中強度火燒對興安落葉松林自然更新的影響

李慧仁，王立中，韋昌雷，劉學爽，胡林林

(大興安嶺林業(yè)集團公司農(nóng)業(yè)林業(yè)科學研究院,黑龍江嫩江源森林生態(tài)系統(tǒng)國家定位觀測研究站,黑龍江 大興安嶺 165000)

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中強度火燒對興安落葉松林自然更新的影響

李慧仁，王立中，韋昌雷，劉學爽，胡林林

(大興安嶺林業(yè)集團公司農(nóng)業(yè)林業(yè)科學研究院,黑龍江嫩江源森林生態(tài)系統(tǒng)國家定位觀測研究站,黑龍江 大興安嶺 165000)

通過對中強度火燒跡地內(nèi)興安落葉松自自然更新情況的調查研究，結果表明：中度火燒后，由于地被覆蓋率的降低，增加了落葉松種子和土壤接觸的機會，促進了興安落葉松的自然更新。火燒后3年，落葉松自然更新數(shù)量達到2 350株hm-2；火燒后6年達到4 572株hm-2；火燒后9年，落葉松自然更新數(shù)量達到5 650株hm-2。而對照樣地中，落葉松自然更新數(shù)量分別為1 550株hm-2、1 760株hm-2、1 435株hm-2，遠小于火燒跡地自然更新數(shù)量。通過采取適當?shù)挠媱潫胧┛梢源龠M落葉松的自然更新，有利于林分穩(wěn)定、生物多樣性保護及生態(tài)系統(tǒng)恢復。

中強度火燒；興安落葉松；自然更新

眾多研究普遍認為，火干擾是群落發(fā)展的重要驅動力，在促進森林發(fā)育、維持生物多樣性方面具有重要性和普及性。通過對火燒跡地林下植被群落恢復過程的探究，可以更好地理解群落的演替過程、物種之間的相互作用與發(fā)展趨勢[1-5]。

2003年6月，國務院批準晉升黑龍江省級自然保護區(qū)——南甕河保護區(qū)為國家級自然保護區(qū)，自從保護區(qū)成立以來，人為影響對濕地干擾已變得很小，由火災引發(fā)的大面積過火已成為主要因素。2006年，南甕河自然保護區(qū)內(nèi)發(fā)生大面積火災，過火面積83 202 hm2，燒死木蓄積2 369 383 m3，占保護區(qū)火災面積的83.78%，其中落葉松1 335 621 m3，所占比重最大，為56.37%。本研究選擇南甕河自然保護區(qū)內(nèi)興安落葉松林中強度火燒后自然恢復10年的跡地為研究對象，通過調查探究火燒跡地落葉松自然更新，為保護區(qū)內(nèi)火燒跡地恢復、植被自然更新提供理論基礎。

1　研究區(qū)概況

黑龍江省南甕河自然保護區(qū)位于大興安嶺東部林區(qū)東南部，地理坐標為125°01′42″—125°50′03″ E；50°59′56″—51°39′37″ N。保護區(qū)地處寒溫帶，屬大陸性季風氣候。林木火險多，故大多陽坡受火災影響發(fā)育為草原化的干山坡。南甕河自然保護區(qū)在大興安嶺植被區(qū)劃中，屬南部柞樹-興安落葉松林區(qū)，植被較豐富，植被組成具有寒溫帶與溫帶綜合特點。

2　樣地設置和研究方法

林火強度確定采用森林燃燒損失生物量的估算方法。估算公式：M=A×B×a×b。式中：M是生態(tài)系統(tǒng)燃燒消耗的生物量(t)；A是過火面積(hm2)；B是平均生物量(t· hm-2)；a是地上部分生物量占總生物量比值；b是生物量燃燒率。

按照林火強度估算方法，確定2006年中度火燒后形成的火燒跡地，同時在未火燒林地內(nèi)設置對照樣地，樣地均選擇在陽坡，坡度相差不大，地形、海拔相似。 每個樣地中設置50 m×50 m的標準樣地，記錄樣地的經(jīng)緯度、坡向、坡度等基本信息。將標準樣地劃分25個樣方，每個樣方大小為10 m×10 m，樣方內(nèi)隨機選擇2 m×2 m小樣方，記錄喬木樹種幼苗幼樹更新情況、林下灌草物種組成、株數(shù)、蓋度等。(2007年曾對火燒跡地進行調查，統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)胸徑10 cm以下喬木均在2006年火災中死亡，對比樹木生長方程，統(tǒng)計樹胸徑<10 cm的落葉松幼苗可確定為火后更新)

