紅樺林皆伐跡地植被天然恢復效果調查初探

紅樺（Betulalbo-sinensis Burk）林是小隴山林區的一種主要的森林生態類型，是保持高寒山區生物多樣性及生態系統的主要群落，同時也是小隴山的主要用材林分之一。在天水小隴山、關山、西秦嶺垂直分布于海拔1800～3600米的高山區，自然條件差、交通不便，人工更新造林成本高，而且造林成活及保存率低，同時有損森林生態系統的生物多樣性，并降低其生態功能。本次調查主要是對上世紀八十年代后期和九十年代初皆伐后的紅樺林跡地天然更新和人工更新失敗后形成的林分進行的生長和植被組成成份調查，目地是研究紅樺皆伐跡地天然更新的能力、植被自然修復力及生長狀況。

一、調查方法

采用標地法，調查內容為：喬木層的郁閉度、胸徑、樹高，胸徑小于4厘米的喬木只調查數量，記為幼樹、幼苗；同時在標地內設置2×2米的樣方，調查樣方內灌木、草本層的蓋度、高度、數量。標地面積20×30米，標地于1986年～1998年布設于小隴山林業局。

二、結果分析

（一）植被調查分析

在紅樺林塊狀、帶狀皆伐跡地內，共設臨時性標地157塊、做2米區分段解析木154株、樣方289塊。將樣地、樣方植被調查材料分喬木層、灌木層、草本層分別統計數量，并換算成每公頃株數，計算頻度。將每公頃株數大于50株的植被列表如下（竹類為地上枝的數量）。

從下表可看出：

1.喬木層隨著采伐后年齡的增長，大于50株（叢）/公頃的種的數量在增多，總株數在減少，由采伐后5年時的5種增至采伐后15年時的8種，總數量由20080株/公頃減少至9863株/公頃。從全是陽性樹種增加了幼樹期耐陰的甘肅楓楊、椴樹、云杉、五角楓等，植物群落結構漸趨穩定。

2.灌木層隨著采伐后年齡的增長由喜光的懸鉤子、榛子向喜陰的華桔竹演替，到采伐后15年時，灌木層華桔竹占絕對優勢，占到灌木層密度的85.1%左右，從分布格局看，由采伐后5年時懸鉤子占優勢的集群分布向華桔竹占優勢的均勻分布演替。

3.草本層由采伐后的喜陽的青管苔草、森林糙蘇被喜陰的木賊、山芹所代替。大于50株（叢）/公頃種的數量由采伐后的8種減少到5種。

4.從調查可看出紅樺林采伐后15年左右時，天然更新可形成三種群叢：第一種分布于山坡上部的草本層以苔草為主、下木以華桔竹為主的紅樺林；第二種分布于山坡中下部的草本層以山芹為主、下木以華桔竹為主的紅樺林；第三種分布于溝谷坡麓的草本層以木賊為主、下木層以華桔竹為主的紅樺林。

這三種群叢都處于正向演替階段，喬木層中有云杉、甘肅楓楊等樹種出現，且最終會被云杉所代替，形成更穩定的群落。

（二）紅樺幼林生長因子分析

1.幼樹逐年高生長

紅樺幼林期的高生長，通過解析木很難準確查定。為比較準確地掌握紅樺幼林樹的逐年高生長，選用15年以下的優勢單株92株，對其逐年高進行回歸分析，得出逐年高生長曲線。

植被調查統計表 株、叢/公頃

紅樺幼樹2～7年是高生長速生期，7～10年是中生期，12年以后逐漸勻速增長，大體穩定在每年40厘米左右。

2.密度與林齡的相關性

紅樺的林齡與密度呈近似"L"型的指數函數曲線關系

紅樺在14年以前，自然稀疏十分劇烈，在8年的時間里每公頃株數少了六分之五。22年以后，才漸穩定在3700株左右。上述曲線回歸，經方差分析，F=147.2780 Fa=F0.01 [1,16]=3.35，極顯著。

3.株數與胸徑、樹高的相關性

紅樺是淺根性樹種，靠側根從四面八方的土層（A層）中吸取養分。因此，可利用的營養面積的大小對紅樺尤為突出。我們選用12、22二種年齡的樣地材料，對胸徑和樹高與密度的關系，進行了回歸分析。

紅樺的胸徑和樹高隨著每公頃株數的增加而減少或降低。密度越大，林木可利用的營養面積就越小，對直徑和樹高生長不利。具體表現在林分中自然稀疏十分強烈，林齡越小這種趨勢越是明顯。22、12林齡的曲線，突出變化在單位株數3000株以下，與1000株/公頃的林分相比胸徑平均下降了29.6%，樹高下降了33%。要防止這種趨勢的出現，唯一的辦法，就是及早間伐，控制密度。

三、小結與討論

（一）紅樺林采伐跡地，通過15年左右的植被自然修復，可形成三種植被群叢。第一種為苔草、華桔竹紅樺林；第二為山芹、華桔竹紅樺林；第三種為木賊、華桔竹紅樺林。

（二）紅樺林采伐跡地隨著采伐后年齡的增長，喬木層由5年時的5種增至15年時的8種，總數量由20080株/公頃減少至9863株/公頃。從全是陽性樹種增加了幼樹期耐陰的甘肅楓楊、椴樹、云杉、五角楓等，喬木層物種多樣性增高，植物群落結構漸趨穩定。

（三）紅樺幼林逐年高生長曲線為

紅樺幼樹2～7年是高生長速生期，7～10年是中生期，12年以后逐漸勻速增長，大體穩定在每年40厘米左右。

（四）紅樺的林齡與密度呈近似"L"型的指數函數曲線關系

紅樺在14年以前，自然稀疏十分劇烈，在8年的時間里每公頃株數少了六分之五。22年以后，才漸穩定在每公頃3700株左右。

從調查可知紅樺林采伐跡地植被自然恢復能力很強，采伐跡地大多都能恢復成為森林群落，采伐后加強管護、減少人為破壞，就是植被恢復的有效途徑。

（本次調查涉及內容多，所設樣地數量多且涵蓋了紅樺林分分布的各種生態類型，本文只是摘取了部分內容進行了整理，文中有不當之處敬請指正。）