撫育對不同坡向“栽針保闊”紅松林群落結(jié)構(gòu)的影響

于曉梅 屈紅軍

(東北林業(yè)大學(xué)，哈爾濱，150040)

撫育對不同坡向“栽針保闊”紅松林群落結(jié)構(gòu)的影響

于曉梅 屈紅軍

(東北林業(yè)大學(xué)，哈爾濱，150040)

以長白山區(qū)“栽針保闊”紅松林為研究對象，采用樣帶網(wǎng)格調(diào)查和重要值研究法，研究了不同撫育方式對闊葉紅松林群落結(jié)構(gòu)的影響效果。結(jié)果表明:隨著透光撫育強度加大，不同坡向的“栽針保闊”紅松林群落中，紅松優(yōu)勢地位提升，陰坡和半陽坡應(yīng)保持較低郁閉度，陽坡應(yīng)保持中等郁閉度;半陽坡紅松重要值提升幅度(0.300～0.708)＞陽坡(0.271～0.516)＞陰坡(0.119～0.470)，通過“栽針保闊”途徑恢復(fù)闊葉紅松林要充分考慮坡向環(huán)境因子。

透光撫育;紅松林;群落結(jié)構(gòu);栽針保闊;坡向

闊葉紅松林是中國東北東部山區(qū)地帶性頂極植被，具有林地生產(chǎn)力高、森林生態(tài)環(huán)境優(yōu)良、生物多樣性良好、穩(wěn)定性強等優(yōu)點[1]。但由于半個多世紀的過度利用與破壞，原始闊葉紅松林所剩無幾，僅在自然保護區(qū)有少量的分布，目前已退化為天然次生林和人工林。因此，有關(guān)闊葉紅松林的恢復(fù)是科學(xué)界普遍關(guān)注的問題。一方面，在自然保護區(qū)開展原始紅松林結(jié)構(gòu)、功能、動態(tài)及經(jīng)營等方面的研究[2-4]，揭示了原始紅松林群落的發(fā)生發(fā)展規(guī)律性，不僅為原始紅松林的保育與可持續(xù)經(jīng)營提供了科學(xué)依據(jù)，而且也為東北次生林和人工林的經(jīng)營提供了可借鑒的參照系統(tǒng)。另一方面，在次生林區(qū)開展了次生林的林型分類、結(jié)構(gòu)、功能、動態(tài)及經(jīng)營等方面的系統(tǒng)研究[5-7]，探討了紅松混交林有效恢復(fù)與經(jīng)營途徑，并提出了適合東北森林特點的“栽針保闊動態(tài)經(jīng)營體系”[8-10]，以期通過在次生林林隙栽植紅松等針葉樹種，并在次生林不同發(fā)展階段實施保闊、引闊和選闊，人工促進次生林向紅松混交林方向的演替進程，為東北次生林的經(jīng)營指明了發(fā)展方向。但目前“栽針保闊”恢復(fù)途徑中，林下栽植的紅松幼樹生長緩慢，郁閉成林較晚等問題，給闊葉紅松林的恢復(fù)和發(fā)展帶來了一定困難，這是由于“栽針保闊”思想發(fā)展時間相對較短，其實踐效果還需時間檢驗。因此，需進一步深入系統(tǒng)地長期定位研究，不斷充實和完善該理論體系。本文對長白山林區(qū)不同坡向、不同撫育強度的“栽針保闊”紅松林群落結(jié)構(gòu)(重要值)進行研究，探討不同撫育強度對“栽針保闊”紅松林群落結(jié)構(gòu)的影響，以期為長白山林區(qū)經(jīng)營及闊葉紅松林資源的恢復(fù)提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究地區(qū)概況

研究地點位于長白山林區(qū)白河林業(yè)局春雷林場(41°43′～42°26′N，127°42′～128°17′E)。本區(qū)屬受季風影響的溫帶大陸性氣候，全年平均氣溫為3.9℃左右，年降水量600～700mm，土壤為發(fā)育在火山灰沙礫土上的暗棕色森林土。本區(qū)植物區(qū)系屬于長白山植物區(qū)系，地帶性植被以紅松為主的紅松闊葉混交林。