3　結果與分析

通過統(tǒng)計，興安落葉松幼苗幼樹自然更新數(shù)量見表1。

表1興安落葉松幼苗幼樹自然更新統(tǒng)計表株hm-2

表1興安落葉松幼苗幼樹自然更新統(tǒng)計表株hm-2

年份/樣地火燒對照200923501550201245721760201556501435平均4190.71581.7

中度火燒后，落葉松林下植被及胸徑小于10 cm的幼樹均被燒除，林間形成大面積空地，有助于種子接觸土壤生長成為幼苗。調查中，火燒后3年，落葉松自然更新數(shù)量達到2 350株·hm-2。火燒后6年達到4 572株·hm-2。2015年調查時，落葉松自然更新數(shù)量達到5 650株·hm-2。而對照樣地中，落葉松自然更新數(shù)量為1 550、1 760、1 435株·hm-2，遠小于火燒跡地自然更新數(shù)量。同時，表1可以看出，穩(wěn)定的林分結構中，落葉松自然更新數(shù)量也較為穩(wěn)定，年均1 581·hm-2，而中度火燒后，自然更新迅速，年均達到4 190.7·hm-2，說明中度火燒極大地促進了落葉松林的自然更新。

4　結論及討論

中度火燒后，地被植被、灌木及胸徑小于10 cm的喬木均被燒除，成熟興安落葉松受火災影響較小，能正常生產(chǎn)種子。由于地被覆蓋率的降低，增加了落葉松種子和土壤接觸的機會，這極大地促進了興安落葉松的自然更新。火燒后3年，落葉松自然更新數(shù)量達到2 350株·hm-2。火燒后6年達到4 572株·hm-2。火燒后9年，落葉松自然更新數(shù)量達到5 650株·hm-2。而對照樣地中，落葉松自然更新數(shù)量為1 550株·hm-2、1 760株·hm-2、1 435株·hm-2，遠小于火燒跡地自然更新數(shù)量。適當?shù)牟扇∮媱潫胧┛梢源龠M落葉松的自然更新，同時加速先鋒樹種，如楊、樺等樹種的自然更新，誘導混交林的形成，有利于林分穩(wěn)定、生物多樣性保護及生態(tài)系統(tǒng)恢復[6]。

[1] 孔繁花,李秀珍,尹海偉.地形對大興安嶺北坡林火跡地森林景觀格局影響的梯度分析[J].生態(tài)學報,2004,24(9):1863-1871

[2] 邢偉,葛之威,李俊清.大興安嶺北部林區(qū)林火干擾強度對興安落葉松群落影響研究[J].科學技術與工程,2006,6(14):2042-2046

[3] 劉廣菊,胡海清,張海林.火頻度和火強度對植物群落穩(wěn)定性的影響[J].東北林業(yè)大學學報,2008,36(7):32-33

[4] 趙彬,孫龍,胡海清.興安落葉松林火后對土壤養(yǎng)分和土壤微生物生物量的影響[J].自然資源學報,2011,26(3):450-459

[5] 李融,張慶忠,姜炎彬,等.不同干擾下興凱湖濕地植物群落的物種多樣性研究[J].濕地科學,2011,9(2):179-183

[6] 杜嘉林,胡海清.低強度林火對興安落葉松群落更新的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學,2014,42(8):2368-2370

Effect of Medium Strength Burning on Natural Regeneration ofLarixgmeliniiPlantation

Li Huiren,Wang Lizhong，Wei Changlei，Liu Shuang,Hu Linlin

(Forest Group Company of Agroforestry Sciences Academy of Daxing’anling，Heilongjiang Nenjiang Source National Forest Ecosystem Research Station located observation,Daxing’anling 165000,China)

Natural regeneration ofLarixgmeliniiin the fire slash with medium strength were studied.Result shows that the contacting chances of seeds of larch with soil were increased after moderate burning due to reduction of coverage ratio.Three years after the fire,the number of natural regeneration for larch reaches 2 350 trees·hm-2.Six years after the fire reaches 4 572 trees·hm-2.Nine years after the fire,the number of natural regeneration for larch reaches 5 650 trees·hm-2.While still in the contrast plot,the number of natural regeneration for larch are 1 550 trees·hm-2,1760 trees·hm-2,1 435 trees·hm-2,far less than the number of Burned natural regeneration.Appropriate measures can not only promote natural regeneration of larch,but also promote stabitity of stand,conservation of biodiversity and restoration of ecosystem.

medium burning;Larixgmelinii;natural regeneration

1005-5215(2016)09-0047-02

2016-06-21

大興安嶺地區(qū)項目

李慧仁(1983-)，男，新疆昌吉人，碩士，工程師，從事林業(yè)生態(tài)研究.

王立中，男，河北海興人，大學，研究員級高級工程師.

S791.222

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2016.09.015