运行补助项目(2017-L Y P T-DW-109) 作者简介:刘学爽(1973-)
,男,黑龙江五常人,大学,高级工程师,主要从事森林生态研究,E m a i l :l i u x u e s 518@163.c o m
通信作者:王立中(1970-)
,男,河北沧州人,教授级高级工程师,主要从事森林生态方面研究,E m a i l :2187876@
163.c o m
重度火烧对兴安落叶松-白桦林自然更新的影响
刘学爽,李慧仁,胡林林,韦昌雷,王立中
(大兴安岭林业集团公司农业林业科学研究院,黑龙江嫩江源森林生态系统国家定位观测研究站,黑龙江大兴安岭165000
)摘 要 通过对大兴安岭重度火烧后的兴安落叶松-白桦林自然更新情况进行的调查,结果表明:兴安落叶松-白桦林重度火烧后,未被烧除的兴安落叶松能正常产生种子㊂火烧后3年,兴安落叶松自然更新数量为560株
h m -2;火烧后6年,自然更新数量为1533株h m -2;火烧后10年为2300株h m -2㊂重度火烧区内,白桦几乎被烧光,白桦幼苗全部为萌生,3年㊁6年及10年其数量分别为750㊁2560和6530株h m -2㊂火烧迹地自然更新幼苗中,兴安落叶松幼苗比例逐年降低,白桦幼苗比例不断增大,白桦表现出先锋树种更新能力及竞争适应性强的特点㊂
关键词 重度火烧;兴安落叶松;白桦;自然更新
中图分类号:S 791.22 文献标识码:A d o i :10.13601/j .i s s n .1005-5215.2018.01.004E f f e c t o f S e v e r eB u r n i n g o nN a t u r a lR e g
e n e r a t i o no
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(F o r e s tG r o u p C o m p a n y o fA g r o f o r e s t r y S c i e n c e sA c a d e m y o fD a x i n g a n l i n g ,H e i l o n g j i a n g
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65000,C h i n a )A b s t r a c t T h e c o n d i t i o no f s e v e r eb u r n i n g o nn a t u r a l r e g e n e r a t i o no f L a r i x g m e l i n i i -B u t u l a p l a t y p h y l l a w a s i n -
v e s t i g a t e d .R e s u l t s h o w s t h a t L a r i x g m e l i n i i c a n p r o d u c e s e e d sn o r m a l l y a f t e r s e v e r eb u r n i n g o
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l l a w e r ea l m o s tb u r n t .A l l B u t u l a p l a t y p h y l l a s e e d l i n g s a r e s p r o u t e d .T h en u m b e ro f B u t u l a p l a t y p h y
l l a i s750,2560&6530t r e e s h m -2i nt h e t h i r d ,s i x t h &t e n t h y e a r .F o r t h e n a t u r a l r e g e n e r a t i o n s e e d l i n g s i n t h e b u r n e d a r e a ,t h e p r o p o r t i o no f L a r i x g m e l i -
n i i i sd e c r e a s i n gy e a rb yy e a r .T h e p r o p o r t i o no f B u t u l a p l a t y p h y l l a s e e d l i n g si n c r e a s i n gy e a rb yy e a r .B u t u l a p l a t y p h y
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o r d s s e v e r eb u r n i n g ;L a r i x g m e l i n i i ;B u t u l a p l a t y p h y l l a ;n a t u r a l r e g e n e r a t i o n 林火是森林生态系统不可或缺的生态因子,
