中強(qiáng)度火燒對(duì)興安落葉松林自然更新的影響

李慧仁，王立中，韋昌雷，劉學(xué)爽，胡林林

(大興安嶺林業(yè)集團(tuán)公司農(nóng)業(yè)林業(yè)科學(xué)研究院,黑龍江嫩江源森林生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家定位觀測(cè)研究站,黑龍江 大興安嶺 165000)

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中強(qiáng)度火燒對(duì)興安落葉松林自然更新的影響

李慧仁，王立中，韋昌雷，劉學(xué)爽，胡林林

(大興安嶺林業(yè)集團(tuán)公司農(nóng)業(yè)林業(yè)科學(xué)研究院,黑龍江嫩江源森林生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家定位觀測(cè)研究站,黑龍江 大興安嶺 165000)

通過(guò)對(duì)中強(qiáng)度火燒跡地內(nèi)興安落葉松自自然更新情況的調(diào)查研究，結(jié)果表明：中度火燒后，由于地被覆蓋率的降低，增加了落葉松種子和土壤接觸的機(jī)會(huì)，促進(jìn)了興安落葉松的自然更新?；馃?年，落葉松自然更新數(shù)量達(dá)到2 350株hm-2；火燒后6年達(dá)到4 572株hm-2；火燒后9年，落葉松自然更新數(shù)量達(dá)到5 650株hm-2。而對(duì)照樣地中，落葉松自然更新數(shù)量分別為1 550株hm-2、1 760株hm-2、1 435株hm-2，遠(yuǎn)小于火燒跡地自然更新數(shù)量。通過(guò)采取適當(dāng)?shù)挠?jì)劃燒除措施可以促進(jìn)落葉松的自然更新，有利于林分穩(wěn)定、生物多樣性保護(hù)及生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)。

中強(qiáng)度火燒；興安落葉松；自然更新

眾多研究普遍認(rèn)為，火干擾是群落發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力，在促進(jìn)森林發(fā)育、維持生物多樣性方面具有重要性和普及性。通過(guò)對(duì)火燒跡地林下植被群落恢復(fù)過(guò)程的探究，可以更好地理解群落的演替過(guò)程、物種之間的相互作用與發(fā)展趨勢(shì)[1-5]。

2003年6月，國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)晉升黑龍江省級(jí)自然保護(hù)區(qū)——南甕河保護(hù)區(qū)為國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，自從保護(hù)區(qū)成立以來(lái)，人為影響對(duì)濕地干擾已變得很小，由火災(zāi)引發(fā)的大面積過(guò)火已成為主要因素。2006年，南甕河自然保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生大面積火災(zāi)，過(guò)火面積83 202 hm2，燒死木蓄積2 369 383 m3，占保護(hù)區(qū)火災(zāi)面積的83.78%，其中落葉松1 335 621 m3，所占比重最大，為56.37%。本研究選擇南甕河自然保護(hù)區(qū)內(nèi)興安落葉松林中強(qiáng)度火燒后自然恢復(fù)10年的跡地為研究對(duì)象，通過(guò)調(diào)查探究火燒跡地落葉松自然更新，為保護(hù)區(qū)內(nèi)火燒跡地恢復(fù)、植被自然更新提供理論基礎(chǔ)。

1　研究區(qū)概況

黑龍江省南甕河自然保護(hù)區(qū)位于大興安嶺東部林區(qū)東南部，地理坐標(biāo)為125°01′42″—125°50′03″ E；50°59′56″—51°39′37″ N。保護(hù)區(qū)地處寒溫帶，屬大陸性季風(fēng)氣候。林木火險(xiǎn)多，故大多陽(yáng)坡受火災(zāi)影響發(fā)育為草原化的干山坡。南甕河自然保護(hù)區(qū)在大興安嶺植被區(qū)劃中，屬南部柞樹(shù)-興安落葉松林區(qū)，植被較豐富，植被組成具有寒溫帶與溫帶綜合特點(diǎn)。

2　樣地設(shè)置和研究方法

林火強(qiáng)度確定采用森林燃燒損失生物量的估算方法。估算公式：M=A×B×a×b。式中：M是生態(tài)系統(tǒng)燃燒消耗的生物量(t)；A是過(guò)火面積(hm2)；B是平均生物量(t· hm-2)；a是地上部分生物量占總生物量比值；b是生物量燃燒率。

按照林火強(qiáng)度估算方法，確定2006年中度火燒后形成的火燒跡地，同時(shí)在未火燒林地內(nèi)設(shè)置對(duì)照樣地，樣地均選擇在陽(yáng)坡，坡度相差不大，地形、海拔相似。 每個(gè)樣地中設(shè)置50 m×50 m的標(biāo)準(zhǔn)樣地，記錄樣地的經(jīng)緯度、坡向、坡度等基本信息。將標(biāo)準(zhǔn)樣地劃分25個(gè)樣方，每個(gè)樣方大小為10 m×10 m，樣方內(nèi)隨機(jī)選擇2 m×2 m小樣方，記錄喬木樹(shù)種幼苗幼樹(shù)更新情況、林下灌草物種組成、株數(shù)、蓋度等。(2007年曾對(duì)火燒跡地進(jìn)行調(diào)查，統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)胸徑10 cm以下喬木均在2006年火災(zāi)中死亡，對(duì)比樹(shù)木生長(zhǎng)方程，統(tǒng)計(jì)樹(shù)胸徑<10 cm的落葉松幼苗可確定為火后更新)

