低强度林火对兴安落叶松群落更新的影响

杜嘉林　胡海清

摘要 依据地表可燃物损耗量确定林火强度的基础上，对大兴安岭新林区落叶松林混交林的低强度林火迹地更新状况进行3 a连续调查和比较分析研究，寻求自然条件下林火对兴安落叶松群落的影响规律，为今后开展林火促进更新方面的效益评价提供科学依据。结果表明：在3 a调查的15块落叶松林標准地585个样方中，发现林缘中实生幼苗有12.64株/m2，株数较多，占更新频度39%；空地中实生幼苗有9.51株/m2，株数较多，占更新频度29%；疏林地中实生幼苗有6.40株/m2，株数居中，占更新频度20%；林地中实生幼苗有3.05株/m2，株数较少，占更新频度9%；成熟林中实生幼苗有0.97株/m2，株数最少，占更新频度3%。通过更新均值分析可反映低强度林火对林型更新影响大小为林缘、空地、疏林地、林地、成熟林。通过同比分析可反映不同林型间的更新差异，揭示了在3 a中不同林型更新状况及过程，即更新的扩展性、更新的竞争性、更新的过渡性、更新的艰难性。通过环比分析可消除更新均值带来的误导，表明低强度林火的影响特性，即低强度林火后1 a为更新最佳状态，2 a、3 a更新均低于平均速率。综上所述这些特性对计划用火促进更新具有指导意义。

关键词 低强度林火；群落更新；更新速率

中图分类号 S762 文献标识码

A 文章编号 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

林火作为森林生态系统不可或缺的生态因子，对生态环境造成的正负生态效应以及火后的生态恢复已引起国内外学者的广泛重视[1-6]。大兴安岭地区是我国的重要林区，也是火多发区，兴安落叶松（Larix gmelinii）是该区的主要建群种[7]。林火对此地区兴安落叶松林的结实、更新以及林木空间格局等有着重要的影响[8-9]。国外已经有许多林区或森林公园通过计划火烧来维持或恢复原有的森林，并对应用不同干扰方式恢复森林的影响进行了相关的研究[10-12]。而我国林火生态研究尚存不足。目前我国还没有低强度林火对兴安落叶松群落更新影响小尺度比较分析研究。笔者在低强度林火兴安落叶松群落更新调查基础上，通过小尺度比较分析连续3 a不同林型中落叶松更新状况，探讨林火对兴安落叶松群落的影响规律，为林火管理提供基础资料。

1 研究区概况

新林林业局地处大兴安岭地区中腹，大兴安岭伊勒呼里山北坡。地理坐标为123°41′～125°25′E，51°20′～52°10′N。南北长约108 km，东西宽约103 km，辖区总面积为869 971 hm2。主要植被：针叶树种有兴安落叶松（Larix gmelinii Rupr）、樟子松（Pinus sylvestris）、云杉（Picea asperata Mast）；阔叶树种有白桦（Betula platyphylla Suk）、山杨（Populus davidiana Dode）、甜杨（Populus suaveolens Fisch）、朝鲜柳（Salix koreensis Anderss.）、黑桦（Betula dahurica Pall）、柞树（Xylosma racemosum）等；灌木种类有偃松（Pinus pumila）、兴安杜鹃（Rhododendron dauricum L）、东北赤杨（Alnus mandshurica）、绣线菊（Spiraea salicifolia L）、兴安柳（Salix hsinganica）、興安桧柏（Sabina davurica）、胡枝子（Lespedeza bicolor Turcz）、红瑞木（Cornus alba L）、蔷薇（Rosa multiflora）、刺玫（Rosa davurica Pall）、悬钩子（Rubus corchorifolius L）、丛桦（B.fritocpsa）、忍冬（Lomicara joponica）等。

2 研究方法

林火强度确定采用森林燃烧损失生物量的估算方法。森林燃烧损失生物量的估算公式：M=A×B×a×b。式中：M是生态系统燃烧消耗的生物量（t）；A是过火面积（hm2）；B是平均生物量（t/hm2）；a是地上部分生物量占总生物量的比例；b是生物量燃烧效率。

2003～2005年对研究区轻度火烧的更新情况按林缘、空地、疏林地、林地、成熟林地等进行调查，设置100 m×100 m 的样地，在每个标准地中设样方20～25 个，每个样方的面积1 m×1 m，记录样方中的幼苗幼树状况，调查落叶松更新、变化。共设5种森林类型的标准地15块。

