辽宁朝阳地区不同经营方式和林地环境条件下植被天然更新情况调查与分析

摘要：  通过对朝阳地区林地踏察和后期调查发现，更新好的地块全部出现在郁闭度低的林分，乔木更新又以人为干扰过的地块最为明显，乔木树种幼树数量超出其他两种类型3倍，地径和树高生长指标也最优，因此采取人工促进更新和封育相结合的方式可以取得最优的更新效果。具体方式是：选择坡度≤25°的疏林地;采取人工或机械的方式;沿等高线深翻30 cm，使地表形成小面积平整或浅沟，为减少对植被的破坏，沟间距应适当加大，然后进行封育。关键词：  朝阳地区;  植被更新;  人工促进;  封育结合

中图分类号：   S 718. 54 + 2， S 753. 5               文獻标识码：   A                文章编号：1001 - 9499（2020）01 - 0055 - 03

植被天然更新有利于改善现有林地林龄结构不合理、植物种类单一等不良状况，对植被恢复意义重大。植被恢复又是陆地生态系统恢复中的关键，植被破坏往往引起土壤的侵蚀和生境退化，生境退化又阻碍了植被的恢复，甚至引发生态系统结构紊乱、功能失调、生物多样性丧失等一系列问题[ 1 ]。一定的人为干预会对植被更新的数量、物种组成、结构产生积极的影响，因而值得关注和探索。

朝阳地处辽宁西部，气候条件相对恶劣，植物种类少、人工纯林居多（以油松和侧柏为主）、天然林极少、植被自然更新较差，对受到破坏和已经退化的植物生态系统，易引起土壤侵蚀和植物生存小环境的退化，从而形成恶性循环，对形成健康稳定的植物群落极为不利。本文选择不同立地环境条件下天然更新状况相对较好的样地，调查植被更新状况，互为参照进行比较分析，以期得到有利于植被更新的方式方法，为辽西地区植被恢复和形成健康稳定的植物群落提供参考。

1 调查地概况

调查区设在辽宁省旱地农林研究所，该地区少雨干旱，为华北植物区与内蒙古温带草原区的过渡地带，属温带半干旱大陆性季风气候。年平均气温6～10 ℃，累年平均气温8 ℃;最冷月平均气温-10.6 ℃，最高月平均气温24.4 ℃，极端最高气温40.0 ℃，极端最低气温-27.9 ℃;≥0的积温3 801.3 ℃，≥5 ℃的积温3 669.8 ℃，>10 ℃的积温3 383.1 ℃;无霜期164天左右;年平均降水量487 mm;年平均相对温度58%;年日照时数2 916.4 h。干旱多风、温差大、雨量少为其主要特征，降雨分布不均，多集中在7～8月，土壤为淋溶褐土，pH值7.5～8.0[ 2 ]。

2 调查方法

2. 1 样地选择与设置

辽宁省旱地农林研究所的620.3 hm2林地均为营造于1980年代的水土保持林，为了体现不同经营类型对植被更新产生的效果，以经营类型和树木更新状况为样地选择主要条件（树木更新最优为依据）。经过全面踏察后，共选择样地类型3个，每个类型布设2块30 m×30 m的样地，共设置6个编号为：R1、R2;S1、S2;F1、F2的样地（表1），以期通过样地间比较分析，得到最后结论。其中，R1、R2因2010年风电施工需要，对林木进行带状或块状皆伐后，施工作业时采用机械方式对土壤进行扰动后形成的地块，起源为人工实生油松纯林;S1、S2为2009年进行过抚育的林分，主要采伐被压木，并修枝，大大降低了林内郁闭度，改善了林内光照条件，起源为人工实生油松纯林;F1、F2为2010年进行封育的稀疏林地，起源为人工萌生，经过封育，在一定程度上减少了过度放牧产生的不良影响。

表1 自然更新样地设置

2. 2 调查方法及时间

于2019年8月份在每个样地内采用5点取样法（即先确定对角线的中点作为中心样方，再在对角线上选择4个与中心点距离相等的点作为另外4个样方），设置5个5 m×5 m的样方（6块样地共设30个样方）对幼树进行调查。先用卷尺量好距离，在样方的4个角插上木桩，并用绳子连起来，然后分别记录样方内乔木的种名、数量、高度、地径、冠幅，在每个样方中心各设置1个1 m ×1 m的小样方（30个样方共计设置30个小样方）仍用木桩和绳子分割，用以草本和灌木种名、高度、数量、盖度的调查。