2 研究方法

2.1 樣地設(shè)置及調(diào)查

研究區(qū)位于春雷林場14林班(1979年林冠下栽植紅松)和16林班(1993年林冠下栽植紅松)，前者位于東南坡(半陽坡)和南坡(陽坡)，后者位于東北坡(陰坡)。試驗于1996年開始，分別在1979年與1993年林冠下栽植紅松的林分中設(shè)置不同上層透光撫育強度(郁閉度:0(皆伐)、0.2、0.4、0.6、0.8(對照))處理試驗(各處理水平面積均為1 hm2)。本調(diào)查標準地設(shè)置的方法:在不同時期及不同上層透光撫育強度處理試驗區(qū)各設(shè)置3塊30m×20m的標準地，共設(shè)置45塊標準地。采用標準地樣帶網(wǎng)格調(diào)查方法，將各標準地均勻劃分為24個5m×5m的小樣方，對樣地內(nèi)喬木進行每木調(diào)查，測定喬木的種類、數(shù)量、頻度、胸徑及樹高等，研究群落的樹種組成結(jié)構(gòu)。

2.2 重要值分析方法

依據(jù)群落各組成樹種的重要值，判定各樹種在試驗群落重點地位及作用，分析不同撫育強度對群落樹種組成結(jié)構(gòu)的影響。

重要值=(相對密度+相對頻度+相對蓋度)/3。其中:相對密度=某個種的株數(shù)/所有種的總株數(shù);相對頻度=某個種在樣方中出現(xiàn)的次數(shù)/所有種出現(xiàn)的總次數(shù);相對蓋度=某個種的胸高斷面積/所有種的胸高斷面積之和。

3 結(jié)果與分析

陰坡、半陽坡、陽坡“栽針保闊”紅松林群落的樹種組成結(jié)構(gòu)與透光強度有著密切的關(guān)系，不同透光強度的群落樹種組成結(jié)構(gòu)存在明顯的差異性。

3.1 陰坡“栽針保闊”紅松林群落結(jié)構(gòu)

未透光群落結(jié)構(gòu):未透光撫育(郁閉度0.8)的“栽針保闊”紅松林群落，以闊葉樹種占絕對優(yōu)勢地位(見表1)。其群落由8個樹種組成，重要值從大到小排序為紫椴(Tilia amurensis)、春榆(Ulmus davidiana)、蒙古櫟(Quercus mongolica)、紅松(Pinus koraiensise)、黃波欏(Phellodendron amurensis)、楓樺(Betula costata)、色木槭(Acer mono)和白牛槭(A.mandshuricum)，形成了以紫椴為優(yōu)勢種，春榆、蒙古櫟和紅松為亞優(yōu)勢種，黃波欏、楓樺、色木槭和白牛槭為伴生種的紅松闊葉混交林群落。

半透光群落結(jié)構(gòu):半透光撫育(郁閉度0.2～0.6)的“栽針保闊”紅松林群落，均以紅松占絕對優(yōu)勢地位(見表1)。郁閉度0.6群落，由10個樹種組成，重要值從大到小排序為紅松、胡桃楸(Juglans mandshurica)、水曲柳(Fraxinus mandshurica)、黃波欏、山楊(Populus davidiana)、紫椴、山梨(Pyrus ussuriensis maxim)、旱柳(Salix matsudanna)、色木槭和山槐(Maackia a-murensis)，形成了以紅松和胡桃楸為優(yōu)勢種，水曲柳和黃波欏為亞優(yōu)勢種，山楊、紫椴、山梨、旱柳、色木槭和山槐為伴生種的紅松林群落。郁閉度0.4群落，喬木樹種由11個樹種組成，重要值從大到小排序為紅松、胡桃楸、春榆、水曲柳、山楊、山槐、色木槭、黃波欏、紫椴、山梨和旱柳，形成以紅松為優(yōu)勢種，胡桃楸、春榆和水曲柳為亞優(yōu)勢種，山楊、山槐、色木槭、黃波欏、紫椴、山梨和旱柳為伴生種的紅松林群落。郁閉度0.2群落，喬木樹種由13個樹種組成，重要值從大到小排序為山楊、紅松、白樺(Betula platyphylla)、山槐、蒙古櫟、黃波欏、春榆、山梨、紫椴、胡桃楸、色木槭、白牛槭和沙松(Abies holophylla Maxim.)，形成了以山楊和紅松為優(yōu)勢種，白樺、山槐、蒙古櫟、黃波欏、春榆、山梨、紫椴、胡桃楸、色木槭、白扭槭和沙松為伴生種的紅松林群落。

