遼寧朝陽地區(qū)不同經營方式和林地環(huán)境條件下植被天然更新情況調查與分析

摘要：? 通過對朝陽地區(qū)林地踏察和后期調查發(fā)現(xiàn)，更新好的地塊全部出現(xiàn)在郁閉度低的林分，喬木更新又以人為干擾過的地塊最為明顯，喬木樹種幼樹數(shù)量超出其他兩種類型3倍，地徑和樹高生長指標也最優(yōu)，因此采取人工促進更新和封育相結合的方式可以取得最優(yōu)的更新效果。具體方式是：選擇坡度≤25°的疏林地;采取人工或機械的方式;沿等高線深翻30 cm，使地表形成小面積平整或淺溝，為減少對植被的破壞，溝間距應適當加大，然后進行封育。關鍵詞：? 朝陽地區(qū);? 植被更新;? 人工促進;? 封育結合

中圖分類號：? ?S 718. 54 + 2， S 753. 5? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：? ?A? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1001 - 9499（2020）01 - 0055 - 03

植被天然更新有利于改善現(xiàn)有林地林齡結構不合理、植物種類單一等不良狀況，對植被恢復意義重大。植被恢復又是陸地生態(tài)系統(tǒng)恢復中的關鍵，植被破壞往往引起土壤的侵蝕和生境退化，生境退化又阻礙了植被的恢復，甚至引發(fā)生態(tài)系統(tǒng)結構紊亂、功能失調、生物多樣性喪失等一系列問題[ 1 ]。一定的人為干預會對植被更新的數(shù)量、物種組成、結構產生積極的影響，因而值得關注和探索。

朝陽地處遼寧西部，氣候條件相對惡劣，植物種類少、人工純林居多（以油松和側柏為主）、天然林極少、植被自然更新較差，對受到破壞和已經退化的植物生態(tài)系統(tǒng)，易引起土壤侵蝕和植物生存小環(huán)境的退化，從而形成惡性循環(huán)，對形成健康穩(wěn)定的植物群落極為不利。本文選擇不同立地環(huán)境條件下天然更新狀況相對較好的樣地，調查植被更新狀況，互為參照進行比較分析，以期得到有利于植被更新的方式方法，為遼西地區(qū)植被恢復和形成健康穩(wěn)定的植物群落提供參考。

1 調查地概況

調查區(qū)設在遼寧省旱地農林研究所，該地區(qū)少雨干旱，為華北植物區(qū)與內蒙古溫帶草原區(qū)的過渡地帶，屬溫帶半干旱大陸性季風氣候。年平均氣溫6～10 ℃，累年平均氣溫8 ℃;最冷月平均氣溫-10.6 ℃，最高月平均氣溫24.4 ℃，極端最高氣溫40.0 ℃，極端最低氣溫-27.9 ℃;≥0的積溫3 801.3 ℃，≥5 ℃的積溫3 669.8 ℃，>10 ℃的積溫3 383.1 ℃;無霜期164天左右;年平均降水量487 mm;年平均相對溫度58%;年日照時數(shù)2 916.4 h。干旱多風、溫差大、雨量少為其主要特征，降雨分布不均，多集中在7～8月，土壤為淋溶褐土，pH值7.5～8.0[ 2 ]。

2 調查方法

2. 1 樣地選擇與設置

遼寧省旱地農林研究所的620.3 hm2林地均為營造于1980年代的水土保持林，為了體現(xiàn)不同經營類型對植被更新產生的效果，以經營類型和樹木更新狀況為樣地選擇主要條件（樹木更新最優(yōu)為依據(jù)）。經過全面踏察后，共選擇樣地類型3個，每個類型布設2塊30 m×30 m的樣地，共設置6個編號為：R1、R2;S1、S2;F1、F2的樣地（表1），以期通過樣地間比較分析，得到最后結論。其中，R1、R2因2010年風電施工需要，對林木進行帶狀或塊狀皆伐后，施工作業(yè)時采用機械方式對土壤進行擾動后形成的地塊，起源為人工實生油松純林;S1、S2為2009年進行過撫育的林分，主要采伐被壓木，并修枝，大大降低了林內郁閉度，改善了林內光照條件，起源為人工實生油松純林;F1、F2為2010年進行封育的稀疏林地，起源為人工萌生，經過封育，在一定程度上減少了過度放牧產生的不良影響。

表1 自然更新樣地設置

2. 2 調查方法及時間

于2019年8月份在每個樣地內采用5點取樣法（即先確定對角線的中點作為中心樣方，再在對角線上選擇4個與中心點距離相等的點作為另外4個樣方），設置5個5 m×5 m的樣方（6塊樣地共設30個樣方）對幼樹進行調查。先用卷尺量好距離，在樣方的4個角插上木樁，并用繩子連起來，然后分別記錄樣方內喬木的種名、數(shù)量、高度、地徑、冠幅，在每個樣方中心各設置1個1 m ×1 m的小樣方（30個樣方共計設置30個小樣方）仍用木樁和繩子分割，用以草本和灌木種名、高度、數(shù)量、蓋度的調查。

2. 3 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與分析

喬木樹種的重要值計算：

IV=（RD+RF+RC1.3）/3

灌木、草本的重要值計算：

IV=（RD+RF+RC）/3

式中，IV為重要值;RD為相對多度;RF為相對頻度;RC1.3為相對顯著度;RC為相對蓋度[ 3 ]。

使用Excel軟件的統(tǒng)計功能對調查數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，主要對物種數(shù)量、多度、蓋度、頻度和重要值進行統(tǒng)計分析比較。

