大西山云南松林下草本植物災(zāi)后恢復(fù)

劉經(jīng)倫 陳文華 王自嬌

【摘 ? 要】 火是破壞森林生態(tài)系統(tǒng)的重要因子，不同程度的火災(zāi)可以導(dǎo)致植物生態(tài)系統(tǒng)重塑。本文以云南松林火災(zāi)為研究對象，對林下的草本植物恢復(fù)展開監(jiān)測和研究。

【關(guān)鍵詞】火燒跡地;草本植物;多樣性

Restoration of herbaceous plants under Pinus yunnanensis forest in Daxi Mountain

Liu Jinglun ? Chen Wenhua ? Wang Zijiao

（Baoshan College of Resources and Environment ?678000）

[Abstract] Fire is an important factor that destroys forest ecosystem， and different degrees of fire can lead to plant ecosystem remodeling. Taking Pinus yunnanensis forest fire as the research object， this paper monitored and studied the restoration of herbaceous plants under the forest.

[Keywords] burned area; herbaceous plants; diversity

干擾作為自然界普遍存在的現(xiàn)象，是造成生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能長期波動(dòng)的主要因素之一[1]，不同干擾類型和強(qiáng)度下森林群落結(jié)構(gòu)特征存在明顯區(qū)別。而火干擾對生態(tài)結(jié)構(gòu)的影響是生態(tài)研究中的熱點(diǎn)，火是破壞森林生態(tài)系統(tǒng)的重要因子，會影響到整個(gè)的植物生態(tài)系統(tǒng)，不同程度的火災(zāi)會導(dǎo)致植物生態(tài)系統(tǒng)的重塑，重度的森林火災(zāi)使環(huán)境遭到毀滅性的破壞。而有限的火燒，有時(shí)候會促進(jìn)森林生態(tài)的更新，改變森林的植物群落結(jié)構(gòu)，其中有年齡結(jié)構(gòu)、密度、蓋度等，而草本的群落結(jié)構(gòu)的改變是最為突出[2]。本文以云南省保山市隆陽區(qū)內(nèi)的大西山山林火災(zāi)為背景，對云南松林下草本植物在火災(zāi)后的恢復(fù)情況展開監(jiān)測和研究。

1 ?研究區(qū)概況

本研究以云南省保山市隆陽區(qū)境內(nèi)的保山壩西側(cè)大西山云南松林火燒跡地為對象。保山市位于云南省西部，位于東經(jīng)98°25′～100°02′和北緯24°08′～25°51′之間，平均海拔1800米左右。保山壩，年溫差小，年平均氣溫15.5°C，降水充沛、干濕分明。

2 ?材料與方法

2.1 ?研究樣地

本文選取6個(gè)樣地，設(shè)置為20×20m2，在大西山選擇4個(gè)火燒林，2個(gè)自然林，在喬木植物樣方中又設(shè)置5個(gè)草本植物樣方，面積是1×1m2。

2.2 ?數(shù)據(jù)處理及計(jì)算

本研究多樣性采用豐富度指數(shù)、物種多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)，及植物群落相似度Jaccard：s=c /（a+b-c）;重要值的計(jì)算為 IV（%）=（相對密度+相對蓋度+相對頻度）/3。

3 ?結(jié)果與分析

3.1 ?調(diào)查概況

所選取的樣地類型主要是云南松林，研究分析所選取的六個(gè)樣地都是草本植物，本研究時(shí)間區(qū)間為火災(zāi)后一年內(nèi)。草本植物作為森林生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，它們能夠?yàn)槠渌袡C(jī)體提供生存環(huán)境、調(diào)節(jié)營養(yǎng)循環(huán)及防止水土流失等作用，在維護(hù)森林的多樣性、生態(tài)功能穩(wěn)定性方面具有獨(dú)特的功能和作用，在群落結(jié)構(gòu)上與喬木、灌木層一起對環(huán)境資源進(jìn)行利用和分配，并且在物種組成、生物量更新速度、與環(huán)境相互作用強(qiáng)度、面對特定干擾的響應(yīng)方式等方面都有其自身的特點(diǎn)[3]，對植物生態(tài)演替和保持水土平衡，提高森林土壤營養(yǎng)元素的循環(huán)速率，改善土壤肥力等方面有重要作用。草本層植物從新長出來，主要是以金茅和藎草為主要的優(yōu)勢種，而蕨類植物以芒萁為主要的優(yōu)勢種，草本層植物生物量大大增加，比起自然林的草本植物生物量大，兩者之間的物種豐富度和優(yōu)勢種也不同。

