大通县东峡林场青海云杉林天然更新调查与研究
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摘要 现阶段,大通县东峡林场森林植被结构组成上分布最广的植物群体为青海云杉,其构成了特殊的青海云杉林植物景观。本文以案例调查的模式,以东峡林场青海云杉林作为研究对象,主要通过云杉林下天然更新特征以及云杉林幼苗的特征调查,得出具体的调查数据,进而明确青海云杉林天然更新的基本模式,以期为更好地进行天然针叶林可持续经营管理提供参考。
关键词 青海云杉;天然更新;一般规律;影响因素;东峡林场;青海大通
中圖分类号 S791.189;S754.5 文献标识码 A
文章编号 1007-5739(2019)22-0079-01 开放科学(资源服务)标识码(OSID)
1 材料与方法
1.1 研究区域概况
东峡林场位于青海省大通县东北部,东邻互助县南门峡,北与门源县接壤,地处东经101°35′~101°54′、北纬36°15′~37°15′,东西长50 km,南北宽20 km。林区地处青藏高原东北部,祁连山脉东端大板山麓,最高峰兰雀山海拔4 348 m,最低河谷海拔2 450 m,垂直高峰1 700 m,整个地形东北高、西南低,一般山脊海拔2 900 m左右,山体较平缓,相对高差200~500 m,中度切割,使林区在小地形上块状分布,为明显的坡向性。林区属凉温半湿润气候,夏热冬冷,年平均气温2.9 ℃,低温持续时间较长,≥5 ℃的积温1 991.6 ℃,植被生长期93 d。林区土壤具有明显的垂直地带性特点,即由低海拔分布看,有高山寒漠土、高山草甸土、山地褐色森林土、山地暗褐土、山地钙土、河灌森林土、沼泽土等土类,林区土壤主要是褐色针叶林土。
1.2 调查工具
罗盘仪、2 m测竿、测绳、皮尺、轮尺(或围尺)、勃鲁莱测高器(或其他测高器)等。
1.3 研究方法
1.3.1 样地选择。在大通县东峡林场青海云杉不同林型中选择样地12个,样地面积0.01 hm2,样地形状一般为矩形或方形,本次调查选用的调查设备为罗盘仪、皮尺。罗盘仪测定选定区域的角度,皮尺的作用为测定距离。另外,需要构建相应的相对闭合度,并遵守样地坡度5°以上则改算为水平方向的距离[1-2],具体的测算公式如下:
1.3.2 调查方法。①在样地中调查林分起源、海拔高度、坡向、坡度、林分组成、郁闭度、林下植被、林分平均高、平均胸径及森林更新情况,本次调查共设定样地200个。树高的测定用布鲁莱测高器,胸径的测量使用轮齿或者围尺(直径卷尺)。针对测量郁闭度的研究种类较多,所以需要依托实际测量步骤、需求以及设备的选择[3]。②具体的研究阶段。首先,需要选定区域,选定方式为随机选定,样方面积1 m2;其次,依据青海云杉林树木的特征进行调查,调查内容为树木的分布数量、年轮以及生长情况;最后,相同的调查案例,需要设定120个测量样方[4-5]。③根据测定方法按照步骤流程合理进行,将得到的数据统一整理,并以调查数据作为依据对青海云杉的天然更新情况制定评估模式。
2 结果与分析
2.1 东峡林场青海云杉林天然更新一般规律
根据此次调查分析统计,云杉林冠下天然更新较差。对120个云杉林样方调查结果表明,无更新样方24个,占20.0%;更新不良样方53个,占44.2%;更新良好样方43个,占35.8%。从整体来看,该区森林更新主要受水热条件的限制,高寒、低温、干旱、少雨,尤其是每年春、夏季的持续干旱,使更新幼苗大量枯死。另外,林内卫生条件差,自然整枝不良,灌木密生,也使云杉很难完成更新。根据调查得知,不同林型林冠下天然更新差异较大,其中苔鲜云杉林更新较好,草类和灌木云杉林均更新较差。
2.2 影响天然更新的因素分析
2.2.1 不同郁闭度更新比较。在影响青海云杉林的因素上分析,需要对不同的郁闭度展开细致研究。因为郁闭度作为限制天然更新的因素,将会影响云杉的光合作用、蒸腾作用、呼吸作用等,进而限制土壤湿度等生存条件[6]。根据具体的取值分析,郁闭度调查数据在0.5~0.8之间,则说明青海云杉天然更新性能在中等层次;同时也就意味着郁闭度数值在0.5~0.8之间可以为青海云杉林的天然更新奠定基础。郁闭度调查数据在0.8以上,则说明青海云杉天然更新性能不良,而且随着郁闭度数值的增加,进一步导致云杉的天然更新性能降低。
2.2.2 不同坡向更新比较。调查显示,阴坡更新评价良好,半阴坡更新评价中等,半阳坡更新不良,阳坡没有更新。主要原因在于青海云杉树种在植物类属上为针叶树种,云杉幼苗耐阴,在生存环境上偏爱湿润的条件。因为该环境条件利于种子萌发和幼苗生长。因此,阴坡、半阴坡对云杉植物的天然更新效果较好。 2.2.3 不同坡位更新比较。下坡和山麓这2个坡位的更新评价为没有或不良,更新较差;上坡和中坡更新评价为中等和良好。分析其原因可能为中上坡人为活动较少;下坡和山麓人为活动较频繁。
2.2.4 不同微地形更新比較。平凹地、平坦地上青海云杉的更新能力强,因为平凹地、平坦地局部小环境优越,表现为 腐殖质含量高,蓄水量大,有助于青海云杉幼苗的生长;小高地和斜地更新较差,分析原因主要为微地形间接影响光照、水分、种子分布等因素。
2.2.5 藓类青海云杉林不同苔藓厚度天然更新调查比较。在藓类青海云杉林中,苔藓的厚度不同其森林更新效果也相差较大。其中,苔藓厚度<5 cm更新良好,苔藓厚度5~10 cm更新中等,苔藓厚度10~15 cm更新不良。可以看出,苔藓厚度越厚,更新越差。
3 结论
(1)青海云杉林冠下天然更新较差。不同林型林冠下天然更新差异较大,其中苔鲜云杉林更新较好,而草类和灌木云杉林均较差。
(2)影响天然更新的因素分析。一是郁闭度。郁闭度是影响森林天然更新的主要限制因素,郁闭度调查数据在0.5~0.8之间,则说明青海云杉天然更新性能中等,同时也意味着该郁闭度可以保证青海云杉林的天然正常更新。二是坡向。青海云杉阴坡更新评价良好,半阴坡更新评价中等,半阳坡更新不良,阳坡没有更新,主要与青海云杉生物学特性有关。三是坡度。不同坡位对青海云杉更新影响较大。其中,下坡和山麓2个坡位更新评价为没有或不良,更新较差;上坡和中坡更新评价为中等和良好。四是微地形。不同微地形对青海云杉更新影响显著,平凹地、平坦地上青海云杉的更新最好,小高地和斜地更新较差。五是苔藓厚度。在藓类青海云杉林中,苔藓的厚度不同其森林更新效果也相差较大。苔藓厚度越厚,更新越差。
4 参考文献
[1] 李雪芬.关帝山天然次生针叶林林隙更新特征研究[D].太谷:山西农业大学,2007.
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