計劃燒除對林下植物的影響分析
——以曼搞保護區(qū)為例

羅紹華，宗春淼，王蘭新，郭賢明*

（1.西雙版納國家級自然保護區(qū)曼搞管護所，云南 勐海 666200；2.西雙版納國家級自然保護區(qū)科學研究所，云南 景洪 666100）

F.E.Olmosted在1907年第一次提出了“計劃火燒”概念，20世紀60年代，計劃火燒工作在美國得到了廣泛應用[1]。在近幾十年來，人們也才逐漸認識到火在維持森林、保護森林發(fā)育方面的重要性[2]，火作為許多自然生態(tài)系統(tǒng)進化的一個重要環(huán)境因子也得到了越來越多的人的認可[3-4]，長期禁火會增大發(fā)生重特大火災的風險[5]，不利于林下草本植物的生長，減少了食草動物的食物來源[6]。為了更好的開展保護區(qū)的管理，充分發(fā)揮火在生態(tài)系統(tǒng)中的作用，西雙版納國家級自然保護區(qū)從20世紀90年代就開始嘗試開展計劃燒除工作。

1 研究區(qū)域基本情況及研究方法

1.1 研究地概況

曼搞片區(qū)是西雙版納國家級自然保護區(qū)5個片區(qū)之一，全部位于勐?？h境內，總面積7870hm2，主要保護對象有暖熱性針葉林、季風常綠闊葉林、山地雨林生態(tài)系統(tǒng)，及合果木（Paramichelia baillonii）、黑黃檀（Dalbergia fusca）、滇楠（Phoebe nanmu）、毛荔枝（Nephelium chryseum）等國家重點保護植物，印度野牛（Bos gaurus）、綠孔雀（Pavo muticus）、蟒蛇（Python molurus）、白鷴（Lophura nythemera）等國家重點保護野生動物。保護區(qū)地貌以山地為主，保護區(qū)內的植被類型主要是季風常綠闊葉林，全保護區(qū)內共有思茅松林830hm2，其中曼搞片區(qū)就有639hm2，為思茅松的主要分布區(qū)[7]。

表1 曼搞片區(qū)地貌類型面積比例／%

1.2 研究方法

1.2.1 前期調查

在計劃燒除前期，針對保護區(qū)內較典型的暖性針葉林和季風常綠闊葉林等植被類型，設置固定監(jiān)測樣方，調查樣方內的喬木、灌木及草本植物的種類，在計劃燒除后，定期對樣地內的物種變化情況進行統(tǒng)計。

樣地設置面積為30m×30m，調查時將胸徑在5cm以上的木本植物作為喬木進行調查，胸徑＜5cm的木本植物則作業(yè)灌木樹種進行調查。

喬木主要測量其胸徑和高度，小喬灌木主要測量其基徑和高度，草本植物主要測量其高度。

將樣地劃分為4個5m×5m的調查單元調查小喬灌木和草本植物的生長情況。

共設置固定監(jiān)測樣地5塊，其中暖性針葉林3塊，季風常綠闊葉林2塊。

1.2.2 監(jiān)測

在開展計劃燒除后，按3個月、半年、1年和3年4個階段進行監(jiān)測，監(jiān)測內容包括死亡植物種類、各個階段的恢復種類及生長情況，以及樣地內的物種變化情況等。草本植物的生長變化情況按每個種抽取不少于10株測量其高度，高度為基部到葉尖，不足10株的，則全部進行測量。利用前期調查所設置的4個5m×5m的調查單元監(jiān)測小喬灌木和草本植物的恢復生長情況。

