不同采伐方式對(duì)大興安嶺興安落葉松林及植物多樣性的影響

耿鐵橋，鐵牛

摘要：本文在大興安嶺不同的采伐區(qū)選擇典型的樣地，使用多種分析方法研究不同采伐方式對(duì)興安落葉松林的更新特征、生長發(fā)育及植物多樣性的影響。結(jié)果顯示，適度間伐能夠提高生物多樣性，在采伐干擾的強(qiáng)度不斷提高過程中，生物多樣性就會(huì)不斷下降。皆伐更新對(duì)生物多樣性保護(hù)是不利的，致使物種多樣性指數(shù)降低。間伐可滿足森林更新及物種對(duì)外界環(huán)境變化的需求，穩(wěn)定生物多樣性及生態(tài)系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：采伐方式；興安落葉松林；更新特征；生長發(fā)育；植物多樣性

中圖分類號(hào)： S791.22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A DOI編號(hào)： 10.14025/j.cnki.jlny.2018.08.029

大興安嶺是我國重要的木材生產(chǎn)基地，但是因?yàn)檫^度的開采使用，使森林結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)力及生物多樣性發(fā)生了變化，影響了森林生態(tài)服務(wù)功能的有效發(fā)揮。森林采伐主要是對(duì)成熟林區(qū)和中部分成熟林木進(jìn)行采伐，合理的采伐方式能夠提高森林資源的使用及防護(hù)功能。目前，對(duì)于森林采伐在影響林分生長因子中的研究都是不同采伐方式對(duì)林分結(jié)構(gòu)的影響。相關(guān)研究人員表示，林分通過采伐之后的收獲量沒有變化，還有部分人員表示，林分通過間伐之后的蓄積量減少。為了研究不同采伐方式對(duì)林分的影響，本文將大興安嶺興安落葉松林作為研究對(duì)象，分析不同采伐方式對(duì)落葉松林的更新特征、生長發(fā)育和植物多樣性的影響。

1 研究區(qū)情況

研究區(qū)為內(nèi)蒙古大興安嶺森林生態(tài)系統(tǒng)野外科學(xué)觀測研究站，區(qū)域海拔為800～1700m，平均溫度為-5.4℃，降水量為450～550mm，每年的平均日照為2594小時(shí)。試驗(yàn)區(qū)存在沒有被人為采伐干擾的原始林、通過間伐和皆伐的更新林三個(gè)試驗(yàn)區(qū)。

2 研究方法

2.1研究地區(qū)的設(shè)置和調(diào)查

選擇環(huán)境基本相同、間伐撫育強(qiáng)度分別為65%、43%和17%作為觀察，選擇沒有被間伐的作為對(duì)照組，本文所研究的標(biāo)準(zhǔn)樣地面積為20m×20m，在進(jìn)行不同采伐方式實(shí)驗(yàn)過程中設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)樣地面積為52m×40m，表1為基地的基本情況，圖1和圖2分別為興安落葉松林的D值和H值。

2.2生物量的測定

在樣地中選擇樹高大于1.3m的樹中進(jìn)行每木檢尺，根據(jù)課題創(chuàng)建落葉松生物量預(yù)測模型，主要生物量為：

樹干：B=0.024×（D2H）0.962 R2=0.952，N=30

樹皮：B=0.004×（D2H）0.916 R2=0.933，N=30

樹葉：B=0.003×（D2H）0.775 R2=0.902，N=30

2.3灌木和草木的生物量測定

灌木和草木的生物量測定使用樣方全收割法，將灌木和草木整株進(jìn)行稱重，混合取樣后對(duì)樣品進(jìn)行稱重，測定樣品的含水率及干重，并且換算為每公頃的生物量。

2.4計(jì)算多樣性指標(biāo)

植物的多樣性和豐富性能夠使群落中植物的數(shù)量、樹種等指標(biāo)全面的反映出來。相關(guān)人員曾經(jīng)提出，使用多種指標(biāo)計(jì)算方式，本文使用豐富度指數(shù)（Patrick）、多樣性指數(shù)（Shannow-wiener）、生態(tài)優(yōu)勢度指數(shù)（Simpson）和均勻度指數(shù)（Pielou）研究植物群落物種多樣性。

Patrick S為在樣地中出現(xiàn)的物種數(shù)量；

Shannow-wiener D為1-∑P2i；

Simpson H=-∑piInpi

Pielou J=（-∑piInpi）/InS=H/InS

3結(jié)果分析

3.1不同采伐對(duì)興安落葉松林植物多樣性的影響

通過計(jì)算得到撫育間伐之后的興安落葉松林的植物豐富度結(jié)果，對(duì)照林中具有6種灌木植物，5種草木植物5種。不同強(qiáng)度撫育的興安落葉松林匯總的灌木植物物種樹木為6、8和7，草木植物為7、10和6。與對(duì)照林對(duì)比，興安落葉松林在間伐之后的不同保留密度林的植物數(shù)目提高。表2為主伐區(qū)興安落葉松林植物的多樣性指數(shù)。

3.2不同采伐對(duì)興安落葉松林植物更新特性的影響

通過對(duì)固定樣地的調(diào)查表示，不同采伐方式中，興安落葉松林林下植物5種的更新程度可以看出來，原始林下植物更新6種灌木植物，10種草木植物；間伐林中增加9種植物物種，12種草木植物；皆伐中的植物種類并沒有增加。相反在不斷的減少，只有5種灌木和7種草木植物。

3.3不同采伐對(duì)興安落葉松林植物生長發(fā)育的影響

通過對(duì)固定樣地的調(diào)查表示，不同采伐對(duì)興安落葉松林植物的生長發(fā)育影響為：基于Shannow-wiener指數(shù)中，皆伐、間伐和原始林的草木植物主伐方式的植物生長發(fā)育指數(shù)分別為0.9564、0.9807、0.9754，主伐方式對(duì)于植物的生長影響發(fā)育較大，間伐和皆伐對(duì)植物生長發(fā)育較小。

4結(jié)論

不同采伐方式對(duì)興安落葉松林植物的物種多樣性和生長發(fā)育、更新的影響為間伐比皆伐大，間伐之后的植物豐富程度、生長均勻度和更新程度都有明顯的提高，皆伐之后的植物數(shù)量減少，產(chǎn)生此種現(xiàn)象主要是由于皆伐會(huì)使原來樹林中喜好陰涼的植物，因?yàn)椴煞ズ鬀]有遮蔽的物體，致使其無法繼續(xù)生存，從而降低樹種的豐富度。

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作者簡介：耿鐵橋，在讀碩士研究生，研究方向：森林可持續(xù)經(jīng)營理論與技術(shù)。

通訊作者：鐵牛，博士生導(dǎo)師，研究方向：森林可持續(xù)經(jīng)營理論與技術(shù)。