劉學(xué)爽，李慧仁，胡林林，韋昌雷，王立中

(大興安嶺林業(yè)集團(tuán)公司農(nóng)業(yè)林業(yè)科學(xué)研究院,黑龍江嫩江源森林生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家定位觀測(cè)研究站,黑龍江 大興安嶺 165000)

林火是森林生態(tài)系統(tǒng)不可或缺的生態(tài)因子，火干擾是群落發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力，在促進(jìn)森林發(fā)育、維持生物多樣性方面具有重要作用，通過對(duì)火燒跡地林下植被群落恢復(fù)過程的探究，可以更好地理解群落的演替過程、物種之間的相互作用與發(fā)展趨勢(shì)[1-5]。大興安嶺地區(qū)是我國(guó)重要的林區(qū)，也是林火多發(fā)地區(qū)，興安落葉松-白樺林是該地區(qū)主要的群落樹種，本研究選擇在大興安嶺地區(qū)南甕河國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)興安落葉松-白樺林重度火燒后自然恢復(fù)10年的跡地為研究對(duì)象，通過調(diào)查探究火燒跡地落葉松自然更新，為保護(hù)區(qū)內(nèi)火燒跡地恢復(fù)、植被自然更新提供理論基礎(chǔ)。

1 研究區(qū)概況

黑龍江省南甕河自然保護(hù)區(qū)位于大興安嶺東部林區(qū)東南部，地理坐標(biāo)為125°01′42″—125°50′03″ E；50°59′56″—51°39′37″ N。保護(hù)區(qū)地處寒溫帶，屬大陸性季風(fēng)氣候。林木火險(xiǎn)多，故大多陽坡受火災(zāi)影響發(fā)育為草原化的干山坡。南甕河自然保護(hù)區(qū)在大興安嶺植被區(qū)劃中，屬南部柞樹-興安落葉松林區(qū)，植被較豐富，植被組成具有寒溫帶與溫帶綜合特點(diǎn)。2006年，保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生大面積林火，各類興安落葉松林型受不同程度火燒，本研究主要以保護(hù)區(qū)內(nèi)分布最廣的興安落葉松-白樺林為研究對(duì)象，探究火燒跡地落葉松、白樺的自然更新。

2 樣地設(shè)置和研究方法

林火強(qiáng)度確定采用森林燃燒損失生物量的估算方法。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是過火面積(hm2)；B是平均生物量(t·hm-2)；a是地上部分生物量占總生物量比值；b是生物量燃燒率。

按照林火強(qiáng)度估算方法，確定2006年重度火燒后形成的火燒跡地，同時(shí)在未火燒林地內(nèi)設(shè)置對(duì)照樣地，樣地均選擇在陽坡，坡度、地形、海拔相似。每個(gè)樣地中設(shè)置50m×50m的標(biāo)準(zhǔn)樣地，記錄樣地的經(jīng)緯度、坡向、坡度等基本信息。將標(biāo)準(zhǔn)樣地劃分25個(gè)樣方，每個(gè)樣方大小為10 m×10 m，樣方內(nèi)隨機(jī)選擇2 m×2 m小樣方，記錄喬木樹種幼苗幼樹更新情況、林下灌草物種組成、株數(shù)、蓋度等。

3 結(jié)果與分析

通過對(duì)樣地天然更新調(diào)查分析，天然更新的新苗主要以興安落葉松和白樺為主。興安落葉松主要以種子更新為主，白樺以萌生枝條為主。

興安落葉松-白樺幼苗幼樹自然更新數(shù)量見表1。

表1 興安落葉松幼苗幼樹自然更新統(tǒng)計(jì)表 株hm-2

表1 興安落葉松幼苗幼樹自然更新統(tǒng)計(jì)表 株hm-2

年份/樣地火燒興安落葉松白樺對(duì)照興安落葉松白樺2009560750155020152012153325601760198620162300653014352360

圖1 興安落葉松、白樺自然更新統(tǒng)計(jì)圖

由表1、圖1可以看出：重度火燒后，興安落葉松林-白樺林下植被及大部分喬木林被燒除，林間形成大面積空地，雖然有助于種子接觸土壤生長(zhǎng)成為幼苗。但因母樹被燒死，林間沒有種子，林木自然更新受影響。調(diào)查中，重度火燒后興安落葉松自然更新很大程度上依賴于是否保留母樹?；馃?年，興安落葉松自然更新數(shù)量?jī)H為560株·hm-2，且分布不均，靠近母樹區(qū)域有自然更新幼苗，沒有母樹區(qū)域興安落葉松幼苗很少。說明隨著種子不斷被傳播到更遠(yuǎn)區(qū)域，火燒后6年，自然更新數(shù)量為1 533株·hm-2?；馃?0年為2 300株·hm-2。超過天然林中興安落葉松幼苗數(shù)。

重度火燒區(qū)內(nèi)，白樺幾乎被燒光，火燒后的3次調(diào)查，白樺幼苗全部為萌生，其數(shù)量分別為750、2 560和6 530株hm-2。白樺作為火燒后的先鋒樹種，其自然更新速度遠(yuǎn)高于興安落葉松，更新數(shù)量也高于天然林。

圖2 火燒跡地興安落葉松、白樺自然更新對(duì)比

由圖2可以看出，火燒跡地自然更新幼苗中，興安落葉松幼苗占比逐年降低，為63.6%、37.5%、26%。白樺幼苗比例不斷增大，由最初的36.4%提高到74%。

而在天然林中，3次調(diào)查興安落葉、白樺松幼苗比例為1∶1.3、1∶1.23、1∶1.6。平均為1:1.36。火燒后，白樺表現(xiàn)出先鋒樹種更新能力強(qiáng)，競(jìng)爭(zhēng)適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)。

4 結(jié)論及討論

重度火燒后，地被植被、灌木及大量喬木均被燒除，未被燒除的興安落葉松能正常產(chǎn)生種子。由于地被覆蓋率的降低，增加了落葉松種子和土壤接觸的機(jī)會(huì)，促進(jìn)了興安落葉松的自然更新?；馃?年，興安落葉松自然更新數(shù)量?jī)H為560株·hm-2，且分布不均，火燒后6年，自然更新數(shù)量為1 533株·hm-2?；馃?0年為2 300株·hm-2。重度火燒區(qū)內(nèi)，白樺幾乎被燒光，白樺幼苗全部為萌生，其數(shù)量分別為750、2 560和6 530株·hm-2。

火燒跡地自然更新幼苗中，興安落葉松幼苗占比例逐年降低，白樺幼苗比例不斷增大，白樺表現(xiàn)出先鋒樹種更新能力強(qiáng)，競(jìng)爭(zhēng)適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)。適當(dāng)?shù)牟扇∮?jì)劃燒除措施可以促進(jìn)興安落葉松-白樺林的自然更新，同時(shí)加速先鋒樹種，如楊、樺等樹種的自然更新，誘導(dǎo)混交林的形成，有利于林分穩(wěn)定、生物多樣性保護(hù)及生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)[6]。

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[3] 孔繁花,李秀珍,尹海偉.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

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