紅樺林皆伐跡地植被天然恢復(fù)效果調(diào)查初探

紅樺（Betulalbo-sinensis Burk）林是小隴山林區(qū)的一種主要的森林生態(tài)類型，是保持高寒山區(qū)生物多樣性及生態(tài)系統(tǒng)的主要群落，同時(shí)也是小隴山的主要用材林分之一。在天水小隴山、關(guān)山、西秦嶺垂直分布于海拔1800～3600米的高山區(qū)，自然條件差、交通不便，人工更新造林成本高，而且造林成活及保存率低，同時(shí)有損森林生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性，并降低其生態(tài)功能。本次調(diào)查主要是對(duì)上世紀(jì)八十年代后期和九十年代初皆伐后的紅樺林跡地天然更新和人工更新失敗后形成的林分進(jìn)行的生長(zhǎng)和植被組成成份調(diào)查，目地是研究紅樺皆伐跡地天然更新的能力、植被自然修復(fù)力及生長(zhǎng)狀況。

一、調(diào)查方法

采用標(biāo)地法，調(diào)查內(nèi)容為：?jiǎn)棠緦拥挠糸]度、胸徑、樹高，胸徑小于4厘米的喬木只調(diào)查數(shù)量，記為幼樹、幼苗；同時(shí)在標(biāo)地內(nèi)設(shè)置2×2米的樣方，調(diào)查樣方內(nèi)灌木、草本層的蓋度、高度、數(shù)量。標(biāo)地面積20×30米，標(biāo)地于1986年～1998年布設(shè)于小隴山林業(yè)局。

二、結(jié)果分析

（一）植被調(diào)查分析

在紅樺林塊狀、帶狀皆伐跡地內(nèi)，共設(shè)臨時(shí)性標(biāo)地157塊、做2米區(qū)分段解析木154株、樣方289塊。將樣地、樣方植被調(diào)查材料分喬木層、灌木層、草本層分別統(tǒng)計(jì)數(shù)量，并換算成每公頃株數(shù)，計(jì)算頻度。將每公頃株數(shù)大于50株的植被列表如下（竹類為地上枝的數(shù)量）。

從下表可看出：

1.喬木層隨著采伐后年齡的增長(zhǎng)，大于50株（叢）/公頃的種的數(shù)量在增多，總株數(shù)在減少，由采伐后5年時(shí)的5種增至采伐后15年時(shí)的8種，總數(shù)量由20080株/公頃減少至9863株/公頃。從全是陽(yáng)性樹種增加了幼樹期耐陰的甘肅楓楊、椴樹、云杉、五角楓等，植物群落結(jié)構(gòu)漸趨穩(wěn)定。

2.灌木層隨著采伐后年齡的增長(zhǎng)由喜光的懸鉤子、榛子向喜陰的華桔竹演替，到采伐后15年時(shí)，灌木層華桔竹占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，占到灌木層密度的85.1%左右，從分布格局看，由采伐后5年時(shí)懸鉤子占優(yōu)勢(shì)的集群分布向華桔竹占優(yōu)勢(shì)的均勻分布演替。

3.草本層由采伐后的喜陽(yáng)的青管苔草、森林糙蘇被喜陰的木賊、山芹所代替。大于50株（叢）/公頃種的數(shù)量由采伐后的8種減少到5種。

4.從調(diào)查可看出紅樺林采伐后15年左右時(shí)，天然更新可形成三種群叢：第一種分布于山坡上部的草本層以苔草為主、下木以華桔竹為主的紅樺林；第二種分布于山坡中下部的草本層以山芹為主、下木以華桔竹為主的紅樺林；第三種分布于溝谷坡麓的草本層以木賊為主、下木層以華桔竹為主的紅樺林。

這三種群叢都處于正向演替階段，喬木層中有云杉、甘肅楓楊等樹種出現(xiàn)，且最終會(huì)被云杉所代替，形成更穩(wěn)定的群落。

（二）紅樺幼林生長(zhǎng)因子分析

1.幼樹逐年高生長(zhǎng)