2 結果與分析

2.1 前期調查情況

根據群落結構情況，每個群落都基本可分為3個層次，即喬木層、小喬灌層和草本植物層。

2.1.1 暖性針葉林

①喬木層調查結果

各樣地中喬木的種類和數量調查結果見表2。

表2 不同群落喬木種類及數量統(tǒng)計表

②灌木層調查結果

灌木層主要調查其種類和多度，結果見表3。

表3 不同群落灌木調查表

③草本層植物調查結果

草本層植物主要調查其多度和平均高度，結果見表4。

表4 不同群落草本植物調查表

2.1.2 季風常綠闊葉林

季風常綠闊葉林是曼搞保護區(qū)內的最主要的植被類型。

季風常綠闊葉林的調查主要分為喬木、灌木和草本層三個層次。

①喬木層調查結果見表5

表5 不同群落喬木種類及數量統(tǒng)計表

②灌木層調查結果

灌木層主要調查其種類和多度，結果見表6。

表6 不同群落灌木調查表

③草本層植物調查結果

草本層植物的調查內容主要是多度和平均高度，結果見表7。

表7 不同群落草本植物調查表

草本植物中以山稗子為主要優(yōu)勢種，在樣在數量較多。

2.2 監(jiān)測結果

由于在保護區(qū)開展計劃燒除的用火均為地表火，而地表火主要燒除的是林下的枯枝落葉、草本植物、部分小喬灌木及幼苗[8]，在監(jiān)測過程中發(fā)現，對喬木未造成明顯的影響，所有喬木均未出現死亡情況。因此，在監(jiān)測過程中重點監(jiān)測火對小喬灌木及草本層植物的影響。

2.2.1 暖性針葉林

計劃燒除后不同階段灌木恢復情況如表8所示：

2.2.2 季風常綠闊葉林

季風常綠闊葉林的灌木和草本植物恢復情況如表10和表11所示。

3 結果與討論

3.1 對群落影響時間短

由于計劃燒除基本上是屬于地表火，因此對喬木（包括針葉樹種）基本沒有影響，但是對林下幼樹的影響卻較大，特別是在針葉林、竹林或灌木林下開展計劃燒除工作，由于林下可燃物較多，火勢相對較大，因此這些區(qū)域的幼樹死亡率非常高。據統(tǒng)計，這些群落中高度在2m以下，基徑3cm以下的幼樹基本會被燒死，并有部分高度超過5m的小樹也可能被燒死。在林下可燃物較多的常綠闊葉林中，

表8 各樣地不同階段灌木恢復監(jiān)測表

草本植物恢復情況如表9所示。幼樹的死亡率也較高。

表9 各樣地不同階段草本植物恢復監(jiān)測表

從監(jiān)測數據可以看出，計劃燒除后真正死亡的植株較少，無論是小喬木、灌木還是草本植物，盡管計劃燒除時間在2月底至3月初，為西雙版納的旱季，在燒除后的3個月內基本重新萌發(fā)了。這些植株在隨后的雨季中得到了快速的生長，半年后，很多草本植物的高度實際已達到了燒除前的水平。

3.2 可增加土壤肥力，有利于林下植株的快速生長

據沙麗清等[9]的研究表明：火燒對次生林林下土壤養(yǎng)分的影響，在火燒后土壤1-10cm的土層內，PH、有機質、全 N、P、K 和有效 N、P、K 都顯著提高，PH、有機質、全N、K和有效N、K達0.1%的顯著水平，有效P達1%的顯著水平，全P達5%的顯著水平。因此，計劃燒除可增加大量的營養(yǎng)成分，促進植物的生長。

表10 各樣地不同階段灌木恢復監(jiān)測表

表11 各樣地不同階段草本植物恢復監(jiān)測表

3.3 加大林下空間，為植物生長提供良好的環(huán)境

計劃燒除后，由于下層的草本植物及部分小喬灌層植物大量被燒死，使群落的郁閉度減小，加大了林下的生長空間，使林下植物能夠得到快速恢復和生長，對群落的穩(wěn)定具有一定的作用。

3.4 實生苗易變成叢生苗，一定程度上影響了林分質量

林下幼樹燒死后，多數僅是地上部位死亡，而其地下部位仍然具有生命力，極易重新萌發(fā)新的植株，這些新植株的萌發(fā)，不會造成群落物種的消失，但是新萌發(fā)的植株多呈叢生狀態(tài)，一般情況下，萌生苗的高度較實生苗低，因此，會在一定程度上影響林分質量。