低強度林火對興安落葉松群落更新的影響

杜嘉林　胡海清

摘要 依據地表可燃物損耗量確定林火強度的基礎上，對大興安嶺新林區落葉松林混交林的低強度林火跡地更新狀況進行3 a連續調查和比較分析研究，尋求自然條件下林火對興安落葉松群落的影響規律，為今后開展林火促進更新方面的效益評價提供科學依據。結果表明：在3 a調查的15塊落葉松林標準地585個樣方中，發現林緣中實生幼苗有12.64株/m2，株數較多，占更新頻度39%；空地中實生幼苗有9.51株/m2，株數較多，占更新頻度29%；疏林地中實生幼苗有6.40株/m2，株數居中，占更新頻度20%；林地中實生幼苗有3.05株/m2，株數較少，占更新頻度9%；成熟林中實生幼苗有0.97株/m2，株數最少，占更新頻度3%。通過更新均值分析可反映低強度林火對林型更新影響大小為林緣、空地、疏林地、林地、成熟林。通過同比分析可反映不同林型間的更新差異，揭示了在3 a中不同林型更新狀況及過程，即更新的擴展性、更新的競爭性、更新的過渡性、更新的艱難性。通過環比分析可消除更新均值帶來的誤導，表明低強度林火的影響特性，即低強度林火后1 a為更新最佳狀態，2 a、3 a更新均低于平均速率。綜上所述這些特性對計劃用火促進更新具有指導意義。

關鍵詞 低強度林火；群落更新；更新速率

中圖分類號 S762 文獻標識碼

A 文章編號 0517-6611（2014）08-02368-03

Effect of Lowintensity Forest Fires on the Community Regeneration of Larix gmelinii

DU Jialin et al （College of Forestry， Northeast Forestry University， Harbin， Heilongjiang 150040）

Abstract Lowintensity forest fire community regeneration rate of mixed deciduous pine forest at Xinlin district， Daxinganling region were investigated and analyzed for 3 years on the base of intensity of forest fires， to find out the affection of forest fire on deciduous pine community， provide a scientific basis for future benefit assessment conducted to promote forest fire update regard. The result indicates that：585 quadrates of 15 standard larch forest were investigated in 3 years， and 12.64 seedlings/m2 were found at forest edge， account for 39% of update frequency，9.51 seedlings/m2 were found at open space， account for 29% of update frequency， 6.40 seedlings/m2 were found at open stand， account for 20% of update frequency， 3.05 seedlings/m2 were found at forest， account for 9% of update frequency， 0.97seedlings/m2 were found at mature forest， account for 3% of update frequency. The average renewal rate of larch seedling can reflect the affection of lowintensity forest fire on community regeneration， is forest edge>open space>open stand>forest>mature forest. The together analysis result can reflect the renew difference between different forest types， include updated scalability， competitive， transitional and difficulty. And the chain analysis result can eliminate the misleading of renew rate. The results have reflected the affect of lowintensity forest fire on forest renew characters， the characters are：1 year after lowintensity forest fire is the best renew statue of forest， and the renew rate of 2 and 3 years are below the average rate. In conclusion， these results can provide more instructive suggestions for plan fire.

Key words Lowintensity forest fires； Community regeneration； Renewal rate

林火作為森林生態系統不可或缺的生態因子，對生態環境造成的正負生態效應以及火后的生態恢復已引起國內外學者的廣泛重視[1-6]。大興安嶺地區是我國的重要林區，也是火多發區，興安落葉松（Larix gmelinii）是該區的主要建群種[7]。林火對此地區興安落葉松林的結實、更新以及林木空間格局等有著重要的影響[8-9]。國外已經有許多林區或森林公園通過計劃火燒來維持或恢復原有的森林，并對應用不同干擾方式恢復森林的影響進行了相關的研究[10-12]。而我國林火生態研究尚存不足。目前我國還沒有低強度林火對興安落葉松群落更新影響小尺度比較分析研究。筆者在低強度林火興安落葉松群落更新調查基礎上，通過小尺度比較分析連續3 a不同林型中落葉松更新狀況，探討林火對興安落葉松群落的影響規律，為林火管理提供基礎資料。

1 研究區概況

新林林業局地處大興安嶺地區中腹，大興安嶺伊勒呼里山北坡。地理坐標為123°41′～125°25′E，51°20′～52°10′N。南北長約108 km，東西寬約103 km，轄區總面積為869 971 hm2。主要植被：針葉樹種有興安落葉松（Larix gmelinii Rupr）、樟子松（Pinus sylvestris）、云杉（Picea asperata Mast）；闊葉樹種有白樺（Betula platyphylla Suk）、山楊（Populus davidiana Dode）、甜楊（Populus suaveolens Fisch）、朝鮮柳（Salix koreensis Anderss.）、黑樺（Betula dahurica Pall）、柞樹（Xylosma racemosum）等；灌木種類有偃松（Pinus pumila）、興安杜鵑（Rhododendron dauricum L）、東北赤楊（Alnus mandshurica）、繡線菊（Spiraea salicifolia L）、興安柳（Salix hsinganica）、興安檜柏（Sabina davurica）、胡枝子（Lespedeza bicolor Turcz）、紅瑞木（Cornus alba L）、薔薇（Rosa multiflora）、刺玫（Rosa davurica Pall）、懸鉤子（Rubus corchorifolius L）、叢樺（B.fritocpsa）、忍冬（Lomicara joponica）等。

