臥龍自然保護區林隙特征的研究

摘 要：對臥龍自然保護區各林分中的145個林隙進行調查，并對林隙特征進行研究，結果表明：臥龍自然保護區林分中林冠空隙的大小變化范圍為5.4—298.3m³，平均為47.75m²，擴展林隙的大小變化范圍為21.6～379.4m²，平均為218.1m²；林隙形成的主要原因是倒木、人為砍伐及折干；林隙形成木從1—6株不等，每個林隙以2～3株形成木最多，平均每個林隙的形成木有2.6株；林隙形成時間以0—20時間為主，其中在5～15a期間形成的林隙最多。

關鍵詞：臥龍自然保護區；林隙特征；林隙形成木

中圖分類號：S718.54+2 文獻標識碼：A 文章編號：1006-6500{2008}05—0053-04

林冠空隙(簡稱林隙)這一概念最初是由英國人Wall于1947年提出的，用以表示群落中一株以上林冠層(主林層)樹木死亡而形成的林間空隙，是新個體占據與更新的空間Ⅲ。美國森林生態學家Runkle博士在對北美東部的原始老齡林fold—growth)深入研究的基礎上，對林隙的概念進行了擴充，他把林隙的定義分為兩類，分別為：冠空隙(canopy Gap，簡稱CG)和擴展林隙(ExpandedGap，簡稱EG)。現在，林隙的兩種概念已被廣泛應用，但以冠空隙的概念應用較多。林隙的特征(如林隙的大小、年齡、形成方式和形成木特征等)是研究林隙更新的重要參數，是認識森林生態系統長期動態變化規律的基礎，直接影響著林隙內的生態環境，從而對不同樹種的更新與生長產生重要作用。此外，林隙還是森林群落苗木更新的主要場所和維持森林群落物種共存與生物多樣性的重要環境。筆者通過對臥龍自然保護區林場林隙的調查，為研究該林場樹種更新提供重要的參考資料。

1 研究區概況

本研究在臥龍自然保護區境內進行，樣地選擇在四川省林業科學研究院鄧生亞高山暗針葉林定位站(東經102°58′21″，北緯30°51′41″)附近，海拔約2800m，坡度約15°。樣地為典型的以岷江冷杉占優勢的原始暗針葉林，華西箭竹為林下灌木層優勢種，在林內和林緣均有大量分布。該地區為四川盆地向青藏高原的過渡地帶，屬于青藏高原氣候區，西風急流南支和東南季風控制其天氣過程，氣候特征為涼爽、氣溫年較差小、干濕季明顯、相對濕度大，年平均氣溫4.3℃，年降水量848.9mm，年蒸發量772.5mm日照時間1185.4h，土壤為山地棕色暗針葉林土。喬木層可分2個亞層，亞層I高30-40m，建群種為岷江冷杉，亞層Ⅱ高15-20m，主要樹種有岷江冷杉、鐵杉(Tsugct chinensis)、糙皮樺、紅樺(B，albo-sinensis)、川滇長尾(Acet-caudatum var，prattii)等。灌木層高1—7m，總蓋度為70％，以華西箭竹(Fargesia nitida)和冷箭竹(Bashaniafangiana)為優勢種，伴生種有山光杜鵑(Rhododendron oreodoxa)、大葉金頂杜鵑(R，faberi)、高山柳(Salix dissa)、樺葉莢蓮(Viburnum betuli，folium)和紅毛花楸(Sorbus rufopilosa)等，草本層分布不均勻，蓋度在10％-70％之間，主要有鈍齒樓梯草(Elatosteraa obtusum)、羽，裂蟹甲草(Cacaliatangutica)和苔草(Carex sp，)等。地表有較為發達的苔蘚層(3—5 em)，枯枝落葉層平均厚度約3cm。

2 研究方法

2.1 野外調查方法

按不同林分、立地因子選擇具有代表性的森林群落類型，進行林隙調查，記載林隙形成木樹種、胸徑、樹高、林隙更新狀況，實測其最長軸和與長軸中心垂直的短軸長度等。并且還要記載各林隙形成的原因及形成木的特征。從林隙中心到林內(相鄰樣方植被及地被物特征無太大變化為止)在不同距離設置1m×1m的樣方，調查植被及地被物變化。共調查145個林隙。

2.2 林冠空隙形成年齡的確定

在研究地區樹倒2-3年后，倒木丘坑上就有冷杉更新幼苗、幼樹出現。為此，林冠空隙形成年齡的確定主要是通過對林隙中倒木丘坑上生長的更新樹木年齡(用數輪枝法和生長錐測定)的判定，再加上3a，作為林冠空隙形成的年齡。若倒木丘坑上沒有更新幼苗、幼樹，則根據林區附近林場森林采伐后剩下的伐樁和木段的腐朽程度，結合采伐年限的調查，再對應林冠空隙中倒木的腐爛程度進行估測以確定林隙的年齡。

