大西山云南松林下草本植物災后恢復

劉經倫 陳文華 王自嬌

【摘 ? 要】 火是破壞森林生態系統的重要因子，不同程度的火災可以導致植物生態系統重塑。本文以云南松林火災為研究對象，對林下的草本植物恢復展開監測和研究。

【關鍵詞】火燒跡地;草本植物;多樣性

Restoration of herbaceous plants under Pinus yunnanensis forest in Daxi Mountain

Liu Jinglun ? Chen Wenhua ? Wang Zijiao

（Baoshan College of Resources and Environment ?678000）

[Abstract] Fire is an important factor that destroys forest ecosystem， and different degrees of fire can lead to plant ecosystem remodeling. Taking Pinus yunnanensis forest fire as the research object， this paper monitored and studied the restoration of herbaceous plants under the forest.

[Keywords] burned area; herbaceous plants; diversity

干擾作為自然界普遍存在的現象，是造成生態系統結構和功能長期波動的主要因素之一[1]，不同干擾類型和強度下森林群落結構特征存在明顯區別。而火干擾對生態結構的影響是生態研究中的熱點，火是破壞森林生態系統的重要因子，會影響到整個的植物生態系統，不同程度的火災會導致植物生態系統的重塑，重度的森林火災使環境遭到毀滅性的破壞。而有限的火燒，有時候會促進森林生態的更新，改變森林的植物群落結構，其中有年齡結構、密度、蓋度等，而草本的群落結構的改變是最為突出[2]。本文以云南省保山市隆陽區內的大西山山林火災為背景，對云南松林下草本植物在火災后的恢復情況展開監測和研究。

1 ?研究區概況

本研究以云南省保山市隆陽區境內的保山壩西側大西山云南松林火燒跡地為對象。保山市位于云南省西部，位于東經98°25′～100°02′和北緯24°08′～25°51′之間，平均海拔1800米左右。保山壩，年溫差小，年平均氣溫15.5°C，降水充沛、干濕分明。

2 ?材料與方法

2.1 ?研究樣地

本文選取6個樣地，設置為20×20m2，在大西山選擇4個火燒林，2個自然林，在喬木植物樣方中又設置5個草本植物樣方，面積是1×1m2。

2.2 ?數據處理及計算

本研究多樣性采用豐富度指數、物種多樣性指數和均勻度指數，及植物群落相似度Jaccard：s=c /（a+b-c）;重要值的計算為 IV（%）=（相對密度+相對蓋度+相對頻度）/3。

3 ?結果與分析

3.1 ?調查概況

所選取的樣地類型主要是云南松林，研究分析所選取的六個樣地都是草本植物，本研究時間區間為火災后一年內。草本植物作為森林生態系統的一個重要組成部分，它們能夠為其他有機體提供生存環境、調節營養循環及防止水土流失等作用，在維護森林的多樣性、生態功能穩定性方面具有獨特的功能和作用，在群落結構上與喬木、灌木層一起對環境資源進行利用和分配，并且在物種組成、生物量更新速度、與環境相互作用強度、面對特定干擾的響應方式等方面都有其自身的特點[3]，對植物生態演替和保持水土平衡，提高森林土壤營養元素的循環速率，改善土壤肥力等方面有重要作用。草本層植物從新長出來，主要是以金茅和藎草為主要的優勢種，而蕨類植物以芒萁為主要的優勢種，草本層植物生物量大大增加，比起自然林的草本植物生物量大，兩者之間的物種豐富度和優勢種也不同。

3.2 ?物種成分分析

分別的統計火燒跡地和自然林樣方中的物種的科、屬、種的組成，自然林樣方中草本植物中禾本科的物種占比最高，其次是菊科植物。而在火燒跡地樣方中，物種比自然樣地的物種有所增加，其最多的是菊科植物，其次是禾本科植物。由于生態演替現象，草本植物物種以禾本科植物與菊科植物為優勢，禾本科在物種競爭中會比菊科占優勢，而菊科植物在傳播方式上比禾本科占優勢，因此在火災后，禾本科植物受到一定的損失，而剛好給菊科植物的傳播和生長提供了入侵機會，因此優勢就變為了菊科植物。與然樣方相比較，火燒跡地的物種數量增加，物種多樣性更豐富了。

3.3 ?群落比較

自然樣地里草本層多樣性指數較低，火燒樣地與其相比則有所不同，森林火災導致喬木層、灌木層蓋度降低，在樣地中上部形成一定數量的林窗，給草本植物提供了充足的光照，給草本植物帶來了發展機遇，同時也給入侵植物提供了條件，草本層從蓋度及物種數量上得到了大幅度提升（見表1）。

與自然樣地相比，火燒基跡草本植物迅速發展起來。首先在種數上，火燒跡地較自然林下草本層物種數量增加，總蓋度也大為增加。群落各主要物種的高度和蓋度均好于自然林下草本層。火燒跡地草本的蓋度和優勢種均發生了變化。火燒跡地的草本蓋度均顯著大于該種群落自然林內的草本蓋度（見表2）。

表2為兩個樣方重要值排前靠前的物種，優勢物種有所更替，特別是一些喜陽植物出現了，反映出整個草本層經過了重塑，一些在自然林里不占優勢或沒有生存空間的植物得以生長。

4 ?結論與建議

（1）通過調查，火燒跡地與自然樣地植物有所差異，Jaccard相似度為22%。主要原因是由于火災導致，各群落火燒跡地內絕大多數的 喬木在火干擾后死亡，林冠郁閉度減少，促進了林下陽生木本植物物種數以及陽生草本植物蓋度的增加。

（2）生態系統是一個統一整體，由于火干擾的作用可以使某一生境的植物群落發生次生演替，而草本植物較灌木和喬木低級，在次生演替中可以恢復較快，草本植物的恢復可以為生境保持水分，為其他植物的生長提供有利條件，因此草本植物的恢復可以為火干擾區的生態恢復起關鍵性作用。

（3）火燒跡地以菊科和禾本科為最大的兩個科，都是一年生草本，占了絕對的優勢。火燒跡地的草本植物基本上恢復，有些耐陰性的草本植物消失，而出現了新的喜陽性草本植物，物種的豐富度多樣性減小，而均勻度有所提高。

（4）造成火燒跡地草本植物多樣性增加的另一個原因，是在一定程度內的林火能改變土壤性質，這多數是由于林火產生的灰分層有機質的增加，使土壤的有機質含量和酸堿度發生變化，因此火燒跡地的植物與自然樣地的植物組成有差異。

（5）研究森林火災對森林生態系統的影響，對于森林生態環境的改善和生態環境的保護具有重要意義，尤其是火后的損失評估、樹種的更新等。我們應高度重視火災區森林植被恢復工作，對火災區狀況應進行詳細的調查，恢復工作要嚴格按照生態平衡的規律，根據不同的自然條件和特點，確定植被恢復樹種和恢復方法等。

參考文獻：

[1] 李博，楊持，林鵬.生態學[M].北京：高等教育出版社，2000.

[2] 宋玉福，楊立強，馬廣輝，等.大興安嶺火燒區森林恢復的? ? ?研究[J].森林防火，1996（2）：16-17.

[3] 王明玉，任云卯，李濤，等.火燒跡地更新與恢復研究進展? ? ?[J].世界林業研究，2008，21（6）.