由于参照系的不同，更新状况可分为同年不同林型更新率、同林型不同年更新率和更新基本状况。更新数量，也简称更新，一般是指调查数量与前一次调查数量差值。同年不同林型更新率，一般是指调查数量与同年平均更新的同比，表明同年的相对更新率。同林型不同年更新率，一般是指调查数量与调查期间平均更新的环比，表明逐年的递增更新率。

3 结果与分析

3.1 不同林型的天然更新状况

落叶松林的更新主要取决于种子能否接触土壤，低强度林火能够燃烧部分地下植被物或地被物，在某种程度上促进了林下更新。由于该区样地选择接近于中生环境，低强度林火后对林缘、林间空地和疏林地的更新有所提升，但随林内环境的更新不明显，很快又恢复到火烧前，从低强度林火后的更新过程来看，低强度林火不能改变原有的树种组成，更新过程只是一些细微处的变化，整个群落结构3a后基本恢复。

在3 a调查的15块落叶松林标准地585个样方中，发现林缘中实生幼苗有12.64株/m2，株数较多，占更新频度39%；空地中实生幼苗有9.51株/m2，株数较多，占更新频度29%；疏林地中实生幼苗有6.40株/m2，株数居中，占更新频度20%；林地中实生幼苗有3.05株/m2，株数较少，占更新频度9%；成熟林中实生幼苗有0.97株/m2，株数最少，占更新频度3%。

3.2 更新状况年均增值分析 根据低强度林火情况下落叶松的更新状况，可以看出不同类型林分的更新表现。

对不同林型的更新调查表明，林火影响年均增加值林缘为4.75株/m2，空地为3.33株/m2，疏林地为2.63株/m2，林地为0.86株/m2，成熟林为0.31株/m2，反映低强度林火对不同类型林地更新影响大小为：林缘、空地、疏林地、林地、成熟林。

3.3 不同林型更新状况比较分析 同年不同林型更新率，一般指调查数量与同年平均更新的同比，表明同年的相对更新率。不同林型间的比较，说明在3 a中更新状况，林缘更新速率高于平均水平，森林更新的扩展性；空地前2 a高于平均水平，第3 a低于平均水平2.46，表明森林更新的竞争激烈程度；疏林地前2 a低于平均水平，第3 a高于平均水平3.39，森林更新的过渡；林地和成熟林均低于平均水平，森林稳定环境更新入侵的难度（表4）。

4 结论

低强度林火后的林分呈斑块状与未火烧的林分镶嵌分布，林冠存活，针叶犹绿，土壤有机质基本未受干扰。活立木约占总株数的70%以上，中小径木和幼树超过50%存活，只有林下地被层，主要是草本层有所改变。同时由于火烧使地被层覆盖率降低，增加了落叶松树种与土壤接触的机会，有利于落叶松林的更新。在3 a调查的15块落叶松林标准地585个样方中，发现林缘中实生幼苗有12.64株/m2，株数较多，占更新频度39%；空地中实生幼苗有9.51株/m2，株数较多，占更新频度29%；疏林地中实生幼苗有6.40株/m2，株数居中，占更新频度20%；林地中实生幼苗有3.05株/m2，株数较少，占更新频度9%；成熟林中实生幼苗有0.97株/m2，株数最少，占更新频度3%。通过更新均值分析可反映低强度林火对林型更新影响大小为林缘、空地、疏林地、林地、成熟林。通过同比分析可反映不同林型间的更新差异，可知3 a中更新的扩展性、更新的竞争性、更新的过渡性、更新的艰难性。通过环比分析可消除更新均值带给更新状况的误导，表明低强度林火后1 a为更新最佳状态，2 a、3 a更新均低于平均速率。兴安落叶松火烧迹地天然更新，在低强度林火迹地的条件下，天然更新的兴安落叶松呈均匀分布，单位面积株数高于未烧地，特别在表土裸露、无杂草灌木、土壤湿润的地方，更新频度增加。适当采用计划用火促进天然更新，既节省了一定的造林费用，又诱导了混交林的形成，相对增加了林分稳定性，有利于生物多样性保护和生态系统恢复。

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