2.3 林隙面積計算和林隙大小限定

林隙面積按橢圓形公式A=-πxR×(L／4)計算。其中，R為林隙最大直徑(長度)，L為與林隙長度中心相垂直的直徑(寬度)。由于小于4m²的林隙很難與枝葉間隙區分開來，故不作林隙處理，而大于1000m²的林隙當屬林間空地，因此也不列入本林隙干擾研究范圍。按次限定調查，林分內共有145個林隙。

3 結果與分析

3.1 林隙的大小

林隙面積大小是衡量林隙干擾強度的重要指標，也是影響樹種生長和更新的重要參數。冠空隙的大小變化范圍為5.4～298.3m²，平均為47.75m²；擴展林隙的大小變化范圍為21.6～379.4m²，平均為218.1m²。從林隙面積分布表(表1和表2)可以看出，實際林隙面積小于50m²的林隙數量占被調查林隙的77.93％以上，擴展林隙面積分布為150～250m²的最多，約占62.75％。大于50m²的冠空隙面積，岷江冷杉林占20.58％，鐵杉林占22.22％，川滇長尾械占19.05％，糙皮樺林占23.33％，紅樺林占22.22％，杜鵑林占26.67％。大于250m²的擴展林隙面積，岷江冷杉林占5.88％，鐵杉林占7.4％，川滇長尾槭占4.76％，糙皮樺林占10％，紅樺林占5.56％，杜鵑林占6.67％。因此，從林隙面積分布趨勢看，岷江冷杉林、鐵杉林、川滇長尾槭、糙皮樺林所形成的林隙面積大小相當，而紅樺林、杜鵑林的每個林隙平均面積略小于前面4個。

3.2 林隙形成方式所占的比例

由表3可見，臥龍自然保護區林隙形成的方式主要是病蟲害和砍伐引起的。腐朽、死亡甚至折倒而形成林隙的現象也普遍存在。在林隙中出現的頻率為：倒木占60.69％、砍伐占22.76％、折干占11.72％、枯立占4.83％。

3.3 林隙形成木的特征

林隙形成木從1-6株不等，每個林隙以2—3株形成木最多，共占林隙總數的67.58％。各樹種林分所形成的林隙和形成木數量見表4。所調查的145個林隙中，共有357株形成木，平均每個林隙的形成木有2.5株。其中岷江冷松林和糙皮樺林中林隙形成木達到6株，一般林隙形成木數在1～4株。形成木在不同徑級中株數的分配比例是不同的，在調查的357株形成木中，其中平均直徑范圍在26.4～68cm。

3.4 林隙的年齡結構

林隙的年齡結構是指從林隙開始形成至調查時為止的年數。在單株形成的林隙中，林隙的年齡就是林隙形成木形成林隙開始至調查時的年齡；對于多株形成木形成的林隙，林隙年齡以最早一株形成木形成林隙到調查時的時間計算。以5a為齡級統計不同齡級內的林隙數，結果見表5。可知，0-20a這段時間形成的林隙較多，占95.17％。特別是5-15a期間形成的林隙最多，占67.59％，其他階段形成的林隙較少。這說明，臥龍自然保護區森林中，在5-15a期間曾受到過較大的干擾，具體原因可能是倒木和砍伐為主。5-10a和10～15a期間的林隙數量比例基本一致，20a之前形成的林隙比例慢慢減少，30a之前形成的林隙十分稀少。說明林隙形成20a后，逐漸開始由林隙下更新的幼樹慢慢長大而填充，到30a后，幼樹完全長大，大部分林隙都已無法辨認，逐步結束林隙狀態。

4 結論與討論

臥龍自然保護區各林分中以小林隙為主，實際林隙面積小于50m²的林隙數量占被調查總數的77.93％以上，擴展林隙面積在150～250m²的最多，約占62.75％左右。可以認為該保護區目前處于比較穩定的狀態，這是林隙的形成速率和填充速率平衡的結果。不同的森林類型，其林隙大小具有一定的差異。臥龍自然保護區林隙形成木為1-6株不等，林隙以2~3株形成木最多，共占林隙總數的67.58％，平均每個林隙的形成木有2.6株。因此，可以看出臥龍自然保護區林分的結構較復雜，樹木間的相互關系比較緊密。該區林隙年齡一般不超過30a，0-20a形成的林隙最多。由于形成林隙的主要原因是倒木和砍伐，人為干擾占了相當大的一部分，所以今后要從人為干擾對林隙的不同影響進行深層次的研究。