黄土丘陵子午岭针阔混交林隙更新规律

2 0 1 1届本科毕业生毕业论文 题目：黄土丘陵子午岭针阔混交林隙更新规律 院 系： 生命科学与技术学院 学科专业： 科学教育 指导教师： 张希彪（教授） 作者姓名： 雷宏 王超 赵玉杰 黄土丘陵区子午岭针阔混交林林隙更新规律 雷宏，王超，赵玉杰，张希彪 （陇东学院生命科学与技术学院，甘肃 庆阳 745000） 摘 要：以黄土丘陵区子午岭针阔混交林为研究对象，采用样线法研究了林隙的形状、大小、形成方式、形成木的种类、数量、径级、形成年龄、林窗内物种组成及更新状况等。结果表明: 该林区林隙砍伐形成方式与海拔呈显著正相关，根拔形成方式与坡度呈显著正相关，林隙形成木的数量与坡向也呈显著正相关，更新树种组成较形成木丰富。在林冠下和林隙内，辽东栎的优势度在更新幼苗物种组成中都居最高，其他依次为油松、茶条槭、杨树。对相对优势度位于前4 位的更新乔木幼苗进行Spearman相关分析，除油松与辽东栎存在显著正相关关系之外，其余种类幼苗间的相关性均不显著，但杨树与辽东栎、杨树与茶条槭均存在不显著的负相关关系；对林隙更新优势度位于前4 位的乔木更新数量与林隙环境因子主成分进行相关分析表明，杨树幼苗更新受地形因子影响较大，油松幼苗更新受土壤养分特征影响显著，茶条槭的更新受地形因子和林隙形成木的特征影响显著，辽东栎幼苗更新与上述5 种环境因子主成分无显著相关性。 关键字：林隙；针阔混交林；更新；优势度 The regeneration rules of coniferous-broadleaved mixed forest gap in

Zi Wu Ling the loess hilly Leihong ,Wangchao, Zhaoyujie, Zhangxibiao (College of life science and technology, Longdong University, Qingyang, 745000 ,Gansu)

Abstract: Taking the coniferous-broadleaved mixed forest inZi wu ling the loess hilly as the research object, adopt line transects method to study the shape, size, form the way, forming wood species, number, diameter level, formation age, gaps update status within species composition and etc. Results show that: The forest with altitude formed gaps cut way is a significant positive correlation with slope, formed root pulling way is a significant positive correlation with slope angel, the number of gap maker and slope to also shows significant positive correlation, Richness was higher for seedlings than gap makers. the amount of Quercus liaotungensis seedlings is the most in the canopy gaps and within ,others Pinus tabulaeformis, Acer ginnala Maxim. , Populus. Located on the front of relative advantage degree 4 updates on tree seedlings Spearman correlation analysis, the existence of Pinus tabulaeformis and Quercus liaotungensis is a significantly positive correlation relationship, other kinds seedlings are not significant correlation between, But Poplar and Quercus liaotungensis, Poplar and Acer ginnala Maxim. there are micro significantly negative correlation relationship . For seedling trees and gap environmental parameters principal component correlation analysis shows that ,the Poulus seedlings was correlated significantly with topographical factors ,while that of Pinus tabulaeformis was affected heavily by soil characteristics, that of Acer ginnala Maxim. was correlated significantly with topographical factors and gap maker characteristics, but Quercus liaotungensis seedling was not correlated significantly with 5 kinds of environmental factors.

Key words: gap; Needle broadly mixed forests; Update; Advantage degree 0 引言 林隙是指1株以上林冠层(主林层)树木死亡而形成的林间空隙，是新个体占据与更新的空间[1-3]。林窗作为森林景观流动镶嵌结构的基础，是不同类型森林更新循环和动态维持的重要因素，也是森林群落苗木更新的主要场所和维持生物物种多样性的重要环境，是森林生态系统长期变化中必不可少的驱动因素[1,2]。由于林窗更新的循环往复使森林处于不断地发育与变化之中，林窗的形成与消亡过程也正是森林不断发育与更新的生态学过程[3,4]。对林窗动态特征的认识，将有助于进一步揭示林窗对森林群落组成、结构和动态的影响及其维持机制[5]。 林隙的形成和变化构成了森林景观的流动镶嵌结构，对植被的正常更新具有重要作用[1，4，

