計劃燒除對林下植物的影響分析
——以曼搞保護區為例

羅紹華，宗春淼，王蘭新，郭賢明*

（1.西雙版納國家級自然保護區曼搞管護所，云南 勐海 666200；2.西雙版納國家級自然保護區科學研究所，云南 景洪 666100）

F.E.Olmosted在1907年第一次提出了“計劃火燒”概念，20世紀60年代，計劃火燒工作在美國得到了廣泛應用[1]。在近幾十年來，人們也才逐漸認識到火在維持森林、保護森林發育方面的重要性[2]，火作為許多自然生態系統進化的一個重要環境因子也得到了越來越多的人的認可[3-4]，長期禁火會增大發生重特大火災的風險[5]，不利于林下草本植物的生長，減少了食草動物的食物來源[6]。為了更好的開展保護區的管理，充分發揮火在生態系統中的作用，西雙版納國家級自然保護區從20世紀90年代就開始嘗試開展計劃燒除工作。

1 研究區域基本情況及研究方法

1.1 研究地概況

曼搞片區是西雙版納國家級自然保護區5個片區之一，全部位于勐海縣境內，總面積7870hm2，主要保護對象有暖熱性針葉林、季風常綠闊葉林、山地雨林生態系統，及合果木（Paramichelia baillonii）、黑黃檀（Dalbergia fusca）、滇楠（Phoebe nanmu）、毛荔枝（Nephelium chryseum）等國家重點保護植物，印度野牛（Bos gaurus）、綠孔雀（Pavo muticus）、蟒蛇（Python molurus）、白鷴（Lophura nythemera）等國家重點保護野生動物。保護區地貌以山地為主，保護區內的植被類型主要是季風常綠闊葉林，全保護區內共有思茅松林830hm2，其中曼搞片區就有639hm2，為思茅松的主要分布區[7]。

表1 曼搞片區地貌類型面積比例／%

1.2 研究方法

1.2.1 前期調查

在計劃燒除前期，針對保護區內較典型的暖性針葉林和季風常綠闊葉林等植被類型，設置固定監測樣方，調查樣方內的喬木、灌木及草本植物的種類，在計劃燒除后，定期對樣地內的物種變化情況進行統計。

樣地設置面積為30m×30m，調查時將胸徑在5cm以上的木本植物作為喬木進行調查，胸徑＜5cm的木本植物則作業灌木樹種進行調查。

喬木主要測量其胸徑和高度，小喬灌木主要測量其基徑和高度，草本植物主要測量其高度。

將樣地劃分為4個5m×5m的調查單元調查小喬灌木和草本植物的生長情況。

共設置固定監測樣地5塊，其中暖性針葉林3塊，季風常綠闊葉林2塊。

1.2.2 監測

在開展計劃燒除后，按3個月、半年、1年和3年4個階段進行監測，監測內容包括死亡植物種類、各個階段的恢復種類及生長情況，以及樣地內的物種變化情況等。草本植物的生長變化情況按每個種抽取不少于10株測量其高度，高度為基部到葉尖，不足10株的，則全部進行測量。利用前期調查所設置的4個5m×5m的調查單元監測小喬灌木和草本植物的恢復生長情況。

2 結果與分析

2.1 前期調查情況

根據群落結構情況，每個群落都基本可分為3個層次，即喬木層、小喬灌層和草本植物層。

2.1.1 暖性針葉林

①喬木層調查結果

各樣地中喬木的種類和數量調查結果見表2。

表2 不同群落喬木種類及數量統計表

②灌木層調查結果

灌木層主要調查其種類和多度，結果見表3。

表3 不同群落灌木調查表

③草本層植物調查結果

草本層植物主要調查其多度和平均高度，結果見表4。

表4 不同群落草本植物調查表

2.1.2 季風常綠闊葉林

季風常綠闊葉林是曼搞保護區內的最主要的植被類型。

季風常綠闊葉林的調查主要分為喬木、灌木和草本層三個層次。

①喬木層調查結果見表5

表5 不同群落喬木種類及數量統計表

②灌木層調查結果

灌木層主要調查其種類和多度，結果見表6。

表6 不同群落灌木調查表

③草本層植物調查結果

草本層植物的調查內容主要是多度和平均高度，結果見表7。

表7 不同群落草本植物調查表

草本植物中以山稗子為主要優勢種，在樣在數量較多。

2.2 監測結果

由于在保護區開展計劃燒除的用火均為地表火，而地表火主要燒除的是林下的枯枝落葉、草本植物、部分小喬灌木及幼苗[8]，在監測過程中發現，對喬木未造成明顯的影響，所有喬木均未出現死亡情況。因此，在監測過程中重點監測火對小喬灌木及草本層植物的影響。

2.2.1 暖性針葉林

計劃燒除后不同階段灌木恢復情況如表8所示：

2.2.2 季風常綠闊葉林

季風常綠闊葉林的灌木和草本植物恢復情況如表10和表11所示。

3 結果與討論

3.1 對群落影響時間短

由于計劃燒除基本上是屬于地表火，因此對喬木（包括針葉樹種）基本沒有影響，但是對林下幼樹的影響卻較大，特別是在針葉林、竹林或灌木林下開展計劃燒除工作，由于林下可燃物較多，火勢相對較大，因此這些區域的幼樹死亡率非常高。據統計，這些群落中高度在2m以下，基徑3cm以下的幼樹基本會被燒死，并有部分高度超過5m的小樹也可能被燒死。在林下可燃物較多的常綠闊葉林中，

表8 各樣地不同階段灌木恢復監測表

草本植物恢復情況如表9所示。幼樹的死亡率也較高。

表9 各樣地不同階段草本植物恢復監測表

從監測數據可以看出，計劃燒除后真正死亡的植株較少，無論是小喬木、灌木還是草本植物，盡管計劃燒除時間在2月底至3月初，為西雙版納的旱季，在燒除后的3個月內基本重新萌發了。這些植株在隨后的雨季中得到了快速的生長，半年后，很多草本植物的高度實際已達到了燒除前的水平。

3.2 可增加土壤肥力，有利于林下植株的快速生長

據沙麗清等[9]的研究表明：火燒對次生林林下土壤養分的影響，在火燒后土壤1-10cm的土層內，PH、有機質、全 N、P、K 和有效 N、P、K 都顯著提高，PH、有機質、全N、K和有效N、K達0.1%的顯著水平，有效P達1%的顯著水平，全P達5%的顯著水平。因此，計劃燒除可增加大量的營養成分，促進植物的生長。

表10 各樣地不同階段灌木恢復監測表

表11 各樣地不同階段草本植物恢復監測表

3.3 加大林下空間，為植物生長提供良好的環境

計劃燒除后，由于下層的草本植物及部分小喬灌層植物大量被燒死，使群落的郁閉度減小，加大了林下的生長空間，使林下植物能夠得到快速恢復和生長，對群落的穩定具有一定的作用。

3.4 實生苗易變成叢生苗，一定程度上影響了林分質量

林下幼樹燒死后，多數僅是地上部位死亡，而其地下部位仍然具有生命力，極易重新萌發新的植株，這些新植株的萌發，不會造成群落物種的消失，但是新萌發的植株多呈叢生狀態，一般情況下，萌生苗的高度較實生苗低，因此，會在一定程度上影響林分質量。