柴河林业局森林与湿地交错带群落结构的研究

苏平，唐立刚，庄嘉祥

（1.黑龙江林业职业技术学院，黑龙江 牡丹江 157011；2.柴河林业局）

通过对柴河林业局森林与湿地交错带群落的类型、分布、结构特征及其与环境相互关系进行研究，为科学经营管理湿地资源，有计划地实施天然湿地恢复工程，保护湿地生态系统的原有功能及生物多样性，充分发挥其社会、经济和生态效益，以最终实现地区的经济发展与生态环境可持续发展提供科学依据。

1 研究地区概况

柴河林业局位于黑龙江省东南部，E 128°55′～129°51′，N 44°48′～45°37′。地处长白山脉张广才岭东麓北段，平均海拔400m，大部分是低山、丘陵；中纬度寒温带大陆性季风气候，冬季漫长寒冷干燥，夏季温和多雨，早春低温多雨雪，暮春少雨易干旱，秋季降温迅速，常有冻害发生。年平均气温3℃，极端最高气温38℃，极端最低气温-38℃，年有效积温2 400℃；全年日照时数2 540h；年平均降水量550mm；无霜期126d左右，早霜期9月中旬，晚霜期5月下旬；积雪时间长达4～6个月。土壤主要类型暗棕壤、棕色针叶林土、草甸土、沼泽土，植被以红松为主的针阔混交林、云冷杉林。

2 研究方法

2.1 线路踏查

选择该林业局森林与湿地过渡带群落面积较大的莲花、二道河、头道作研究区，通过线路踏查选设调查区并选择具有代表性地段做标准地。通过踏查选择出白桦／塔头湿地类型（简称Ⅰ型）和毛赤杨、白桦／塔头湿地类型（简称Ⅱ型），调查典型的森林与湿地交错群落。

2.2 调查

在每个类型中设置6块标准地：Ⅰ型中标准地编号为1，2，3，4，5，6号，Ⅱ型中标准地编号为7，8，9，10，11，12号。标准地面积的大小，应以含有沼泽与森林之间的典型交错带为原则，一般为600m2（30m×20m）。每块标准地内每隔5m用绳子拉出6条样带，每条样带内每隔5m设一样方，对样方内立木进行每木检尺，实测胸径、树高、优势树种的胸径生长量，采用材积差法换算成材积生长量。每个样方内设置1m×2m的小样方，调查下木和草本的种类、株数、高度、盖度、多度及生长状况。记载标准地生境条件。

3 结果与分析

3.1 种类组成分析

种类成分组成结构的不同影响着整个群落的功能与动态，进而影响到整个群落与环境构成的生态系统。Ⅰ型和Ⅱ型森林与湿地交错群落的层次、种类、组成，根据各种群的重要值反映了种群的优势程度，其顺序能表现出种群相互作用及组成的关系，随着湿地向森林的不断过渡，不同层次的植物组成由湿生不断向中生化过渡。

3.1.1 Ⅰ型群落的种类组成结构与动态。Ⅰ型植物群落结构分乔木层、灌木层、草本层和苔藓层。从湿地→森林的生境变化看到：乔木层以喜光的白桦为优势种，平均高度11.2m，胸径10cm，还有少量山杨和山槐，群落郁闭度0.5；灌木层以柴桦、柳叶绣线菊和茶条槭幼苗为优势种向以乌苏里绣线菊和疣枝卫矛为优势种过渡，高度为1.5～3.5m，同时伴生有绍柳、五味子、稠李、少量山槐的幼苗，高度为1～2.5m，盖度为50%；草本层的植物种类多，依次以密集型修氏苔草、三棱草为优势种。沿着沼泽向森林方向，以喜光的白桦为优势种的群落，喜光耐旱的植物种羊胡子苔草等出现。

