火干擾后大興安嶺興安落葉松林群落動態(tài)研究.pdf

1、火干擾是森林生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生演替中的一個重要的組成部分,是決定森林物種組成、群落結構和生物多樣性的主要影響因素。本研究以大興安嶺地區(qū)興安落葉松林為研究對象,把火干擾和群落動態(tài)變化作為不可分割的整體,采用空間代替時間序列方法,就大興安嶺地區(qū)興安落葉松群落對火干擾的響應進行了深入研究。
　　 (1)以植物的重要值為指標,對不同強度火干擾后興安落葉松林進行火干擾后演替分析,結果顯示:重度火干擾后,群落中喬木重要值在恢復早期主要集中在闊葉樹

2、種上,后期逐漸由針葉樹占據;草本植物物種數在恢復早期較多,中后期開始降低,幾種主要物種的重要值在后期逐漸占據主要位置;灌木植物的物種數和重要值變化趨勢與草本植物相類似;重度火干擾后,興安落葉松林群落演替趨勢為:雜草叢或灌草叢→白樺山楊混交林→闊葉興安落葉松林→興安落葉松林。中度火干擾后,恢復早期階段,喬木層的闊葉樹種所占比例較大,隨恢復時間梯度,針葉樹占總重要值比例逐漸加大;興安落葉松林的群落演替趨勢為:楊樺林或以闊葉樹為主的針闊混交林

3、→興安落葉松林。輕度火干擾后對興安落葉松林群落的影響較小,不能改變原有的樹種組成,林分群落結構變化只是在灌木層和草本層中有一些物種的更替,主要表現在一些旱生物種與中濕生物種的替代過程。不同火干擾后,如無外界強度過大干擾情形下,均可最終演替成適應本區(qū)域立地條件的興安落葉松林,在陽坡、半陽坡形成杜鵑-興安落葉松林,在平坦和緩坡的潮潤地段形成草類-興安落葉松林、杜香-興安落葉松林,在溪旁、河谷地帶,形成叢樺-興安落葉松林。
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4、)不同火干擾強度對興安落葉松林物種多樣性的研究結果顯示,隨著火干擾強度的增加,興安落葉松林物種多樣性指數和均勻度呈現線性下降趨勢,優(yōu)勢度呈現乘冪性上升趨勢。重度火干擾后,喬木層物種豐富度和多樣性指數隨火后恢復時間梯度呈上升趨勢,而草本、灌木層隨火后恢復時間梯度呈單峰型分布,群落的α多樣性的穩(wěn)定大約需要60～70a的時間;中度火干擾后,興安落葉松林的喬木層的物種豐富度指數呈現總體增高的趨勢;喬木層、灌木層多樣性指數和均勻度指數均表現出先升

5、高后降低的趨勢,草本層的多樣性指數和均勻度指數均隨著火后恢復時間梯度表現出逐漸降低的趨勢;草本層多樣性達到最大的時間大約為10-15a,灌木層為20-30a,而喬木層要在30a以上,此后各層多樣性指數逐漸下降直到穩(wěn)定狀態(tài);輕度火干擾后對興安落葉松群落的各個演替階段中的各多樣性指數影響不大,喬木層Gleason指數、Pielou均勻度指數沒有明顯變化,Margalef指數、Shannon-Wiener指數則表現出先增高后略有降低的趨勢。<

6、br>　　 (3)不同強度火干擾對興安落葉松林β多樣性測定結果為,重度火干擾對草類林的群落多樣性影響最大;和杜鵑林相比,中度火干擾對叢樺林的β多樣性影響較大:輕度火干擾對叢樺林的β多樣性影響最大。表現火干擾后,濕生生境得到較大改善,有利于群落多樣性的增加,而旱生生境對維持群落多樣性更具有優(yōu)勢。
　　 (4)不同強度火干擾后,群落地上生物量均隨火后恢復時間梯度呈遞增趨勢,但4種興安落葉松林在不同演替階段的生物量積累存在差異,呈現

7、草類林＞杜鵑林＞杜香林＞叢樺林規(guī)律。重度火干擾后初期的草叢或灌草叢階段,群落總生物量主要由草本層生物量和灌木層生物量構成;林分生物量在火燒后20a左右開始集中于喬木層,并將此優(yōu)勢延續(xù)到頂極階段。中度火干擾后,喬木層、演替層、灌木層和林分總生物量均隨著恢復時間的進行而不斷增加,草本層則表現出遞減型分布規(guī)律;林分生物量在火燒后10a左右時集中在喬木層。輕度火干擾對四種林型的各層生物量的積累影響較輕,表現為各層生物量占總生物量的比例在火干擾后