全透光群落結(jié)構(gòu):全透光撫育(郁閉度0)的“栽針保闊”紅松林群落，也是以紅松占絕對優(yōu)勢地位(見表1)。群落由7個樹種組成，重要值從大到小排序為紅松、黃波欏、春榆、胡桃楸、紫椴、白樺和蒙古櫟，形成了以紅松為優(yōu)勢種，黃波欏、春榆和胡桃楸為亞優(yōu)勢種，紫椴、白樺和蒙古櫟為伴生種的紅松林群落。

由此可見，隨著撫育強度的加大，陰坡紅松在群落中的地位得到提升，而主要闊葉樹種紫椴和蒙古櫟在群落中地位卻逐漸下降，使得紅松逐步取代了原次生林群落優(yōu)勢樹種紫椴而成為群落的優(yōu)勢種。水曲柳、黃波欏和胡桃楸取代了蒙古櫟的亞優(yōu)勢種的地位上升為亞優(yōu)勢種，春榆的亞優(yōu)勢種地位基本保持不變。透光撫育使群落伴生種數(shù)量均有所增加(增加了3～7種，除皆伐少1種外)。此外，透光撫育盡管均使紅松在群落中的地位有所提升，但不同撫育強度的影響效果存在差異性。郁閉度在0.2～0.6時，透光撫育對紅松的影響程度相近(0.303～0.325)，而皆伐則有較大幅度提高(0.470)。因此，采取“栽針保闊”途徑恢復(fù)紅松林群落初期，透光撫育強度應(yīng)保持較低郁閉度。

表1 陰坡“栽針保闊”紅松林群落樹種組成(重要值)

3.2 半陽坡“栽針保闊”紅松林群落結(jié)構(gòu)

未透光群落結(jié)構(gòu):未透光撫育(郁閉度0.8)的“栽針保闊”紅松林群落，以闊葉樹種占優(yōu)勢地位(見表2)。其群落由8個樹種組成，重要值從大到小排序為紫椴、紅松、蒙古櫟、春榆、山楊、山槐、白牛槭和色木槭，形成了以紫椴和紅松為共優(yōu)勢種，蒙古櫟為亞優(yōu)勢種，春榆、山楊、山槐、白牛槭和色木槭為伴生種的紅松林群落。

表2 半陽坡“栽針保闊”紅松林群落樹種組成(重要值)

半透光群落結(jié)構(gòu):半透光撫育(郁閉度0.2～0.6)的“栽針保闊”紅松林群落，均以紅松占絕對優(yōu)勢地位(見表2)。郁閉度0.6群落，由8個樹種組成，重要值從大到小排序為紫椴、紅松、蒙古櫟、山槐、山楊、黃波欏、春榆和假色槭(Acer pseudo-sieboldianum(Pax.)Komarov)，形成了以紫椴和紅松為共優(yōu)勢種，蒙古櫟為亞優(yōu)勢種，山槐、山楊、黃波欏、春榆和假色槭為伴生種的紅松林群落。郁閉度0.4群落，由7個樹種組成，重要值從大到小排序為紅松、紫椴、蒙古櫟、春榆、黃波欏、山槐和山梨，形成了以紅松為優(yōu)勢種，紫椴和蒙古櫟為亞優(yōu)勢種，春榆、黃波欏、山槐和山梨為伴生種的紅松林群落。郁閉度0.2群落，由6個樹種組成，重要值從大到小排序為紅松、春榆、紫椴、蒙古櫟、花曲柳(Fraxinus rhynchophylla)和山楊，形成了以紅松為優(yōu)勢種，春榆和紫椴為亞優(yōu)勢種，蒙古櫟、花曲柳和山楊為伴生種的紅松林群落。

