六盤(pán)山自然保護(hù)區(qū)主要森林群落天然更新與生態(tài)恢復(fù)評(píng)價(jià)研究.pdf

1、本文對(duì)六盤(pán)山自然保護(hù)區(qū)4種不同類(lèi)型森林群落：華北落葉松林(Form.Larix principis-rupprechtii)、油松林(Form.Pinus tabulaeformis)、華北落葉松+遼東櫟林(Form.Larix principis-rupprechtii+Quercus liaotungensis)、遼東櫟+少脈椴+山楊林(Form.Quercus liaotungensis+Tilia paucicostata+Po

2、pulus davidiana)的更新特征進(jìn)行了研究，并根據(jù)國(guó)際恢復(fù)生態(tài)學(xué)會(huì)(SER)提出的部分評(píng)價(jià)生態(tài)恢復(fù)成功的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)退化土地上三種人工恢復(fù)措施進(jìn)行了生態(tài)恢復(fù)評(píng)價(jià)。同時(shí)研究了華北落葉松人工林林與天然次生林交錯(cuò)帶對(duì)更新的影響：人為干擾對(duì)華北落葉松人工林更新的影響。最后對(duì)華北落葉松天然更新的影響因素進(jìn)行了探討。主要研究結(jié)果如下： 1.不同類(lèi)型森林群落中，闊葉林和針闊混交林中幼苗豐富度、多樣性指數(shù)和幼苗密度較高；其出現(xiàn)的樹(shù)種總數(shù)也

3、高于華北落葉松和油松人工林。華北落葉松林中，除遼東櫟以外，幼苗密度較高的樹(shù)種主要是耐蔭樹(shù)種，如樺葉四蕊槭、茶條槭、五尖槭。而針闊混交林和闊葉林中以動(dòng)物為傳播途徑的物種增多。 五個(gè)主要優(yōu)勢(shì)種中，遼東櫟和油松可以在任何森林群落中定居生長(zhǎng)，并且更新個(gè)體較充足。華北落葉松在任何群落中都沒(méi)有更新幼苗，隨著演替的進(jìn)行，這個(gè)物種會(huì)逐漸被其他種群替代。對(duì)于針闊混交林，隨著華北落葉松比例的增加，林下幼苗豐富度和幼苗密度減小。當(dāng)針闊樹(shù)種的比例接近1

4、時(shí)林下幼苗豐富度和多樣性較大。建議在人工造林時(shí)，針葉樹(shù)種比例不能過(guò)大。 2.通過(guò)對(duì)灌木地種植華北落葉松(LS)、灌木地種植油松(PS)和稀疏林地種植華北落葉松(LO)的三種不同恢復(fù)措施評(píng)價(jià)結(jié)果顯示：這三種恢復(fù)措施在一定程度上促進(jìn)了本地物種的入侵，增加了物種多樣性和土壤養(yǎng)分含量。表明人為有目的的種植后期演替物種能夠繞過(guò)退化土地上的早期演替階段，加速了演替過(guò)程，因此其恢復(fù)措施是可行的。然而，LS和PS中由于林分密度過(guò)大，導(dǎo)致入侵的本

5、地物種數(shù)量少于LO中；同時(shí)LS和PS的物種多樣性、幼苗密度、幼苗多樣性和土壤養(yǎng)分含量明顯小于LO。和參照相比，LO的物種組成、物種多樣性和土壤養(yǎng)分含量具有極高的相似性。結(jié)果表明，該恢復(fù)措施比較成功，并且加快了群落的演替近30年。 由于LS和PS林分密度過(guò)大，在自疏階段或出現(xiàn)較大程度自然干擾之前，物種多樣性將不會(huì)有明顯的增加。為了保護(hù)生物多樣性，必須提前進(jìn)行人工間伐，減小林地密度，改善環(huán)境條件，促進(jìn)物種豐富度和多樣性的增加。華北落

6、葉松由于在當(dāng)?shù)夭荒芴烊桓?，因此該物種終將會(huì)被本地物種替代。而油松因?yàn)槟軌蜻M(jìn)行天然更新，所以該群落具有較高的恢復(fù)潛力：隨著演替的進(jìn)行，本地物種的入侵，該群落最終會(huì)形成針闊混交林的較穩(wěn)定群落。在LO中，雖然有少數(shù)樹(shù)種缺失，但隨著林內(nèi)環(huán)境條件的改善，這些樹(shù)種將很快入侵該群落。而從森林生態(tài)系統(tǒng)對(duì)人類(lèi)服務(wù)的角度出發(fā)，有必要在華北落葉松死亡或收獲木材后進(jìn)行補(bǔ)植以彌補(bǔ)華北落葉松不能天然更新的不足。 3.華北落葉松林和闊葉林形成的交錯(cuò)帶內(nèi)幼苗

7、密度和幼苗豐富度略低于闊葉林，卻明顯高于華北落葉松林。而交錯(cuò)帶內(nèi)幼苗多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)在三個(gè)群落中表現(xiàn)最高，不同幼苗種類(lèi)表現(xiàn)出比較均勻分布的特征。交錯(cuò)帶內(nèi)較大徑級(jí)的更新幼苗比例相對(duì)于相鄰群落有所增加，說(shuō)明幼苗在交錯(cuò)帶內(nèi)能夠快速的生長(zhǎng)，建議造林措施以不同群落交錯(cuò)的方式代替大面積的純林種植。 4.重度問(wèn)伐林地(<650 stems/ha)和中等面積(mean：114.62 m2)的林窗內(nèi)幼苗豐富度、多樣性指數(shù)以及幼苗密度最大：幼

8、樹(shù)的豐富度、多樣性指數(shù)和幼苗密度的最大值出現(xiàn)在重度間伐林地和大面積林窗內(nèi)。重度間伐林地和中等面積、大面積林窗內(nèi)幼苗在各個(gè)徑級(jí)都有分布。幼樹(shù)的平均樹(shù)高和胸徑隨著干擾強(qiáng)度的增加而增加。幼苗與生境條件的相關(guān)分析表明，光照、枯枝落葉層厚度是影響間伐林地幼苗生長(zhǎng)的主要因素。而大面積林窗內(nèi)草本蓋度明顯影響著幼苗的豐富度和密度。 林分密度管理和創(chuàng)建林窗能夠增加林分結(jié)構(gòu)異質(zhì)性，從而提供適宜的環(huán)境條件，促進(jìn)幼苗存活和生長(zhǎng)。然而，輕度間伐林地和小面

9、積林窗由于周?chē)鷺?shù)木林冠的擴(kuò)展，林冠空隙很容易再次郁閉，從而不能形成長(zhǎng)期的資源和環(huán)境的異質(zhì)性。因此，對(duì)華北落葉松人工林進(jìn)行間伐時(shí)，強(qiáng)度不能過(guò)于太小。同時(shí)，對(duì)間伐過(guò)的林地進(jìn)行多次間伐，有利于形成林分年齡結(jié)構(gòu)的差異，從而構(gòu)成較復(fù)雜的林分結(jié)構(gòu)。 5.通過(guò)播種華北落葉松種子和種植2年生華北落葉松幼苗并觀測(cè)種子萌發(fā)率和幼苗成活率表明：華北落葉松不能在六盤(pán)山自然保護(hù)區(qū)天然更新的主要原因是剛萌發(fā)的幼苗不能成功越冬。同時(shí)光照條件、土壤水分、枯枝落