杜嘉林　胡海清

摘要 依據(jù)地表可燃物損耗量確定林火強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，對(duì)大興安嶺新林區(qū)落葉松林混交林的低強(qiáng)度林火跡地更新?tīng)顩r進(jìn)行3 a連續(xù)調(diào)查和比較分析研究，尋求自然條件下林火對(duì)興安落葉松群落的影響規(guī)律，為今后開(kāi)展林火促進(jìn)更新方面的效益評(píng)價(jià)提供科學(xué)依據(jù)。結(jié)果表明：在3 a調(diào)查的15塊落葉松林標(biāo)準(zhǔn)地585個(gè)樣方中，發(fā)現(xiàn)林緣中實(shí)生幼苗有12.64株/m2，株數(shù)較多，占更新頻度39%；空地中實(shí)生幼苗有9.51株/m2，株數(shù)較多，占更新頻度29%；疏林地中實(shí)生幼苗有6.40株/m2，株數(shù)居中，占更新頻度20%；林地中實(shí)生幼苗有3.05株/m2，株數(shù)較少，占更新頻度9%；成熟林中實(shí)生幼苗有0.97株/m2，株數(shù)最少，占更新頻度3%。通過(guò)更新均值分析可反映低強(qiáng)度林火對(duì)林型更新影響大小為林緣、空地、疏林地、林地、成熟林。通過(guò)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?tīng)顩r及過(guò)程，即更新的擴(kuò)展性、更新的競(jìng)爭(zhēng)性、更新的過(guò)渡性、更新的艱難性。通過(guò)環(huán)比分析可消除更新均值帶來(lái)的誤導(dǎo)，表明低強(qiáng)度林火的影響特性，即低強(qiáng)度林火后1 a為更新最佳狀態(tài)，2 a、3 a更新均低于平均速率。綜上所述這些特性對(duì)計(jì)劃用火促進(jìn)更新具有指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞 低強(qiáng)度林火；群落更新；更新速率

中圖分類號(hào) S762 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼

A 文章編號(hào) 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(tài)系統(tǒng)不可或缺的生態(tài)因子，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的正負(fù)生態(tài)效應(yīng)以及火后的生態(tài)恢復(fù)已引起國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛重視[1-6]。大興安嶺地區(qū)是我國(guó)的重要林區(qū)，也是火多發(fā)區(qū)，興安落葉松（Larix gmelinii）是該區(qū)的主要建群種[7]。林火對(duì)此地區(qū)興安落葉松林的結(jié)實(shí)、更新以及林木空間格局等有著重要的影響[8-9]。國(guó)外已經(jīng)有許多林區(qū)或森林公園通過(guò)計(jì)劃火燒來(lái)維持或恢復(fù)原有的森林，并對(duì)應(yīng)用不同干擾方式恢復(fù)森林的影響進(jìn)行了相關(guān)的研究[10-12]。而我國(guó)林火生態(tài)研究尚存不足。目前我國(guó)還沒(méi)有低強(qiáng)度林火對(duì)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(qiáng)度林火興安落葉松群落更新調(diào)查基礎(chǔ)上，通過(guò)小尺度比較分析連續(xù)3 a不同林型中落葉松更新?tīng)顩r，探討林火對(duì)興安落葉松群落的影響規(guī)律，為林火管理提供基礎(chǔ)資料。

1 研究區(qū)概況

新林林業(yè)局地處大興安嶺地區(qū)中腹，大興安嶺伊勒呼里山北坡。地理坐標(biāo)為123°41′～125°25′E，51°20′～52°10′N。南北長(zhǎng)約108 km，東西寬約103 km，轄區(qū)總面積為869 971 hm2。主要植被：針葉樹(shù)種有興安落葉松（Larix gmelinii Rupr）、樟子松（Pinus sylvestris）、云杉（Picea asperata Mast）；闊葉樹(shù)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(shù)（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(qiáng)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(tài)系統(tǒng)燃燒消耗的生物量（t）；A是過(guò)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(duì)研究區(qū)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(jìn)行調(diào)查，設(shè)置100 m×100 m 的樣地，在每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地中設(shè)樣方20～25 個(gè)，每個(gè)樣方的面積1 m×1 m，記錄樣方中的幼苗幼樹(shù)狀況，調(diào)查落葉松更新、變化。共設(shè)5種森林類型的標(biāo)準(zhǔn)地15塊。

由于參照系的不同，更新?tīng)顩r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(shù)量，也簡(jiǎn)稱更新，一般是指調(diào)查數(shù)量與前一次調(diào)查數(shù)量差值。同年不同林型更新率，一般是指調(diào)查數(shù)量與同年平均更新的同比，表明同年的相對(duì)更新率。同林型不同年更新率，一般是指調(diào)查數(shù)量與調(diào)查期間平均更新的環(huán)比，表明逐年的遞增更新率。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同林型的天然更新?tīng)顩r

落葉松林的更新主要取決于種子能否接觸土壤，低強(qiáng)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(jìn)了林下更新。由于該區(qū)樣地選擇接近于中生環(huán)境，低強(qiáng)度林火后對(duì)林緣、林間空地和疏林地的更新有所提升，但隨林內(nèi)環(huán)境的更新不明顯，很快又恢復(fù)到火燒前，從低強(qiáng)度林火后的更新過(guò)程來(lái)看，低強(qiáng)度林火不能改變?cè)械臉?shù)種組成，更新過(guò)程只是一些細(xì)微處的變化，整個(gè)群落結(jié)構(gòu)3a后基本恢復(fù)。