2 研究方法

林火強度確定采用森林燃燒損失生物量的估算方法。森林燃燒損失生物量的估算公式：M=A×B×a×b。式中：M是生態系統燃燒消耗的生物量（t）；A是過火面積（hm2）；B是平均生物量（t/hm2）；a是地上部分生物量占總生物量的比例；b是生物量燃燒效率。

2003～2005年對研究區輕度火燒的更新情況按林緣、空地、疏林地、林地、成熟林地等進行調查，設置100 m×100 m 的樣地，在每個標準地中設樣方20～25 個，每個樣方的面積1 m×1 m，記錄樣方中的幼苗幼樹狀況，調查落葉松更新、變化。共設5種森林類型的標準地15塊。

由于參照系的不同，更新狀況可分為同年不同林型更新率、同林型不同年更新率和更新基本狀況。更新數量，也簡稱更新，一般是指調查數量與前一次調查數量差值。同年不同林型更新率，一般是指調查數量與同年平均更新的同比，表明同年的相對更新率。同林型不同年更新率，一般是指調查數量與調查期間平均更新的環比，表明逐年的遞增更新率。

3 結果與分析

3.1 不同林型的天然更新狀況

落葉松林的更新主要取決于種子能否接觸土壤，低強度林火能夠燃燒部分地下植被物或地被物，在某種程度上促進了林下更新。由于該區樣地選擇接近于中生環境，低強度林火后對林緣、林間空地和疏林地的更新有所提升，但隨林內環境的更新不明顯，很快又恢復到火燒前，從低強度林火后的更新過程來看，低強度林火不能改變原有的樹種組成，更新過程只是一些細微處的變化，整個群落結構3a后基本恢復。

在3 a調查的15塊落葉松林標準地585個樣方中，發現林緣中實生幼苗有12.64株/m2，株數較多，占更新頻度39%；空地中實生幼苗有9.51株/m2，株數較多，占更新頻度29%；疏林地中實生幼苗有6.40株/m2，株數居中，占更新頻度20%；林地中實生幼苗有3.05株/m2，株數較少，占更新頻度9%；成熟林中實生幼苗有0.97株/m2，株數最少，占更新頻度3%。

3.2 更新狀況年均增值分析 根據低強度林火情況下落葉松的更新狀況，可以看出不同類型林分的更新表現。

對不同林型的更新調查表明，林火影響年均增加值林緣為4.75株/m2，空地為3.33株/m2，疏林地為2.63株/m2，林地為0.86株/m2，成熟林為0.31株/m2，反映低強度林火對不同類型林地更新影響大小為：林緣、空地、疏林地、林地、成熟林。

3.3 不同林型更新狀況比較分析 同年不同林型更新率，一般指調查數量與同年平均更新的同比，表明同年的相對更新率。不同林型間的比較，說明在3 a中更新狀況，林緣更新速率高于平均水平，森林更新的擴展性；空地前2 a高于平均水平，第3 a低于平均水平2.46，表明森林更新的競爭激烈程度；疏林地前2 a低于平均水平，第3 a高于平均水平3.39，森林更新的過渡；林地和成熟林均低于平均水平，森林穩定環境更新入侵的難度（表4）。

4 結論

低強度林火后的林分呈斑塊狀與未火燒的林分鑲嵌分布，林冠存活，針葉猶綠，土壤有機質基本未受干擾?；盍⒛炯s占總株數的70%以上，中小徑木和幼樹超過50%存活，只有林下地被層，主要是草本層有所改變。同時由于火燒使地被層覆蓋率降低，增加了落葉松樹種與土壤接觸的機會，有利于落葉松林的更新。在3 a調查的15塊落葉松林標準地585個樣方中，發現林緣中實生幼苗有12.64株/m2，株數較多，占更新頻度39%；空地中實生幼苗有9.51株/m2，株數較多，占更新頻度29%；疏林地中實生幼苗有6.40株/m2，株數居中，占更新頻度20%；林地中實生幼苗有3.05株/m2，株數較少，占更新頻度9%；成熟林中實生幼苗有0.97株/m2，株數最少，占更新頻度3%。通過更新均值分析可反映低強度林火對林型更新影響大小為林緣、空地、疏林地、林地、成熟林。通過同比分析可反映不同林型間的更新差異，可知3 a中更新的擴展性、更新的競爭性、更新的過渡性、更新的艱難性。通過環比分析可消除更新均值帶給更新狀況的誤導，表明低強度林火后1 a為更新最佳狀態，2 a、3 a更新均低于平均速率。興安落葉松火燒跡地天然更新，在低強度林火跡地的條件下，天然更新的興安落葉松呈均勻分布，單位面積株數高于未燒地，特別在表土裸露、無雜草灌木、土壤濕潤的地方，更新頻度增加。適當采用計劃用火促進天然更新，既節省了一定的造林費用，又誘導了混交林的形成，相對增加了林分穩定性，有利于生物多樣性保護和生態系統恢復。

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