全透光群落結(jié)構(gòu):全透光(郁閉度0)的“栽針保闊”紅松林群落，以紅松占絕對優(yōu)勢地位(見表2)。其群落由4個樹種組成，重要值從大到小排序為紅松、春榆、紫椴和胡桃楸，形成了以紅松為優(yōu)勢種，春榆為亞優(yōu)勢種，紫椴和胡桃楸為伴生種的紅松林群落。

由此可見，隨著透光撫育強度的加大，半陽坡紅松在群落中的地位得到不斷地提升，進而逐步成為群落的優(yōu)勢種，原次生林群落優(yōu)勢種紫椴的地位不斷下降，逐步降為亞優(yōu)勢種和伴生種;原次生林群落的亞優(yōu)勢種蒙古櫟地位基本保持不變，而春榆則由伴生種逐步上升為亞優(yōu)勢種。此外，群落組成樹種數(shù)略有減少(皆伐下降4種，其他下降為1～2種)。因此，采取“栽針保闊”途徑恢復(fù)紅松林群落中期，透光撫育強度也應(yīng)保持較低郁閉度。

3.3 陽坡“栽針保闊”紅松林群落結(jié)構(gòu)

未透光群落結(jié)構(gòu):未透光撫育(郁閉度0.8)的“栽針保闊”紅松林群落，以蒙古櫟占優(yōu)勢地位(見表3)。其群落由6個樹種組成，重要值從大到小排序為蒙古櫟、紅松、紫椴、春榆、黃波欏、楓樺和花曲柳，形成了以蒙古櫟和紅松為優(yōu)勢種，紫椴為亞優(yōu)勢種，春榆、黃波欏、楓樺和花曲柳為伴生種的紅松林群落。

半透光群落結(jié)構(gòu):半透光撫育(郁閉度0.2～0.6)的“栽針保闊”紅松林群落，均以紅松占優(yōu)勢地位(見表3)。郁閉度0.6群落，由6個樹種組成，重要值從大到小排序為紅松、蒙古櫟、紫椴、春榆、假色槭和山槐，形成了以紅松和蒙古櫟為優(yōu)勢種，紫椴為亞優(yōu)勢種，春榆、假色槭和山槐為伴生種的紅松林群落。郁閉度0.4群落，喬木層由7個樹種組成，重要值從大到小排序為紅松、蒙古櫟、紫椴、春榆、花曲柳、楓樺和黃波欏，形成了以紅松為優(yōu)勢種，蒙古櫟和紫椴為亞優(yōu)勢種，春榆、花曲柳、楓樺和黃波欏為伴生種的紅松林群落。郁閉度0.2群落，由6個樹種組成，重要值從大到小排序為紅松、紫椴、春榆、蒙古櫟、山楊和山槐，形成了以紅松為優(yōu)勢種，紫椴、春榆和蒙古櫟為亞優(yōu)勢種，山楊和山槐為伴生種的紅松林群落。

表3 陽坡“栽針保闊”紅松林群落樹種組成(重要值)

全透光群落結(jié)構(gòu):全透光(郁閉度0)的“栽針保闊”紅松林群落，以紅松占絕對優(yōu)勢地位(見表3)。其群落由5個樹種組成，重要值從大到小排序為紅松、紫椴、春榆、山楊和蒙古櫟，形成了以紅松為優(yōu)勢種，紫椴、春榆和山楊為亞優(yōu)勢種，蒙古櫟為伴生種的紅松林群落。

由此可見，隨著透光撫育強度的加大，陽坡紅松在各群落中的地位得到不斷提升，逐步成為群落的優(yōu)勢種，原次生林群落的優(yōu)勢種蒙古櫟的地位不斷下降，逐步降為亞優(yōu)勢種和伴生種。紫椴和春榆則由伴生種逐步上升為亞優(yōu)勢種。紅松的重要值表現(xiàn)為中等郁閉度條件下最大(0.401～0.516)。因此，在陽坡采取“栽針保闊”途徑恢復(fù)紅松林群落的中期，透光撫育強度應(yīng)保持中等郁閉度。