在3 a調(diào)查的15塊落葉松林標(biāo)準(zhǔn)地585個(gè)樣方中，發(fā)現(xiàn)林緣中實(shí)生幼苗有12.64株/m2，株數(shù)較多，占更新頻度39%；空地中實(shí)生幼苗有9.51株/m2，株數(shù)較多，占更新頻度29%；疏林地中實(shí)生幼苗有6.40株/m2，株數(shù)居中，占更新頻度20%；林地中實(shí)生幼苗有3.05株/m2，株數(shù)較少，占更新頻度9%；成熟林中實(shí)生幼苗有0.97株/m2，株數(shù)最少，占更新頻度3%。

3.2 更新?tīng)顩r年均增值分析 根據(jù)低強(qiáng)度林火情況下落葉松的更新?tīng)顩r，可以看出不同類型林分的更新表現(xiàn)。

對(duì)不同林型的更新調(diào)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(qiáng)度林火對(duì)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?tīng)顩r比較分析 同年不同林型更新率，一般指調(diào)查數(shù)量與同年平均更新的同比，表明同年的相對(duì)更新率。不同林型間的比較，說(shuō)明在3 a中更新?tīng)顩r，林緣更新速率高于平均水平，森林更新的擴(kuò)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(jìng)爭(zhēng)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(guò)渡；林地和成熟林均低于平均水平，森林穩(wěn)定環(huán)境更新入侵的難度（表4）。

4 結(jié)論

低強(qiáng)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(jī)質(zhì)基本未受干擾?；盍⒛炯s占總株數(shù)的70%以上，中小徑木和幼樹(shù)超過(guò)50%存活，只有林下地被層，主要是草本層有所改變。同時(shí)由于火燒使地被層覆蓋率降低，增加了落葉松樹(shù)種與土壤接觸的機(jī)會(huì)，有利于落葉松林的更新。在3 a調(diào)查的15塊落葉松林標(biāo)準(zhǔn)地585個(gè)樣方中，發(fā)現(xiàn)林緣中實(shí)生幼苗有12.64株/m2，株數(shù)較多，占更新頻度39%；空地中實(shí)生幼苗有9.51株/m2，株數(shù)較多，占更新頻度29%；疏林地中實(shí)生幼苗有6.40株/m2，株數(shù)居中，占更新頻度20%；林地中實(shí)生幼苗有3.05株/m2，株數(shù)較少，占更新頻度9%；成熟林中實(shí)生幼苗有0.97株/m2，株數(shù)最少，占更新頻度3%。通過(guò)更新均值分析可反映低強(qiáng)度林火對(duì)林型更新影響大小為林緣、空地、疏林地、林地、成熟林。通過(guò)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(kuò)展性、更新的競(jìng)爭(zhēng)性、更新的過(guò)渡性、更新的艱難性。通過(guò)環(huán)比分析可消除更新均值帶給更新?tīng)顩r的誤導(dǎo)，表明低強(qiáng)度林火后1 a為更新最佳狀態(tài)，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(qiáng)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(shù)高于未燒地，特別在表土裸露、無(wú)雜草灌木、土壤濕潤(rùn)的地方，更新頻度增加。適當(dāng)采用計(jì)劃用火促進(jìn)天然更新，既節(jié)省了一定的造林費(fèi)用，又誘導(dǎo)了混交林的形成，相對(duì)增加了林分穩(wěn)定性，有利于生物多樣性保護(hù)和生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)。

參考文獻(xiàn)

[1]

羅菊春.大興安嶺森林火災(zāi)對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)的影響[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2002，24（5/6）：101-107.

[2] 劉麗娟，葛建平.火干擾對(duì)天然紅松林結(jié)構(gòu)和更迭過(guò)程的影響[J].林業(yè)研究，2003，14（4）：269-274.

[3] 王緒高，李秀珍，賀紅士，等.大興安嶺北坡落葉松林火后植被更迭過(guò)程研究[J].生態(tài)學(xué)雜志，2004，23（5）：35-41.

[4] 孔繁花，李秀珍，尹海偉，等.地形對(duì)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(xué)報(bào)，2004，24（9）：1863-1871.

[5] 孔繁花，李秀珍，尹海偉.大興安嶺北坡林火跡地森林景觀格局的變化[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2005，29（2）：33-37.

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

[7] 董和利，徐鶴忠，劉濱輝.大興安嶺火燒跡地主要目的樹(shù)種的天然更新[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2006， 34（1）：22-24.

[8] 邱揚(yáng)，李湛東，張玉鈞，等.火干擾對(duì)大興安嶺北部原始林下層植物多樣性的影響[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2006，26（9）：2864-2869.

[9] 劉廣菊，胡海清，張海林，等.火頻度和火強(qiáng)度對(duì)植物群落結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2008， 36（7）：32-33.

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

[11] 陳彩虹，田大倫，方晰，等.城郊4種人工林林下植被物種多樣性、生物量與土壤養(yǎng)分相關(guān)性[J].水土保持學(xué)報(bào)，2010，24（6）：213-217.

[12] 楊玉海，陳亞寧，李衛(wèi)紅.新疆塔里木河下游土壤特性及其對(duì)物種多樣性的影響[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2008， 28（2）：602-611.