2. 3 数据的统计与分析

乔木树种的重要值计算：

IV=（RD+RF+RC1.3）/3

灌木、草本的重要值计算：

IV=（RD+RF+RC）/3

式中，IV为重要值;RD为相对多度;RF为相对频度;RC1.3为相对显著度;RC为相对盖度[ 3 ]。

使用Excel软件的统计功能对调查数据进行统计分析，主要对物种数量、多度、盖度、频度和重要值进行统计分析比较。

3 各样地调查结果

3. 1 不同类型样地乔木更新情况及分析

由于调查区母树种类少，导致样地内或周边乔木树种只有油松和白榆两种（表2），3个不同类型间，乔木更新在数量和幼树地径2个指标上存在较明显差异。R1、R2乔木的更新效果最为明显，无论是幼树更新的数量、生长情况均显著优与其他2块样地。其原因可能是自然落种后的种子落入砾石缝隙，种子在萌发和幼苗期得到了很好的保护，且砾石起到一定的遮光保湿作用，使得幼树得以大量保存并在先期形成生长优势;再则由于人为施工使原地形局部发生变化，形成小面积平坦或低洼地型，形成类似水平整地的形制，因而有利雨水的收集与储存，并且土壤质地相对疏松利于根系生长，使幼树更新良好;后期由于幼树得到了良好的光照和水份条件，使其在后续生长过程中比其他样地幼树更为粗壮，保存率也最高。

表2 样地乔木树种更新情况

3. 2 不同类型样地灌木更新情况及分析

通过调查（表3～5）可知，F1、F2样地灌木种类和生长状况都优于其他2块样地，物种数量高于其他样地1～1.5倍，原因可能是封育初期林地郁闭度比其他样地低，灌木树种类多，且有一定数量，而封育后人为干扰减少，使得灌木树种得以快速恢复。而其他2种类型样地原有郁闭度大，不利喜光灌木生长，只是在后期光照条件改善后才得以慢慢恢复，因而不及F1、F2样地灌木更新好。所有灌木中胡枝子和荆条在3个样地中的相对频度值之和分别为1、1、0.88，在样地恒有种占有绝对优势，这可能与其自身习性和抗逆能力有关。

表3 R1、R2样地灌木树种更新情况

表4S1、S2样地灌木树种更新情况

表5 F1、F2样地灌木树种更新情况

3. 3 不同类型样地草本植物更新情况及分析

通过调查（表6～8）发现，F1、F2样地草本植物更新情况及草本种类明显好于其他2块样地，物种数量高于其他样地1.5倍，其原因是郁闭度小，地表原有植物未受到破坏及影响，因此草本植物生长状况良好。其中狗尾草和披碱草在3个样地的相对频度之和分别为0.75、0.7、0.49，是样地的恒有种，主要原因是其自身抗逆性强。

表6 R1、R2样地草本植物更新情况

表7 S1、S2样地草本植物更新情况

表8 F1、F2样地草本植物更新情况

4 分析与结论

4. 1 光照强度是植物更新生长的重要因子，因而所有样地均选设在郁闭度≤0.4的地块。通过比较可以发现，如果按物种多样性的角度分析，F1、F2样地优于其他2块样地，但由于灌木和草本植物根系分布浅 ， 禾本科植物20～30 cm ， 豆科植物虽然入土较深（ 可达 2～2.5 m） ， 但根弱 ， 根粗一般只有几毫米，不能抵抗强大径流的冲刷 ， 也不能防止较深的浅沟侵蚀和切沟侵蚀 ， 更不能制止崩塌和滑坡的发生 ， 而林木则可弥补这一不足 。林木主根粗壮 、 根幅大 、根系分布較深（ 深达数米，有的可下扎至母岩层中 ） ， 能较好地防止较深的浅沟侵蚀和切沟侵蚀 ， 并可在一定程度上制止崩塌和滑坡的产生。这一点是草本植物所不及的 ， 特别是树木郁闭成林 、枯枝落叶层形成以后 ， 其水土保持效益非常显著 ，从长期效益看 ， 草本不及木本植物[ 4 ]。因此选择以木本植物为评测标准，则R1、R2样地幼树无论在更新数量和质量上均为最优。

4. 2 试验结果表明，采取人工促进更新和封育相结合的方式可以取得最优的更新效果，并达到水土保持和形成健康稳定的森林生态系统的目的，具体方式是选择坡度≤25°的疏林地;采取人工或机械的方式;沿等高线深翻30 cm，使地表形成小面积平整或浅沟，为减少对植被的破坏，沟间距应适当加大，然后进行封育，对取得优良的更新效果最为有利。

参考文献

[1] 成克武，  周晓芳，  江其川，  等.  滇中山地滇石栎（Lithocarpus-  dealbatus）灌丛恢复改造技术研究[J].  河北农业大学学报，  2011，  34（6）：22 - 29.

[2] 惠兴学，  洪新，  黄丽华，  等.  欧洲花楸引种栽培初步研究[J].   防护林科技，  2012（5）：  27 - 29.

[3] 囤兴建，  李锡杰，  许景伟，  等.  威海市里口山不同烧死木清理方式对人工促进植被天然更新的研究[J].  山东林业科技，  2017（5）：  11 - 16.

[4] 刘明国，  何富广，  王世英.  辽西地区草本植物改土防蚀效益研究[J].  土壤通报， 1998（5）：  198 - 200.

第1作者简介：  王玉峰（1980-），  男，  林业工程师，  主要从事森林经营研究。

收稿日期： 2019 - 11 - 20

（责任编辑：   张亚楠）