火干扰是群落发展的重要驱动力,在促进森林发育㊁维持生物多样性方面具有重要作用,通过对火烧迹地林下植被群落恢复过程的探究,可以更好地理解群落的演替过程㊁物种之间的相互作用与发展趋
势[1-5
]㊂大兴安岭地区是我国重要的林区,也是林
火多发地区,兴安落叶松-白桦林是该地区主要的群落树种,本研究选择在大兴安岭地区南瓮河国家级自然保护区内兴安落叶松-白桦林重度火烧后自然恢复10年的迹地为研究对象,通过调查探究火烧迹地落叶松自然更新,为保护区内火烧迹地恢复㊁植被自然更新提供理论基础㊂
1 研究区概况
黑龙江省南瓮河自然保护区位于大兴安岭东部
林区东南部,地理坐标为125ʎ01ᶄ42ᵡ 125ʎ50ᶄ03ᵡ
E ;50ʎ59ᶄ56ᵡ 51ʎ39ᶄ37ᵡN ㊂保护区地处寒温带,
属大陆性季风气候㊂林木火险多,故大多阳坡受火灾
影响发育为草原化的干山坡㊂南瓮河自然保护区在
大兴安岭植被区划中,属南部柞树-兴安落叶松林区,植被较丰富,植被组成具有寒温带与温带综合特点㊂2006年,保护区内发生大面积林火,各类兴安落叶松林型受不同程度火烧,本研究主要以保护区内分布最广的兴安落叶松-白桦林为研究对象,探究火烧迹地落叶松㊁白桦的自然更新㊂
2 样地设置和研究方法
林火强度确定采用森林燃烧损失生物量的估算
方法㊂估算公式:M =A ˑB ˑa ˑb ㊂式中:M 是生
态系统燃烧消耗的生物量(t );A 是过火面积(h m 2);B 是平均生物量(th m -2);a 是地上部分生物量占总生物量比值;b 是生物量燃烧率㊂
按照林火强度估算方法,确定2006年重度火烧
后形成的火烧迹地,同时在未火烧林地内设置对照样地,样地均选择在阳坡,坡度㊁地形㊁海拔相似㊂每个样地中设置50mˑ50m 的标准样地,记录样地的经纬度㊁坡向㊁坡度等基本信息㊂将标准样地划分
25个样方,每个样方大小为10mˑ10m ,
样方内随机选择2mˑ2m 小样方,记录乔木树种幼苗幼树更新情况㊁林下灌草物种组成㊁株数㊁盖度等㊂3 结果与分析
通过对样地天然更新调查分析,天然更新的新
苗主要以兴安落叶松和白桦为主㊂兴安落叶松主要以种子更新为主,白桦以萌生枝条为主㊂兴安落叶松-白桦幼苗幼树自然更新数量见表
1㊂
表1 兴安落叶松幼苗幼树自然更新统计表株h m -2
年份/样地
火烧
兴安落叶松白桦对照
兴安落叶松白桦2009560
750
15502015201215332560176019862016
230065301435
236
图1 兴安落叶松㊁白桦自然更新统计图
由表1㊁图1可以看出:重度火烧后,兴安落叶
松林-白桦林下植被及大部分乔木林被烧除,林间
形成大面积空地,虽然有助于种子接触土壤生长成为幼苗㊂但因母树被烧死,林间没有种子,林木自然更新受影响㊂调查中,重度火烧后兴安落叶松自然更新很大程度上依赖于是否保留母树㊂火烧后3年,兴安落叶松自然更新数量仅为560株h m -2,且分布不均,靠近母树区域有自然更新幼苗,没有母树区域兴安落叶松幼苗很少㊂说明随着种子不断被传播到更远区域,火烧后6年,自然更新数量为1533株h m -2㊂火烧后10年为2300株h m -2㊂超过天然林中兴安落叶松幼苗数㊂
重度火烧区内,白桦几乎被烧光,火烧后的3次
调查,白桦幼苗全部为萌生,其数量分别为750㊁
2560和6530株h m -2㊂白桦作为火烧后的先锋树
种,其自然更新速度远高于兴安落叶松,更新数量也高于天然林
㊂
图2 火烧迹地兴安落叶松㊁白桦自然更新对比
由图2可以看出,火烧迹地自然更新幼苗中,兴
安落叶松幼苗占比逐年降低,为63.6%㊁37.5%㊁
26%㊂白桦幼苗比例不断增大,由最初的36.4%提
高到74%㊂
而在天然林中,3次调查兴安落叶㊁
白桦松幼苗比例为1ʒ1.3㊁1ʒ1.23㊁1ʒ1.6㊂平均为1:1.36㊂火烧后,白桦表现出先锋树种更新能力强,竞争适应性强的特点㊂
4 结论及讨论
重度火烧后,地被植被㊁灌木及大量乔木均被烧
除,未被烧除的兴安落叶松能正常产生种子㊂由于地被覆盖率的降低,增加了落叶松种子和土壤接触的机会,促进了兴安落叶松的自然更新㊂火烧后3年,兴安落叶松自然更新数量仅为560株h m -2,
且分布不均,火烧后6年,自然更新数量为1533株
h m -2㊂火烧后10年为2300株h m -2㊂重度火烧区内,白桦几乎被烧光,白桦幼苗全部为萌生,其数量分别为750㊁2560和6530株h m -2㊂
(下转第75页)
5
1 第1期 刘学爽等 重度火烧对兴安落叶松-白桦林自然更新的影响
111
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(上接第15页)
火烧迹地自然更新幼苗中,兴安落叶松幼苗占比例逐年降低,白桦幼苗比例不断增大,白桦表现出先锋树种更新能力强,竞争适应性强的特点㊂适当的采取计划烧除措施可以促进兴安落叶松-白桦林的自然更新,同时加速先锋树种,如杨㊁桦等树种的自然更新,诱导混交林的形成,有利于林分稳定㊁生物多样性保护及生态系统恢复[6]㊂
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第1期吴珊等日本落叶松病虫害研究进展。