3.1.2 Ⅱ型群落的种类组成结构与动态。Ⅱ型植物群落结构分乔木层、灌木层、草本层和苔藓层。从湿地→森林的生境变化看到：乔木层以毛赤扬和白桦为共建优势种，平均高度分别为12m、14.5m，平均胸径分别为13.62cm、12.4cm，还伴生有红皮云杉平均高度8.64m、平均胸径8.6cm，群落郁闭度0.5；灌木层依次以柴桦、柳叶绣线菊、北悬钩子、珍珠梅、兴安茶藨子、刺枚蔷薇、乌苏里绣线菊和疣枝卫矛过渡，高度为1.2～3.5m，盖度为70%；草本层的植物种类多，依次以修氏苔草、三棱草为优势种。近沼泽乔木毛赤杨、白桦开始侵入并构成群落主体，而且针叶树种红皮云杉的出现并占有一定的重要值，说明随着植物对环境的改造，环境正在由湿生生境逐渐向中生生境过渡。林下植物种类组成也由湿生植物逐渐向耐荫植物过渡。

3.2 径级结构与分析

两类型的交错带群落优势种径级分布呈现相同的变化规律，均在小径级上形成分布高峰值，随着径级增大，相对应的株数比例逐渐减小。其中，Ⅰ型在8径级出现明显分化，而Ⅱ型在10～12径级才出现分化。在Ⅱ型中，Ⅱ型-1较Ⅱ型-2群落稳定性要强（见图1）。

图1 Ⅰ型和Ⅱ型的优势种径级分布图

3.3 水平结构分析

3.3.1 Ⅰ型主要树种的水平分布。调查的白桦林属于幼龄林至中龄林，各主要树种的水平分布状况，采用方差／均值法对水平格局进行分析（见表1），说明现有的林地都是在较大范围的采伐迹地上生长起来的，林分结构还处于不断的变动过程中，趋向于均匀分布。

表1 Ⅰ型各标准地白桦扩散系数

3.3.2 Ⅱ型主要树种的水平分布。所调查的白桦（16～50年）林属于中龄林至成熟林，从表2分析，各个标准地内，幼树个体数量很多，呈随机分布；毛赤杨（18～45年）林属于中龄林至成熟林，从表3分析，各个标准地内，幼树个体数量均很多，呈随机分布。云杉林属于幼龄林至中龄林，从表4分析，呈随机分布。从以上毛赤杨、白桦、云杉的水平分布可以看出随环境梯度变化规律相同。即所调查的各个标准地内，幼树个体数量很多，呈明显的随机分布，但随着径级加大，株数急剧减小；在径级较大的样地内，个体的数量非常稀少，在空间上也比较分散；距离森林越近，小径级个体数量很少。

表2 Ⅱ型各标准地白桦扩散系数

表3 Ⅱ型各标准地毛赤扬扩散系数

表4 Ⅱ型各标准地云杉扩散系数

3.4 群落演替分析

现场调查，这里原为坡地的低洼地带，着生许多草类，雨季被淹没，具有了一定的水湿生境，这样有苔草生长，由于它们有分枝的根蘖密集生长在一起而形成塔头。邻近湿地的森林中较耐水湿且传播快、繁殖力强的、耐贫瘠树种的种子落到塔头上就可以发芽生长，并逐渐向湿地推进，改善湿地的立地条件并利于更多种子的侵入，型中所见的白桦林（采伐后的迹地上形成。由于低洼地的季节性积水，光照充足，较耐水湿且喜光的、深根性的白桦树种侵入并定居，形成先锋群落，此群落不稳定。Ⅱ型中所见的毛赤杨、白桦和云杉的侵入，增加了蒸腾量，促使水分向适中条件发展，林下的下木和草本不断的向中生化过渡，于是湿地被森林取代，在Ⅱ型中最为明显。特别是云杉的出现，意味着演替进程已进入针阔叶混交林阶段。

［1］ 牟长城.长白山森林-沼泽生态交错带群落和环境梯度分析［J］.应用生态学报，2001，12（1）：1-7.

［2］ 郎惠卿.中国湿地植被［M］／／中国湿地植被编辑委员会编.北京：科学出版社，1999.

［3］ 韩景军.长白山白河地区森林-沼泽交错群落的研究［J］.北华大学学报，2000，1（3）：246-253.

［4］ 牟长城.长白山森林沼泽生态交错带群落演替规律［J］.北京林业大学学报，2001，23（1）：1-6.