3.2 ?物種成分分析

分別的統(tǒng)計(jì)火燒跡地和自然林樣方中的物種的科、屬、種的組成，自然林樣方中草本植物中禾本科的物種占比最高，其次是菊科植物。而在火燒跡地樣方中，物種比自然樣地的物種有所增加，其最多的是菊科植物，其次是禾本科植物。由于生態(tài)演替現(xiàn)象，草本植物物種以禾本科植物與菊科植物為優(yōu)勢，禾本科在物種競爭中會比菊科占優(yōu)勢，而菊科植物在傳播方式上比禾本科占優(yōu)勢，因此在火災(zāi)后，禾本科植物受到一定的損失，而剛好給菊科植物的傳播和生長提供了入侵機(jī)會，因此優(yōu)勢就變?yōu)榱司湛浦参铩Ｅc然樣方相比較，火燒跡地的物種數(shù)量增加，物種多樣性更豐富了。

3.3 ?群落比較

自然樣地里草本層多樣性指數(shù)較低，火燒樣地與其相比則有所不同，森林火災(zāi)導(dǎo)致喬木層、灌木層蓋度降低，在樣地中上部形成一定數(shù)量的林窗，給草本植物提供了充足的光照，給草本植物帶來了發(fā)展機(jī)遇，同時(shí)也給入侵植物提供了條件，草本層從蓋度及物種數(shù)量上得到了大幅度提升（見表1）。

與自然樣地相比，火燒基跡草本植物迅速發(fā)展起來。首先在種數(shù)上，火燒跡地較自然林下草本層物種數(shù)量增加，總蓋度也大為增加。群落各主要物種的高度和蓋度均好于自然林下草本層。火燒跡地草本的蓋度和優(yōu)勢種均發(fā)生了變化?；馃E地的草本蓋度均顯著大于該種群落自然林內(nèi)的草本蓋度（見表2）。

表2為兩個(gè)樣方重要值排前靠前的物種，優(yōu)勢物種有所更替，特別是一些喜陽植物出現(xiàn)了，反映出整個(gè)草本層經(jīng)過了重塑，一些在自然林里不占優(yōu)勢或沒有生存空間的植物得以生長。

4 ?結(jié)論與建議

（1）通過調(diào)查，火燒跡地與自然樣地植物有所差異，Jaccard相似度為22%。主要原因是由于火災(zāi)導(dǎo)致，各群落火燒跡地內(nèi)絕大多數(shù)的 喬木在火干擾后死亡，林冠郁閉度減少，促進(jìn)了林下陽生木本植物物種數(shù)以及陽生草本植物蓋度的增加。

（2）生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)統(tǒng)一整體，由于火干擾的作用可以使某一生境的植物群落發(fā)生次生演替，而草本植物較灌木和喬木低級，在次生演替中可以恢復(fù)較快，草本植物的恢復(fù)可以為生境保持水分，為其他植物的生長提供有利條件，因此草本植物的恢復(fù)可以為火干擾區(qū)的生態(tài)恢復(fù)起關(guān)鍵性作用。

（3）火燒跡地以菊科和禾本科為最大的兩個(gè)科，都是一年生草本，占了絕對的優(yōu)勢?；馃E地的草本植物基本上恢復(fù)，有些耐陰性的草本植物消失，而出現(xiàn)了新的喜陽性草本植物，物種的豐富度多樣性減小，而均勻度有所提高。

（4）造成火燒跡地草本植物多樣性增加的另一個(gè)原因，是在一定程度內(nèi)的林火能改變土壤性質(zhì)，這多數(shù)是由于林火產(chǎn)生的灰分層有機(jī)質(zhì)的增加，使土壤的有機(jī)質(zhì)含量和酸堿度發(fā)生變化，因此火燒跡地的植物與自然樣地的植物組成有差異。

（5）研究森林火災(zāi)對森林生態(tài)系統(tǒng)的影響，對于森林生態(tài)環(huán)境的改善和生態(tài)環(huán)境的保護(hù)具有重要意義，尤其是火后的損失評估、樹種的更新等。我們應(yīng)高度重視火災(zāi)區(qū)森林植被恢復(fù)工作，對火災(zāi)區(qū)狀況應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查，恢復(fù)工作要嚴(yán)格按照生態(tài)平衡的規(guī)律，根據(jù)不同的自然條件和特點(diǎn)，確定植被恢復(fù)樹種和恢復(fù)方法等。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李博，楊持，林鵬.生態(tài)學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2000.

[2] 宋玉福，楊立強(qiáng)，馬廣輝，等.大興安嶺火燒區(qū)森林恢復(fù)的? ? ?研究[J].森林防火，1996（2）：16-17.

[3] 王明玉，任云卯，李濤，等.火燒跡地更新與恢復(fù)研究進(jìn)展? ? ?[J].世界林業(yè)研究，2008，21（6）.