詹勁昱

東折棱河楓樺紅松林與柞樹紅松林結(jié)構(gòu)特征對比分析

詹勁昱

（遼寧省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院，遼寧沈陽110122）

針對小興安嶺林區(qū)典型地帶性植被闊葉紅松林，采用設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)地的方法，對東折棱河自然保護(hù)區(qū)中的楓樺紅松林與柞樹紅松林林分結(jié)構(gòu)進(jìn)行了對比分析，結(jié)果表明：兩種林分物種組成都比較豐富，垂直結(jié)構(gòu)層次性明顯，喬木層、灌木層、草本層都有特殊代表種；在楓樺紅松林中，紅松、紫椴、楓樺構(gòu)成喬木層的重要種，毛榛、光萼溲疏、繡線菊組成灌木層的重要種，人字果、粗莖鱗毛蕨、毛緣苔草構(gòu)成草本層重要種；柞樹紅松林中，紅松、蒙古櫟、山楊構(gòu)成喬木層的重要種，毛榛、東北溲疏、胡枝子組成灌木層的重要種，羊胡子苔草和蚊子草構(gòu)成草本層重要種；楓樺紅松林和柞樹紅松林各層主要種絕大多數(shù)都呈聚集分布。

楓樺紅松林；柞樹紅松林；植物組成；重要值；空間分布；東折棱河

闊葉紅松林是小興安嶺林區(qū)最典型和穩(wěn)定的植被類型，但在過去的50年中，由于皆伐和更新不良導(dǎo)致其分布面積和蓄積量銳減［1］。為了資源的有效保護(hù)與合理利用，以達(dá)到此頂級植被類型的可持續(xù)經(jīng)營，有必要充分了解其林分的結(jié)構(gòu)特征。植物組成是植被類型的最基本特征，能夠直接反映其外貌，決定其垂直結(jié)構(gòu)；重要值體現(xiàn)物種在群落中的生態(tài)綜合地位；空間分布格局是種群結(jié)構(gòu)特征之一，與群落的形成、干擾過程以及環(huán)境的異質(zhì)性均有密切關(guān)系［2，3］。楓樺紅松林和柞樹紅松林是闊葉紅松林中比較有代表性的兩種林分，本文試圖從群落生態(tài)學(xué)的角度，研究其基本植物組成、水平和垂直結(jié)構(gòu)，為小興安嶺闊葉紅松林的經(jīng)營管理、資源保護(hù)和開發(fā)利用以及其他研究提供理論基礎(chǔ)。

1 調(diào)查地概況

東折棱河自然保護(hù)區(qū)位于黑龍江省朗鄉(xiāng)林業(yè)局折棱河流域，地理中心位置為128°30′E，46°29′N，海拔200～970m，總面積7039hm2，屬于北溫帶大陸性濕潤季風(fēng)氣候，年降水量650mm左右，最高氣溫（7月）32℃，最低氣溫（1月）－42.1℃，年平均氣溫0.3℃，年積溫2250℃，年無霜期90～110d。森林土壤主要為典型暗棕壤，土層平均厚度約為60 cm。根據(jù)《中國小興安嶺植被》（周以良，1994）分類，本地區(qū)屬小興安嶺南部闊葉紅松林區(qū)，森林植被以長白山區(qū)系為主，主要為闊葉紅松林、云冷杉林和楊樺柞樹次生林等類型，植物資源非常豐富［4］。在海拔較低、土壤濕潤肥沃的地帶，分布著色木槭、糠椴、紫椴、春榆、水曲柳、核桃楸、黃檗等珍貴樹種。少量人工興安落葉松林分布在溝谷濕潤地帶。

分別在東折棱河森林經(jīng)營所的56、57林班各設(shè)置兩塊20m×30m的標(biāo)準(zhǔn)地。標(biāo)準(zhǔn)地1、2位于56林班，海拔469m，坡向東北、坡度14°、中坡，郁閉度0.6，典型暗棕壤土；標(biāo)準(zhǔn)地3、4位于57林班，海拔438m，坡度14°，坡向西南，上坡位，郁閉度0.5，典型暗棕壤土。

2.調(diào)查研究方法

2.1 調(diào)查方法

本次采用標(biāo)準(zhǔn)地小樣方的調(diào)查方法。分別在楓樺紅松林與柞樹紅松林中設(shè)置兩片20m×30m的標(biāo)準(zhǔn)地進(jìn)行分層調(diào)查。對于喬木樹種，劃分10m× 10m的樣方分樹種記錄其胸徑、樹高、冠幅、第一活枝高；對于灌木樹種，分別在每個10m×10m樣方的四角及中心劃分2m×2m的小樣方，分樹種記錄株數(shù)和平均高；對于草本植物，分別在每個2m× 2m樣方的一角設(shè)置1m×1m的樣方，分草種統(tǒng)計其蓋度和平均高。

