红桦林皆伐迹地植被天然恢复效果调查初探

2020-12-04

甘肃林业 2020年5期

红桦（Betulalbo-sinensis Burk）林是小陇山林区的一种主要的森林生态类型，是保持高寒山区生物多样性及生态系统的主要群落，同时也是小陇山的主要用材林分之一。在天水小陇山、关山、西秦岭垂直分布于海拔1800～3600米的高山区，自然条件差、交通不便，人工更新造林成本高，而且造林成活及保存率低，同时有损森林生态系统的生物多样性，并降低其生态功能。本次调查主要是对上世纪八十年代后期和九十年代初皆伐后的红桦林迹地天然更新和人工更新失败后形成的林分进行的生长和植被组成成份调查，目地是研究红桦皆伐迹地天然更新的能力、植被自然修复力及生长状况。

一、调查方法

采用标地法，调查内容为：乔木层的郁闭度、胸径、树高，胸径小于4厘米的乔木只调查数量，记为幼树、幼苗；同时在标地内设置2×2米的样方，调查样方内灌木、草本层的盖度、高度、数量。标地面积20×30米，标地于1986年～1998年布设于小陇山林业局。

二、结果分析

（一）植被调查分析

在红桦林块状、带状皆伐迹地内，共设临时性标地157块、做2米区分段解析木154株、样方289块。将样地、样方植被调查材料分乔木层、灌木层、草本层分别统计数量，并换算成每公顷株数，计算频度。将每公顷株数大于50株的植被列表如下（竹类为地上枝的数量）。

从下表可看出：

1.乔木层随着采伐后年龄的增长，大于50株（丛）/公顷的种的数量在增多，总株数在减少，由采伐后5年时的5种增至采伐后15年时的8种，总数量由20080株/公顷减少至9863株/公顷。从全是阳性树种增加了幼树期耐阴的甘肃枫杨、椴树、云杉、五角枫等，植物群落结构渐趋稳定。

2.灌木层随着采伐后年龄的增长由喜光的悬钩子、榛子向喜阴的华桔竹演替，到采伐后15年时，灌木层华桔竹占绝对优势，占到灌木层密度的85.1%左右，从分布格局看，由采伐后5年时悬钩子占优势的集群分布向华桔竹占优势的均匀分布演替。

3.草本层由采伐后的喜阳的青管苔草、森林糙苏被喜阴的木贼、山芹所代替。大于50株（丛）/公顷种的数量由采伐后的8种减少到5种。

4.从调查可看出红桦林采伐后15年左右时，天然更新可形成三种群丛：第一种分布于山坡上部的草本层以苔草为主、下木以华桔竹为主的红桦林；第二种分布于山坡中下部的草本层以山芹为主、下木以华桔竹为主的红桦林；第三种分布于沟谷坡麓的草本层以木贼为主、下木层以华桔竹为主的红桦林。

这三种群丛都处于正向演替阶段，乔木层中有云杉、甘肃枫杨等树种出现，且最终会被云杉所代替，形成更稳定的群落。

（二）红桦幼林生长因子分析

1.幼树逐年高生长

红桦幼林期的高生长，通过解析木很难准确查定。为比较准确地掌握红桦幼林树的逐年高生长，选用15年以下的优势单株92株，对其逐年高进行回归分析，得出逐年高生长曲线。

植被调查统计表株、丛/公顷

红桦幼树2～7年是高生长速生期，7～10年是中生期，12年以后逐渐匀速增长，大体稳定在每年40厘米左右。

2.密度与林龄的相关性

红桦的林龄与密度呈近似"L"型的指数函数曲线关系

红桦在14年以前，自然稀疏十分剧烈，在8年的时间里每公顷株数少了六分之五。22年以后，才渐稳定在3700株左右。上述曲线回归，经方差分析，F=147.2780 Fa=F0.01 [1,16]=3.35，极显著。

3.株数与胸径、树高的相关性

红桦是浅根性树种，靠侧根从四面八方的土层（A层）中吸取养分。因此，可利用的营养面积的大小对红桦尤为突出。我们选用12、22二种年龄的样地材料，对胸径和树高与密度的关系，进行了回归分析。

红桦的胸径和树高随着每公顷株数的增加而减少或降低。密度越大，林木可利用的营养面积就越小，对直径和树高生长不利。具体表现在林分中自然稀疏十分强烈，林龄越小这种趋势越是明显。22、12林龄的曲线，突出变化在单位株数3000株以下，与1000株/公顷的林分相比胸径平均下降了29.6%，树高下降了33%。要防止这种趋势的出现，唯一的办法，就是及早间伐，控制密度。