3　結(jié)果與分析

通過(guò)統(tǒng)計(jì)，興安落葉松幼苗幼樹(shù)自然更新數(shù)量見(jiàn)表1。

表1興安落葉松幼苗幼樹(shù)自然更新統(tǒng)計(jì)表株hm-2

表1興安落葉松幼苗幼樹(shù)自然更新統(tǒng)計(jì)表株hm-2

年份/樣地火燒對(duì)照200923501550201245721760201556501435平均4190.71581.7

中度火燒后，落葉松林下植被及胸徑小于10 cm的幼樹(shù)均被燒除，林間形成大面積空地，有助于種子接觸土壤生長(zhǎng)成為幼苗。調(diào)查中，火燒后3年，落葉松自然更新數(shù)量達(dá)到2 350株·hm-2?；馃?年達(dá)到4 572株·hm-2。2015年調(diào)查時(shí)，落葉松自然更新數(shù)量達(dá)到5 650株·hm-2。而對(duì)照樣地中，落葉松自然更新數(shù)量為1 550、1 760、1 435株·hm-2，遠(yuǎn)小于火燒跡地自然更新數(shù)量。同時(shí)，表1可以看出，穩(wěn)定的林分結(jié)構(gòu)中，落葉松自然更新數(shù)量也較為穩(wěn)定，年均1 581·hm-2，而中度火燒后，自然更新迅速，年均達(dá)到4 190.7·hm-2，說(shuō)明中度火燒極大地促進(jìn)了落葉松林的自然更新。

4　結(jié)論及討論

中度火燒后，地被植被、灌木及胸徑小于10 cm的喬木均被燒除，成熟興安落葉松受火災(zāi)影響較小，能正常生產(chǎn)種子。由于地被覆蓋率的降低，增加了落葉松種子和土壤接觸的機(jī)會(huì)，這極大地促進(jìn)了興安落葉松的自然更新?；馃?年，落葉松自然更新數(shù)量達(dá)到2 350株·hm-2。火燒后6年達(dá)到4 572株·hm-2?；馃?年，落葉松自然更新數(shù)量達(dá)到5 650株·hm-2。而對(duì)照樣地中，落葉松自然更新數(shù)量為1 550株·hm-2、1 760株·hm-2、1 435株·hm-2，遠(yuǎn)小于火燒跡地自然更新數(shù)量。適當(dāng)?shù)牟扇∮?jì)劃燒除措施可以促進(jìn)落葉松的自然更新，同時(shí)加速先鋒樹(shù)種，如楊、樺等樹(shù)種的自然更新，誘導(dǎo)混交林的形成，有利于林分穩(wěn)定、生物多樣性保護(hù)及生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)[6]。

[1] 孔繁花,李秀珍,尹海偉.地形對(duì)大興安嶺北坡林火跡地森林景觀格局影響的梯度分析[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2004,24(9):1863-1871

[2] 邢偉,葛之威,李俊清.大興安嶺北部林區(qū)林火干擾強(qiáng)度對(duì)興安落葉松群落影響研究[J].科學(xué)技術(shù)與工程,2006,6(14):2042-2046

[3] 劉廣菊,胡海清,張海林.火頻度和火強(qiáng)度對(duì)植物群落穩(wěn)定性的影響[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2008,36(7):32-33

[4] 趙彬,孫龍,胡海清.興安落葉松林火后對(duì)土壤養(yǎng)分和土壤微生物生物量的影響[J].自然資源學(xué)報(bào),2011,26(3):450-459

[5] 李融,張慶忠,姜炎彬,等.不同干擾下興凱湖濕地植物群落的物種多樣性研究[J].濕地科學(xué),2011,9(2):179-183

[6] 杜嘉林,胡海清.低強(qiáng)度林火對(duì)興安落葉松群落更新的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2014,42(8):2368-2370

Effect of Medium Strength Burning on Natural Regeneration ofLarixgmeliniiPlantation

Li Huiren,Wang Lizhong，Wei Changlei，Liu Shuang,Hu Linlin

(Forest Group Company of Agroforestry Sciences Academy of Daxing’anling，Heilongjiang Nenjiang Source National Forest Ecosystem Research Station located observation,Daxing’anling 165000,China)

Natural regeneration ofLarixgmeliniiin the fire slash with medium strength were studied.Result shows that the contacting chances of seeds of larch with soil were increased after moderate burning due to reduction of coverage ratio.Three years after the fire,the number of natural regeneration for larch reaches 2 350 trees·hm-2.Six years after the fire reaches 4 572 trees·hm-2.Nine years after the fire,the number of natural regeneration for larch reaches 5 650 trees·hm-2.While still in the contrast plot,the number of natural regeneration for larch are 1 550 trees·hm-2,1760 trees·hm-2,1 435 trees·hm-2,far less than the number of Burned natural regeneration.Appropriate measures can not only promote natural regeneration of larch,but also promote stabitity of stand,conservation of biodiversity and restoration of ecosystem.

medium burning;Larixgmelinii;natural regeneration

1005-5215(2016)09-0047-02

2016-06-21

大興安嶺地區(qū)項(xiàng)目

李慧仁(1983-)，男，新疆昌吉人，碩士，工程師，從事林業(yè)生態(tài)研究.

王立中，男，河北海興人，大學(xué)，研究員級(jí)高級(jí)工程師.

S791.222

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2016.09.015