2.2 數(shù)據(jù)處理方法

分層統(tǒng)計兩種林分的基本物種組成；利用公式：重要值＝（相對密度＋相對頻度＋相對顯著度）／3計算各層主要種的重要值；根據(jù)方差／平均數(shù)比率公式：①c＝s2／x②x＝∑xi／n③s2＝∑（xi－x）2／n－1檢驗(yàn)各層主要種的空間分布格局。

3 結(jié)果分析

3.1 林分植物組成對比分析

兩種林分標(biāo)準(zhǔn)地的主要植物組成分別如表1、2示。楓樺紅松林中共有木本植物26種，草本植物27種。其中，建群種為紅松，伴生種為楓樺、青楷槭、紫椴等，偶見種為林茜草、鐵線蓮等；各層優(yōu)勢種分別為喬木層：紅松，灌木層：毛榛、光萼溲疏，草本層：粗莖鱗毛蕨、毛緣苔草，主要層外植物為軟棗獼猴桃。柞樹紅松林中共有木本植物24種，草本植物21種。其中，建群種為紅松，伴生種為蒙古櫟、山楊、色木槭等，偶見種為半夏、玉竹等；各層優(yōu)勢種分別為喬木層：紅松，灌木層：毛榛、胡枝子、曲萼繡線菊，草本層：羊胡子苔草、蚊子草，主要層外植物為狗棗獼猴桃。

從統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以看出，兩種林分垂直結(jié)構(gòu)層次性明顯，各層都有不同的代表性物種?？偟膩砜?，它們的物種量和豐富度相差不大。其中，楓樺紅松林略占優(yōu)勢，尤其表現(xiàn)在喬木層上。究其原因可能有以下兩點(diǎn)：⑴從地形上來說，楓樺紅松林主要位于陰坡，光照時間短且大多為上層林木吸收，導(dǎo)致林分郁閉度較大，林間濕度大，土壤較肥沃，適合耐蔭的下木和草本生長；而柞樹紅松林位于陽坡，土壤相對干旱瘠薄，林分比較開闊，喜溫的下木和草本較少。⑵從人為干擾角度看，柞樹紅松林海拔較低，更容易受人為活動的破壞，有逐漸演替為闊葉次生林的趨勢，導(dǎo)致其喬木層樹種組成比較單一：相比之下，楓樺紅松林所在的56林班為特用林，受人為干擾較少。

表1 楓樺紅松林主要植物組成

表2 柞樹紅松林主要植物組成

3.2 林分各層主要植物重要值對比分析

兩種林分標(biāo)準(zhǔn)地的主要種重要值分別如表3、4所示。由數(shù)據(jù)可以得出，各層主要種的重要值普遍最大，反映出其在群落中的生態(tài)綜合地位極高，能夠代表整個群落的外貌特征。紅松無疑應(yīng)該是兩種林分中最重要的物種，其重要值分別達(dá)到0.25和0.15，但是在柞樹紅松林中它的重要值卻小于蒙古櫟（0.29），甚至還不及色木槭（0.17）。其原因可能來源于兩個方面：⑴此柞樹紅松林已遭受多次砍伐，其中優(yōu)勢樹種（紅松）減少且更新緩慢，逐漸演替為山楊、蒙古櫟次生林。⑵設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)地海拔較高，土壤相對干旱瘠薄，紅松生長不良；處于與闊葉次生林過渡的地帶，混生了大量陽性先鋒樹種。

表3 楓樺紅松林主要種重要值

表4 柞樹紅松林主要種重要值

在楓樺紅松林中，紅松、紫椴、楓樺構(gòu)成喬木層的重要種，青楷槭是亞喬木重要種，毛榛、光萼溲疏、繡線菊組成灌木層的重要種，草本層重要種為人字果、粗莖鱗毛蕨、毛緣苔草。柞樹紅松林中，紅松、蒙古櫟、山楊等構(gòu)成喬木層的重要種，毛榛、東北溲疏、胡枝子組成灌木層的重要種，草本層重要種為羊胡子苔草和蚊子草。通過比較發(fā)現(xiàn)紫椴在兩種林分中重要值都較大，這說明它在闊葉紅松林的構(gòu)成中發(fā)揮著輔助性作用，也有可能是兩種林分都處于與椴樹紅松林的過渡地帶。

圖1 楓樺紅松林主要種重要值直方圖

圖2 柞樹紅松林主要種重要值直方圖

3.3 林分各層優(yōu)勢種空間分布格局對比分析

經(jīng)空間分布格局檢驗(yàn)（表5、表6），楓樺紅松林和柞樹紅松林各層主要種絕大多數(shù)都呈聚集分布［5，6］。一般而言，聚集分布是自然界物種最常見的分布型，統(tǒng)計結(jié)果正好驗(yàn)證了這一點(diǎn)。究其原因可能有以下3點(diǎn)：⑴林分中土壤肥沃程度不同，各種自然資源分布不均勻；⑵植物種子傳播或無性繁殖以母株為中心。⑶森林植物間競爭比較激烈，促使同種植物相對集中［7］。

