播种造林在大兴安岭植被恢复中的作用探析

魏振鹏，程洪波

(1.大兴安岭林业集团公司森林经营部，黑龙江 大兴安岭 165000;2.大兴安岭地区行署林业和草原局，黑龙江 大兴安岭 165000)

大兴安岭是我国生态安全重要保障区、生态功能区和木材资源战略储备基地，也是东北乃至华北平原的重要生态屏障[1]。2003—2006年发生的森林火灾使松岭、新林、十八站和韩家园等林业局的森林资源遭到了严重破坏，致使植物群落发生逆向演替，植被种类及分布发生了明显变化[2，3]。火灾区局部生境已经向干旱和过湿2个极端发展，温度变幅增加，如不及时采取有效措施，森林资源恢复更新工作会更加困难。根据大兴安岭的实际，一般在火烧迹地上更新主要采取天然更新、人工促进天然更新和人工更新并举的更新方式[1]。即在轻度和中度火烧区，以天然更新和人工促进更新为主；在重度和严重过火区，被烧死的林木占95%以上，种子缺乏，用植苗造林恢复森林植被固然是一种好方法，但是在面积大、交通条件差、土层较薄、土壤干旱的条件下进行植苗造林，操作难度大，成活率和保存率很难保证，因此在这种火烧迹地上，充分利用乡土树种的特性，采取直播更新的方式进行人工更新是可能的。

1 自然概况

大兴安岭属低山丘陵地貌，地形起伏不大，地势由西南向东北倾斜，逐渐向东北部趋于平缓，谷宽坡缓。最高海拔780m，最低海拔140m，平均海拔370m左右。森林植被以兴安落叶松(Larixgmelini)为主的寒温带明亮针叶林占优势的森林植物群落，伴生树种有白桦(Betulaplatyphylla)、樟子松(Pinuussylvestrisvar.mongolica)、山杨等，东南部蒙古栎(Quercusmongolica)和黑桦(Betuladahurica)在阳坡及山脊形成了部分植被群落。地带性土壤为棕色针叶林土和暗棕壤，在低洼地和谷地分布有草甸土、沼泽土及河滩森林土，部分地域有岛状永冻层，棕色针叶林土层薄，一般厚度在20cm左右，且石砾含量多。表层普遍具有以半分解有机物为主的泥炭粗腐殖质毡状层，为土壤特征层，其厚度随不同亚类而异，在5～10cm这一层松软而富有弹性，蓄水性强，对涵养水源作用很强。

2 播种造林及调查

2.1 播种造林方法

采取穴状整地的方式，穴径50cm，碎土深3～5cm。春季播种在5月下旬至6月上旬，秋季在9月上旬至10月上旬。人工撒播或直播器进行播种。播种量：兴安落叶松一级种子为60粒穴-1，二级种子为72粒穴-1，三级种子为89粒穴-1；覆土厚度为种子直径的2～3倍，一般情况下0.5cm左右，最大不超过1cm。

2.2 调查方法

针对不同坡向、不同坡位、不同坡度、不同季节，各林业局对每项因子、不同立地条件随机选设调查样地，样地规格15m×15m，阴坡、阳坡各2块；坡上、坡中、坡下各2块；1～5°、6～8°、12～15°的坡度各2块；春季、秋季播种各2块。共计对80块样地的播种穴内的株数进行连续3年的调查、统计、分析。

3 不同立地条件直播更新效果的分析

3.1 不同坡向直播更新效果

根据调查结果，不同坡向对直播更新的频度、每穴株数、每公顷株数都有显著的影响。阴坡比阳坡更新频度高270.8%，每穴株数多109．5%，各项调查项目阴坡均比阳坡好。分析数据差异显著的原因，主要是阳坡比阴坡日照时间长，辐射总量大，气温高，林地蒸发量大，致使阳坡土壤含水量减少，种子发芽率低，幼苗死亡率高。经调查，在北纬50°坡度为5～20°之间的山地，阳坡比阴坡直接辐射总量多302.7kJm-2，这充分说明阳坡易于干燥，土壤含水量少。这是阳坡直播更新成活与否的障碍因子，是导致直播更新效果的制约因素；而阴坡水分条件好，是促使幼苗成活的主导因子。当然，阴坡的温度无论地上、地下的均低于阳坡，这也是抑制幼苗生长的限制因子，但并不影响幼苗的成活。因此对直播更新而言，阴坡比阳坡好。