紅樺幼林期的高生長(zhǎng)，通過(guò)解析木很難準(zhǔn)確查定。為比較準(zhǔn)確地掌握紅樺幼林樹的逐年高生長(zhǎng)，選用15年以下的優(yōu)勢(shì)單株92株，對(duì)其逐年高進(jìn)行回歸分析，得出逐年高生長(zhǎng)曲線。

植被調(diào)查統(tǒng)計(jì)表 株、叢/公頃

紅樺幼樹2～7年是高生長(zhǎng)速生期，7～10年是中生期，12年以后逐漸勻速增長(zhǎng)，大體穩(wěn)定在每年40厘米左右。

2.密度與林齡的相關(guān)性

紅樺的林齡與密度呈近似"L"型的指數(shù)函數(shù)曲線關(guān)系

紅樺在14年以前，自然稀疏十分劇烈，在8年的時(shí)間里每公頃株數(shù)少了六分之五。22年以后，才漸穩(wěn)定在3700株左右。上述曲線回歸，經(jīng)方差分析，F(xiàn)=147.2780 Fa=F0.01 [1,16]=3.35，極顯著。

3.株數(shù)與胸徑、樹高的相關(guān)性

紅樺是淺根性樹種，靠側(cè)根從四面八方的土層（A層）中吸取養(yǎng)分。因此，可利用的營(yíng)養(yǎng)面積的大小對(duì)紅樺尤為突出。我們選用12、22二種年齡的樣地材料，對(duì)胸徑和樹高與密度的關(guān)系，進(jìn)行了回歸分析。

紅樺的胸徑和樹高隨著每公頃株數(shù)的增加而減少或降低。密度越大，林木可利用的營(yíng)養(yǎng)面積就越小，對(duì)直徑和樹高生長(zhǎng)不利。具體表現(xiàn)在林分中自然稀疏十分強(qiáng)烈，林齡越小這種趨勢(shì)越是明顯。22、12林齡的曲線，突出變化在單位株數(shù)3000株以下，與1000株/公頃的林分相比胸徑平均下降了29.6%，樹高下降了33%。要防止這種趨勢(shì)的出現(xiàn)，唯一的辦法，就是及早間伐，控制密度。

三、小結(jié)與討論

（一）紅樺林采伐跡地，通過(guò)15年左右的植被自然修復(fù)，可形成三種植被群叢。第一種為苔草、華桔竹紅樺林；第二為山芹、華桔竹紅樺林；第三種為木賊、華桔竹紅樺林。

（二）紅樺林采伐跡地隨著采伐后年齡的增長(zhǎng)，喬木層由5年時(shí)的5種增至15年時(shí)的8種，總數(shù)量由20080株/公頃減少至9863株/公頃。從全是陽(yáng)性樹種增加了幼樹期耐陰的甘肅楓楊、椴樹、云杉、五角楓等，喬木層物種多樣性增高，植物群落結(jié)構(gòu)漸趨穩(wěn)定。

（三）紅樺幼林逐年高生長(zhǎng)曲線為

紅樺幼樹2～7年是高生長(zhǎng)速生期，7～10年是中生期，12年以后逐漸勻速增長(zhǎng)，大體穩(wěn)定在每年40厘米左右。

（四）紅樺的林齡與密度呈近似"L"型的指數(shù)函數(shù)曲線關(guān)系

紅樺在14年以前，自然稀疏十分劇烈，在8年的時(shí)間里每公頃株數(shù)少了六分之五。22年以后，才漸穩(wěn)定在每公頃3700株左右。

從調(diào)查可知紅樺林采伐跡地植被自然恢復(fù)能力很強(qiáng)，采伐跡地大多都能恢復(fù)成為森林群落，采伐后加強(qiáng)管護(hù)、減少人為破壞，就是植被恢復(fù)的有效途徑。

（本次調(diào)查涉及內(nèi)容多，所設(shè)樣地?cái)?shù)量多且涵蓋了紅樺林分分布的各種生態(tài)類型，本文只是摘取了部分內(nèi)容進(jìn)行了整理，文中有不當(dāng)之處敬請(qǐng)指正。）