4 結(jié)論與討論

陰坡“栽針保闊”紅松林群落，在采取不同強度的透光撫育后，均形成了以紅松為優(yōu)勢種的針闊葉混交林群落，但各群落的樹種組成結(jié)構(gòu)卻有所不同。對照群落，主要由紫椴、春榆、蒙古櫟和紅松組成針闊混交林。隨著透光撫育強度的加大，紅松在群落中的地位得到提升而成為優(yōu)勢種，形成了紅松與胡桃楸、黃波欏、水曲柳、春榆為主的針闊混交林。

半陽坡“栽針保闊”紅松林群落，在采取不同強度的透光撫育后，均形成了以紅松為優(yōu)勢種的針闊葉混交林群落，但各群落的樹種組成結(jié)構(gòu)卻有所不同。對照群落，主要由紫椴、紅松和蒙古櫟組成針闊混交林。隨著透光撫育強度的加大，紅松在群落中的優(yōu)勢地位進一步得到提高，紫椴優(yōu)勢地位下降，形成了以紅松與春榆、蒙古櫟、紫椴為主針闊混交林。

陽坡“栽針保闊”紅松林群落，在采取不同強度的透光撫育后，均形成了以紅松為優(yōu)勢種的針闊葉混交林群落。對照群落，主要由蒙古櫟、紅松和紫椴形成的針闊混交林。隨著撫育強度的加大，紅松在群落中的優(yōu)勢地位提升，蒙古櫟優(yōu)勢地位下降，形成了以紅松與蒙古櫟、紫椴和春榆為主的針闊混交林。

采取不同的透光撫育后，紅松在群落中的地位都得到提升，但在不同坡向其影響效果有所差異。半陽坡紅松重要值(0.300～0.708)提升幅度大于陽坡(0.271～0.516)，主要是由于在陽坡立地上，闊葉樹種提高的幅度也比較大，對紅松的競爭抑制相對較強。半陽坡紅松重要值提高的幅度更大于陰坡(0.119～0.470)，這說明“栽針保闊”途徑下的紅松生長也需光照條件，“幼年耐陰”的特性不應(yīng)成為其長期在庇蔭條件下生長的依據(jù)。因此，通過“栽針保闊”這條有效途徑恢復(fù)闊葉紅松林，要充分考慮坡向環(huán)境因子，特別是在半陽坡，逐步加大伐除闊葉樹的強度，更有利于紅松的生長。

面對東北林區(qū)紅松林資源消耗殆盡的局面，目前就紅松的生長而言，提早結(jié)實或分叉與否并不重要，重要的是如何使更新的紅松盡快生長，增加地帶性頂極植被的本底，為恢復(fù)東北的闊葉紅松林創(chuàng)造有利的群落環(huán)境條件。

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Effect of Tending on Community Structure of Broad-Leaved Korean Pine Forests at Different Slope Aspects

/Yu Xiaomei，Qu Hongjun(School of Forestry，Northeast Forestry University，Harbin 150040，P.R.China)//Journal of Northeast Forestry University.-2011，39(6).-10～12

Tending;Korean pine forests;Community structure;Planting conifers and protecting broadleaves;Slope aspects

S753.51+1

于曉梅，女，1973年5月生，東北林業(yè)大學(xué)圖書館，館員。E-mail:yuxiaomei1973@hotmail.com。

屈紅軍，東北林業(yè)大學(xué)圖書館，副研究館員。E-mail:quhongjun2001@yahoo.com.cn。

2010年10月12日。

責任編輯:張 玉。

A survey was conducted to study the effect of different tending modes on the community structure of broad-leaved Korean pine forests after planting conifers and protecting broadleaves in terms of species importance value by the grid method.Result show that the Korean pine in the broad-leaved forests gradually became dominant with increasing tending intensity.The north-facing slope and semi-south slope should retain a lower canopy density，while the south-facing slope should retain a moderate canopy density.The increase extent of importance value for Korean pine in semi-south slope ranged from 0.300-0.708，followed by south-facing slope(0.271-0.516)and north-facing slope(0.119-0.470).It shows that more attention should be paid to slope aspect during the recovery process of Korean pine forests after planting conifers and protecting broadleaves.