表5 楓樺紅松林主要種空間分布格局

結(jié)果顯示：在楓樺紅松林中，喬木層主要種紫椴、楓樺和草本層主要種粗莖鱗毛蕨呈隨機(jī)分布。我們分析認(rèn)為：可能此林分非常適合上述3種植物的生長，它們的分布在種群領(lǐng)域各個點(diǎn)上出現(xiàn)的機(jī)會相等，并且不影響其他個體的分布。

表6 柞樹紅松林主要種空間分布格局

4 結(jié)論

4.1 楓樺紅松林和柞樹紅松林的物種組成都比較豐富，前者略占優(yōu)勢。兩種林分垂直結(jié)構(gòu)層次性明顯，喬木層、灌木層、草本層都有特殊代表種。

4.2 從重要值看，在楓樺紅松林中，紅松、紫椴、楓樺是構(gòu)成喬木層的重要種，毛榛、光萼溲疏、繡線菊是組成灌木層的重要種，人字果、粗莖鱗毛蕨、毛緣苔草是構(gòu)成草本層重要種。柞樹紅松林中，紅松、蒙古櫟、山楊是構(gòu)成喬木層的重要種，毛榛、東北溲疏、胡枝子是組成灌木層的重要種，羊胡子苔草和蚊子草是構(gòu)成草本層重要種。

4.3 經(jīng)空間分布格局檢驗(yàn)，楓樺紅松林和柞樹紅松林各層主要種絕大多數(shù)都呈聚集分布。

［1］李景文.森林生態(tài)學(xué)［M］.北京：中國林業(yè)出版社，1992

［2］李博，楊持，林鵬.生態(tài)學(xué)［M］.北京：高等教育出版社，2000

［3］孫儒泳，李慶芬，牛翠娟，等.基礎(chǔ)生態(tài)學(xué)［M］.北京：高等教育出版社，2002

［4］周以良，董世林，聶紹荃，等.中國小興安嶺植被［M］.北京：科學(xué)出版社，1994

［5］韓海榮，馬欽彥，中山典和，等.太岳山油松基因保護(hù)林的研究Ⅰ——林分組成與結(jié)構(gòu)的研究［J］.北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報，2000，22（4）：35－39

［6］徐化成，范兆飛，王勝.興安落葉松原始林林木空間格局的研究［J］.生態(tài)學(xué)報，1994，14（st）：155－160

［7］陳迎春.小興安嶺植被現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢［J］.北方環(huán)境，2003，28（2）：42－44

Comparison on Structural Characteristics between Betula costata ＆Pinus koraiensis Plantation and Quercus mongolica ＆Pinus koraiensis Plantation in Dongzheleng River

Zhan Jinyu
（Liaoning Forestry Investigation and Planning Institute，Shenyang110122，China）

Based on the classic terrain vegetation of Xiaoxing’anling area——broad－leaved Pinus koraiensis plantation，the structure of Betula costata ＆Pinus koraiensis plantation and Quercus monolica ＆Pinus koraiensis plantation by standard area in the natural preserve of Dongzheleng River were investigated by using the standard plot.According to the data of four standard areas，the species composition，level and vertical construction of two standwere analyzed.Result shows that the composition of the two species is rich and the vertical structure is clear；tree layer，shrub layer and grass layer all have special representative species；in Betula costata ＆Pinus koraiensis plantation，Pinus koraiensis，Tilia amurensis ＆Betula costata constitute an important species of tree layer；Corylus mandshurica，Deutzia glabrata ＆Spiraea salicifolia constitute important species of shrub layer；Dichocarpum sutchuenense，Dryopteris crassirhizoma，Carex pilosa constitute grass layer of important species；in Quercus mongolica ＆Pinus koraiensis plantation；Populus davidiana constitute an important species of tree layer；Corylus mandshurica，Deutzia parviflora，Lespedeza bicolor constitute important species of shrub layer；Carex callitrichos，F(xiàn)ilipendula palmataconstitute an important species of grass layer；the vast majority of the main species of Betula costata ＆Pinus koraiensis plantation and Quercus mongolica ＆Pinus koraiensis plantation in each layer appear aggregation distribution.

Betula costata ＆Pinus koraiensis plantation；Quercus monolica ＆Pinus koraiensis plantation；species composition；important value；distribution pattern；the Dongzheleng River

S791.247

A

10.13601／j.issn.1005－5215.2017.07.004

2017－06－30

詹勁昱（1979－），男，高級工程師，從事林業(yè)調(diào)查規(guī)劃工作，Email：zh12379＠163.com