3.2 不同坡位直播更新效果

坡位不同直接影响光照、太阳辐射、土壤厚度、土壤含水量、有机质等一系列因子的变化。上坡、山脊等处的风往往大于下坡山谷，土壤干燥、水分少。在山的下坡处由于从上部随水带下来的冲积物的堆积，土层厚度往往大于上部，土壤较上坡肥沃，水分条件好。所以不同坡位人工直播幼苗更新的频度、每穴株数和每公顷株数都不同。经调查，阴坡的不同坡位直播更新效果差异显著，坡下更新频度比坡上高32.7%，坡下每穴株数比坡中高55.4%，比坡上高112.6%；幼苗的高度和地径也有很大差别，均为坡下的最好，坡中次之，坡上最差。说明兴安落叶松的更新效果随坡位由上到下逐渐变好。

3.3 不同坡度人工直播更新效果

坡度是影响林木生长的一个重要因子。根据调查，不同坡度的人工直播更新效果差异显著，坡度1～5°的更新频度比坡度6～8°的高6.85%，比12～15°高22.8%；坡度1～5°的平均每穴株数比坡度6～8°的多46.2%，比12～15°多72.3%，可以看出，更新频度和每穴株数有随着坡度的增加而呈减少的趋势。这是由于坡度不同，引起水热条件分布的不同而致。

3.4 不同播种季节直播更新效果

根据调查，在阴坡正常整地的条件下，春播效果比秋播效果明显好。春播的更新频度比秋季播种高105.7%，每穴株数多315.8%，差异显著。数据表明，无论立地条件如何，一般春播比秋播效果好。这是因为春季播种的时间是6月，避开了干旱期，从而保证了播种苗的成活率。

秋播虽然经过翌年4月土壤中的顶浆阶段，但5月的干旱期严重缺水，土壤水分蒸发过量，致使部分种子失水过多，丧失了生命力。尤其是落叶松这样的小粒种子更为严重，并且秋季播种，早春土壤升温快，部分种子萌发早，霜冻危害严重，所以，秋播效果不佳。

4 动态变化过程分析

直播更新每个播种穴所形成的小种群数量随着时间的进展而不断减少，形成了一个不断下降的存活曲线。但不同的地形因子、不同的人为因子均对幼苗的存活株数、更新频度的变化有直接影响，形成不同的存活曲线。

4.1 不同坡向的动态过程

阳坡、阴坡的每穴株数均随着时间的增加而不断减少，是时间的函数。但因坡向不同，其生态因子差异显著，使每穴平均株数随着时间的增加而减少的速度也明显不同，二者差异显著。阴坡直播更新最后处于基本稳定时每穴平均株数为3.6株，比播种当年的出苗数量减少47.6%，阳坡比当年出苗数量减少18.2%。

4.2 不同坡位的动态过程

随着苗龄的增加，每穴平均株数出现逐渐减少的趋势。坡下部最后存活的株数比当年株数减少38.3%，坡中部减少57.1%，坡上部减少49.1%，上述数据说明，立地条件好，每穴平均株数随着苗龄的增加而减少的趋势有所减缓，存活数量多。

4.3 不同坡度的动态过程

不同坡度的直播更新幼苗存活株数随时间的增加而减少，但减少的速度不一样。1～5°最后存活数量比播种当年减少36.3%，6～8°减少58.3%，12～15°减少49.1%，上述数据说明，坡度小的减少的速度慢，而坡度大的减少的速度快。

5 小结

兴安落叶松最适宜播种的适生立地条件为阴坡、半阴坡和阳坡下部。在大兴安岭地区春季(6月)是较适宜的播种季节。通过多种不同立地条件的调查分析，人工播种造林效果的好坏是一个众多因子相互作用的结果。在大兴安岭地区进行直播更新造林，低山丘陵地形是制约水分再分配的因子，因此，播种更新造林应选择水分条件较好的立地，即坡度较小的阴坡、半阴坡的下坡位，选择水分充足的6月进行直播更新造林。