3 各樣地調查結果

3. 1 不同類型樣地喬木更新情況及分析

由于調查區(qū)母樹種類少，導致樣地內或周邊喬木樹種只有油松和白榆兩種（表2），3個不同類型間，喬木更新在數(shù)量和幼樹地徑2個指標上存在較明顯差異。R1、R2喬木的更新效果最為明顯，無論是幼樹更新的數(shù)量、生長情況均顯著優(yōu)與其他2塊樣地。其原因可能是自然落種后的種子落入礫石縫隙，種子在萌發(fā)和幼苗期得到了很好的保護，且礫石起到一定的遮光保濕作用，使得幼樹得以大量保存并在先期形成生長優(yōu)勢;再則由于人為施工使原地形局部發(fā)生變化，形成小面積平坦或低洼地型，形成類似水平整地的形制，因而有利雨水的收集與儲存，并且土壤質地相對疏松利于根系生長，使幼樹更新良好;后期由于幼樹得到了良好的光照和水份條件，使其在后續(xù)生長過程中比其他樣地幼樹更為粗壯，保存率也最高。

表2 樣地喬木樹種更新情況

3. 2 不同類型樣地灌木更新情況及分析

通過調查（表3～5）可知，F(xiàn)1、F2樣地灌木種類和生長狀況都優(yōu)于其他2塊樣地，物種數(shù)量高于其他樣地1～1.5倍，原因可能是封育初期林地郁閉度比其他樣地低，灌木樹種類多，且有一定數(shù)量，而封育后人為干擾減少，使得灌木樹種得以快速恢復。而其他2種類型樣地原有郁閉度大，不利喜光灌木生長，只是在后期光照條件改善后才得以慢慢恢復，因而不及F1、F2樣地灌木更新好。所有灌木中胡枝子和荊條在3個樣地中的相對頻度值之和分別為1、1、0.88，在樣地恒有種占有絕對優(yōu)勢，這可能與其自身習性和抗逆能力有關。

表3 R1、R2樣地灌木樹種更新情況

表4S1、S2樣地灌木樹種更新情況

表5 F1、F2樣地灌木樹種更新情況

3. 3 不同類型樣地草本植物更新情況及分析

通過調查（表6～8）發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)1、F2樣地草本植物更新情況及草本種類明顯好于其他2塊樣地，物種數(shù)量高于其他樣地1.5倍，其原因是郁閉度小，地表原有植物未受到破壞及影響，因此草本植物生長狀況良好。其中狗尾草和披堿草在3個樣地的相對頻度之和分別為0.75、0.7、0.49，是樣地的恒有種，主要原因是其自身抗逆性強。

表6 R1、R2樣地草本植物更新情況

表7 S1、S2樣地草本植物更新情況

表8 F1、F2樣地草本植物更新情況

4 分析與結論

4. 1 光照強度是植物更新生長的重要因子，因而所有樣地均選設在郁閉度≤0.4的地塊。通過比較可以發(fā)現(xiàn)，如果按物種多樣性的角度分析，F(xiàn)1、F2樣地優(yōu)于其他2塊樣地，但由于灌木和草本植物根系分布淺 ， 禾本科植物20～30 cm ， 豆科植物雖然入土較深（ 可達 2～2.5 m） ， 但根弱 ， 根粗一般只有幾毫米，不能抵抗強大徑流的沖刷 ， 也不能防止較深的淺溝侵蝕和切溝侵蝕 ， 更不能制止崩塌和滑坡的發(fā)生 ， 而林木則可彌補這一不足 。林木主根粗壯 、 根幅大 、根系分布較深（ 深達數(shù)米，有的可下扎至母巖層中 ） ， 能較好地防止較深的淺溝侵蝕和切溝侵蝕 ， 并可在一定程度上制止崩塌和滑坡的產生。這一點是草本植物所不及的 ， 特別是樹木郁閉成林 、枯枝落葉層形成以后 ， 其水土保持效益非常顯著 ，從長期效益看 ， 草本不及木本植物[ 4 ]。因此選擇以木本植物為評測標準，則R1、R2樣地幼樹無論在更新數(shù)量和質量上均為最優(yōu)。

4. 2 試驗結果表明，采取人工促進更新和封育相結合的方式可以取得最優(yōu)的更新效果，并達到水土保持和形成健康穩(wěn)定的森林生態(tài)系統(tǒng)的目的，具體方式是選擇坡度≤25°的疏林地;采取人工或機械的方式;沿等高線深翻30 cm，使地表形成小面積平整或淺溝，為減少對植被的破壞，溝間距應適當加大，然后進行封育，對取得優(yōu)良的更新效果最為有利。

參考文獻

[1] 成克武，? 周曉芳，? 江其川，? 等.? 滇中山地滇石櫟（Lithocarpus-? dealbatus）灌叢恢復改造技術研究[J].? 河北農業(yè)大學學報，? 2011，? 34（6）：22 - 29.

[2] 惠興學，? 洪新，? 黃麗華，? 等.? 歐洲花楸引種栽培初步研究[J].? ?防護林科技，? 2012（5）：? 27 - 29.

[3] 囤興建，? 李錫杰，? 許景偉，? 等.? 威海市里口山不同燒死木清理方式對人工促進植被天然更新的研究[J].? 山東林業(yè)科技，? 2017（5）：? 11 - 16.

[4] 劉明國，? 何富廣，? 王世英.? 遼西地區(qū)草本植物改土防蝕效益研究[J].? 土壤通報， 1998（5）：? 198 - 200.

第1作者簡介：? 王玉峰（1980-），? 男，? 林業(yè)工程師，? 主要從事森林經營研究。

收稿日期： 2019 - 11 - 20

（責任編輯：? ?張亞楠）