徐曉東,賈 翔,代玉紅,尹 航
(1.長白山自然保護管理中心,吉林 長白山 133613;2.長白山科學研究院,吉林 長白山 133613)
長白山地處歐亞大陸邊緣,瀕臨太平洋的強烈褶皺帶,因此,形成了長白山特有的土壤類型、水文條件及自然環境氣候。長白山次生植被由原生植被遭到破壞后衍生而來,原生植被因海拔高度、立地條件和破壞程度不同,形成各種各樣次生植被類型,其群落組成、結構和功能都發生不同程度的變化。長白山次生楊樺林是闊葉紅松林經皆伐和火燒等破壞后,恢復形成的主要次生林類型之一,是闊葉紅松林次生演替的重要階段[1]。
在天然次生楊樺林內劃分100 m×100 m 的固定樣地,樣地內區劃成5 m×5 m的小樣方,分層調查。
1 hm2天然次生楊樺林喬木樹種統計指標,見表1。
調查分析1 hm2次天然次生楊樺林發現,天然林的關鍵樹種為紅松、黃檗、水曲柳、紫椴,株數分別為307 株、10 株、74株、201株。
由表1分析可知,水曲柳生態位較高,原因是樣地中有一株較大母樹,其冠幅較大,為水曲柳更新提供良好的種源。大青楊為霸王樹,應予伐除。除此以外,山楊無論在胸徑、樹高、冠幅上等具有高生態位。白樺由于數量大,適應性強,與其他樹種競爭激烈。
通過對1 hm2的次生楊樺林固定樣地調查,以相鄰格子法區劃出400 個5 m×5 m 小樣方,作DBH(胸徑)>1.0 cm 的喬木分布格局研究,見表2。

表2 1 hm2天然次生楊樺林各樹種格局指數Tab.2 1 hm2 pattern index of natural secondary poplar and birch forest species
(1)負二項參數值均<8,說明各樹種呈聚集分布;擴散系數除青楷槭<1,呈均勻分布外,其他樹種均>1,而呈聚集分布;擴散型指數除青楷槭<1,呈均勻分布外,其他各樹種均>1,而呈聚集分布;叢生指標除青楷槭<0,呈均勻分布外,其他各樹種均>0,呈聚集分布;聚塊性指標和Cassie 指標同上結論。
(2)經過對各樹種泊松分布和二項分布的卡平方(X2)次數分布的適合性檢驗均不符合2種分布。
以上分析說明,次生楊樺林處于演替的現行階段,水平分布格局仍呈聚集分布狀態,應加以人為干擾,促進和加速其順行演替。
經過對長白山退化的次生楊樺林樣地調查,著重對群落組成結構、生物多樣性、分布格局等進行研究得出,長白山天然次生楊樺林已經初步具備了闊葉紅松林的組成特點,該群落物種多樣性整體趨勢是從上到下,按喬、灌、草多樣性指數逐漸增高,為金字塔型結構,說明其正處于發展的進展演替進程。
天然次生楊樺林的水平分布格局仍處于聚集分布狀態。喬木格局大部分樹種為聚集分布,喬木層白樺、山楊為林分主林層,徑階分布呈正態分布,種群的立木級結構整體呈增長型的金字塔結構,倒木格局有集中連片趨向。在次生楊樺林生態恢復過程中,有計劃有比例人為干預同時,進行栽針撫闊,減少白樺對紅松、水曲柳、紫椴、黃檗的排擠和競爭,解放關鍵種的生長空間和環境容納量,使其達到隨機分布或均勻分布,滿足生態系統健康要求,實現森林可持續經營[2]。
長白山次生楊樺林大多是在原始紅混交林砍伐、火燒和多次人為破壞后形成的,其內部多少保留原始林型的關鍵種,根據數據顯示種群都呈聚集分布的格局。在明確森林中林窗環境變化、樹木生長及演替更新規律的基礎上,通過自然封育、人工誘導、結構優化,實現天然次生林向目標闊葉紅松林結構的定向演替,結合并集成已有的次生林經營技術進行生態恢復建設[3,4]。
建立健全的生態結構,保護和充分利用長白山野生動植物資源,發揮其在次生林天然更新中的作用。積極開展林中空地或在林緣種植禾本科或豆科植物,增加林下植物種類以此來吸引食草植物,同時要在次生林中放生人工飼養的森林傳播種子動物,發揮動物干預機制,在生態保護的前提下實施生態恢復。
建立生物資源監測系統。通過監測系統實時記錄長白山野生動植物的種群動態變化,及時了解生物資源的變化趨勢及其規律,收集、搶救現有優異、珍稀、瀕危生物物種;并及時有針對性地對珍惜或瀕危動植物進行圈地或遷地保護,保存當地的生物物種資源。
森林生態恢復的目的是在恢復退化生態系統,建立與生態結構相適應的經濟結構,即生態機構與經濟結構相互協調,實現生態可持續發展與生態經濟相耦合。可利用景觀生態學中的“綴塊—廊道—基底”原理,從一個較大的區域內利用殘存的次生林和長白山自然保護區的綴塊建立人造鄉土種的流動廊道,擴大區域次生林的植被恢復,達到大區域生物群落的自恢復功能,提高長白山生態系統的自我恢復能力。