張 偉 崔 崧
(1.黑龍江豐林國家級自然保護區管理局,黑龍江 伊春 153000;2.黑龍江省林業科學研究所,哈爾濱 150081)
蒙古櫟(Quecusmongolica),國家二級珍貴樹種,是我國東北林區中主要的次生林樹種[1]。其生態系統結構、功能的退化問題逐漸顯露出來,如何使蒙古櫟次生林生態系統恢復到結構合理、功能完善的狀態成為近年來專家學者關注的主要問題之一[2]。因此,有關蒙古櫟次生林經營方式、種群特征及演化、生態系統完整性的研究,對解決蒙古櫟次生林結構殘缺、生態系統功能退化、土壤結構及肥力惡化等實際問題具有十分重要的意義[3]。從20世紀60年代初開始,我國在對東北林區次生林改造時,廣泛采用了“栽針保闊”,即人工栽植以紅松為主的針葉樹,保留天然更新的多種闊葉樹,把闊葉樹的天然更新和針葉樹的人工更新密切結合起來,形成了針闊混交林的理論技術體系[4~5]。
因此,本文選取林齡相同(25年),自然概況完全一致(邊界距離僅5m)的蒙古櫟次生純林和“栽針保闊”改造下形成的蒙古櫟紅松混交林作為研究對象,對兩種經營方式下的蒙古櫟次生林生態系統主要建群種的數量特征進行了研究,為恢復蒙古櫟次生林天然更新演替狀態提供了理論依據。
本文以黑龍江省林業科學院江山嬌實驗林場北山為實驗地點,選取林齡均為25年的蒙古櫟次生純林和蒙古櫟紅松混交林作為研究對象,將兩塊樣地(20m×20m)劃分為4m×4m的小樣方共計25個,對樣方內的所有主要建群種進行了詳細調查,將數據進行計算分析得到物種差異、數量、密度、頻度、蓋度、高度、生長狀況、種間關系等指標。
黑龍江省林業科學院江山嬌實驗林場位于黑龍江省東南部,屬張廣才嶺。林場東南角與吉林省接壤,西以鏡泊湖為界,東、南、北三面與東京城林業局毗鄰,屬牡丹江市所轄寧安市境內。
該地區森林類型為長白山系北部溫帶針闊混交林,主要可分為針闊混交林、闊葉混交林、柞樹林和人工針葉純林四大類。土壤屬棕色森林土,主要的成土母質為玄武巖,主要類型有地帶性土壤—暗棕壤、非地帶性土壤—草甸土、沼澤土。
氣候屬亞寒帶大陸性氣候。氣候特點是冬季寒冷干旱而漫長,夏季濕潤炎熱而短促,春秋兩季風多,降水量較少。全年雨季分明,寒暑懸殊,四季溫差較大。年平均氣溫在3.5℃左右,極端低溫出現在一月份,最高氣溫出現在七月份,≥10℃年積溫在2 200℃左右,年降水量在450~550mm之間,大多集中在六至八月份,占全年降水量的50%左右。十月中旬至翌年的四月初為降雪期,積雪天數150d,積雪深達30~50cm。無霜期約116~125d左右,早霜在九月下旬,晚霜在五月中旬前后。主風向是西南風,平均風速為2.7m/s。
所選樣地位于蒙古櫟次生純林(N43°51′54.15″,E128°56′49.01″)和蒙古櫟紅松混交林 (N43°51′53.37″,E128°56′48.57″)內,所選樣地邊界距離僅為5m,海拔均為548m,坡度均為25°,坡位為上坡,坡向為陽坡,蒙古櫟次生純林為天然更新,無人為擾動,蒙古櫟紅松混交林為蒙古櫟造林后通過“栽針保闊”的方式種植紅松,造林后無人為擾動。
為了明確兩種模式對主要建群物種的影響,分別對純林和針闊混交林的主要建群種做了統計,結果如下(表1):

表1 不同經營方式下主要建群種種類
通過表1我們可以看到,兩種模式下主要建群種的物種類似,除個別數量稀少的喬灌木樹種外(僅1~2棵),共有7種主要建群種為兩模式共有,其中數量較大的為蒙古櫟、胡枝子、紅松、五角槭、毛榛子。因此,本文主要選定以上幾種共有建群種進行比較分析。
通過對比兩種模式的主要建群種數量及密度特征(表2),我們可以看到除胡枝子外,針闊混交模式下各建群種數量、密度均要大于純林模式下。說明除胡枝子外,針闊混交模式物種更新狀況要好于純林模式下。通過相對密度比較,我們可以看出,針闊混交模式下黃刺玫、毛榛子、五角槭等林下天然更新建群物種相對密度要遠遠大于純林模式,在整個群落中占得比例更大,更新狀況更好。

表2 不同經營方式下主要建群種數量和密度

圖1是不同經營方式下主要建群種頻度的比較,可以看出,除胡枝子和水曲柳(水曲柳兩種模式僅各有1株分布,紅松涉及到天然更新與人工栽培并存的情況,因此不作為討論對象)外,其他建群物種的出現頻度都是針闊混交模式要大于純林模式,說明針闊混交模式建群物種的分布更加平均,結構更加趨于自然狀態。
圖2是不同經營方式下主要建群種相對頻度的比較,可以看出,除胡枝子外,其他建群物種的相對頻度都是針闊混交模式要大于純林模式。蒙古櫟作為主要建群種,針闊混交模式相對頻度要小于純林模式,也說明了針闊混交模式其他物種的分布頻率更大,結構比較平均,趨于自然狀態。

(1)除個別數量稀少的喬灌木樹種外,兩種模式下主要建群種的物種近乎相同,說明在相同的條件下,不同經營模式對建群種種類影響不大。
(2)針闊混交模式下各建群種數量、密度、相對密度均要大于純林模式下,針闊混交模式物種更新狀況要好于純林模式下。
(3)針闊混交模式下建群物種的頻度和相對頻度要大于純林模式,說明針闊混交模式建群物種的分布更加平均,結構更加趨于自然狀態。
通過以上結論,我們可以看到,不同經營模式對人工林種群數量特征的影響比較明顯,采取針闊混交模式得到的森林生態系統,與純林模式相比較,其結構更加趨于自然狀態。
[1]于順利,馬克平,陳靈芝.中國北方蒙古櫟林起源和發展的初步探討[J].廣西植物,2000,20(2):131~137.
[2]高志濤,吳曉春.蒙古櫟地理分布規律的探討[J].防護林科技,2005,(2).
[3]劉洪儒.黑龍江省蒙古櫟的資源現狀及經營對策[J].林業資源管理,1994,(1):56~57.
[4]陳新美,張會儒,姜慧泉.東北過伐林區蒙古櫟林空間結構分析與評價[J].西南林學院學報,2010,30(6):20~24.
[5]于順利,陳靈芝,張承軍.不同地點蒙古櫟群落相似性的研究[J].植物學通報,2000,17(6):554~558.