5]。林隙作为一种经常发生的小规模的干扰，是森林循环更新的一个重要阶段[6]。作为森林循

环的重要一环，林隙已被看成是保护和维持森林群落物种多样性的具体地段和主要场所。 近年来，我国学者已对温带红松阔叶林[6，7]、红松阔叶混交林[8]、亚高山暗针叶林[9~11]、亚热带针阔混叶林[12,13]、亚热带常绿阔叶林[14~17]、常绿阔叶混交林[18]以及热带山地雨林[19]等植被类型的林窗特征及更新进行了大量的研究，但对于以暖温带森林草原为基带的亚顶极群落的油松（Pinus tabulaeformis Carr.）次生林的林窗动态特征及更新状况研究未见报道。本文以位于黄土丘陵区的油松天然次生林群落为研究对象，对其林隙干扰特征和林隙更新调查的基础上，深入探讨了该区林隙干扰环境与更新的关系，以掌握林隙更新规律及其影响因素，对子午岭林区林隙更新特征及规律的研究，有助于揭示子午岭森林演替及发展前途，为子午岭森林更新和可持续经营对策提供科学依据。 1 研究地概况 甘肃子午岭位于黄土高原中心，甘肃省东部，纵跨庆阳地区的华池、合水、宁县、正宁四县，地理坐标为东经107°59′～108°43′，北纬33°18′～36°39′，林区总面积4970.2km2[7]。地势南高北低，自西向东北倾斜，海拔1300m～1700m，相对高差300m左右，梁峁顶部浑圆平缓，倾斜3～5°，沟坡上斜下陡，变化于10～35°之间。本区处于森林草原和半干旱草原的过渡区，气候温和湿润，其北小半部属陇中北部温带半干旱气候，南大半部属陇中南部温带半湿润气候，年均气温7.4～8.5℃，极端最低温度-27.7℃，极端最高气温为36.7℃，年降水量500～620mm，年平均相对湿度63%～68%，地带性土壤为灰褐土[8]。 子午岭林区是黄土高原目前保存较好的一块天然植被区，是黄土高原中部地带重要的生态公益林[9]。现分布于子午岭的森林大部分是天然次生林，主要森林类型有油松林(Pinus tablef ormis)、辽东栎林(Quercus liaotungensis)、山杨林(Poplus davidiana)、白桦林(Betula platyphylla)和侧柏林(Platycladus orientalis)。本区油松林大部分是天然次生林，是原始林受到大面积的反复破坏后，经次生演替而形成的。该林分多是纯林，群落结构复杂，林分郁闭度较高，灌木、草本层发达，常见灌木种有毛叶水荀子(Cotoneaster submultiflorus)、沙莱(Cornus bretschnei deri )、黄刺梅(Rosa xanthina)、鼠李(Rhamnus globosa) 、虎榛子(Ostryopsis davidiana) 等。常见伴生种有漆树( Toxicoden dronvernicifluum) 、榆(Ulmus pumila) 、刺五加( Acanthopanax senticosus) 等。 2 研究方法 在子午岭中湾林场的油松林中寻找林隙,并在林下布设10m ×10m 的对照样地,共调查了25 个林隙和25 个林下样地。在林隙和林下每块样地中分别设置3 个2m ×2m 的小样方,总计为150 个小样方。对林隙和林下每个小样方中的灌木层树种及幼苗幼树进行每木检尺,记录其株数,测量地径、树高、年龄、冠幅。并记录每个样方中的枯落物厚度、植被盖度以及主要的环境因子(海拔、光照强度、坡度、坡向等) 。 在以上调查的基础上,选取2 个林隙和2 个林下样地作为跟踪观察样地,对其中的油松幼苗幼树标记编号，跟踪调查每株油松幼苗幼树的连续生长高度，观察油松幼苗幼树在林隙与林下的高度生长差异。 林隙调查采用样线调查法[4]，在山脊、阴坡和阳坡沿等高线方向分别随机设置一条400m×20m的样带，根据Brokaw[22]和Runkle[4]关于林冠林窗（CG）和扩展林窗（EG）的定义，对样带内出现的每个林窗进行调查。调查内容包括：林窗的形状、大小、形成方式、形成木的种类、数量、径级、形成年龄、林窗内物种组成及更新状况等。林窗年龄的判断采用估测法[23] ，即根据倒木发生时对相邻立木创伤的疤痕或腐朽倒木上重新长出小树的年龄以及调查者的经验结合判断。对于发生在竞争中死亡的个体则根据活立木与死亡木的年龄差异来判断死亡年数[12]。测定海拔、坡度和坡向等地形指标，同时采集林隙表层土样带回实验室进行土壤理化分析。