火干擾后大興安嶺興安落葉松林群落動(dòng)態(tài)研究.pdf

1、火干擾是森林生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生演替中的一個(gè)重要的組成部分,是決定森林物種組成、群落結(jié)構(gòu)和生物多樣性的主要影響因素。本研究以大興安嶺地區(qū)興安落葉松林為研究對(duì)象,把火干擾和群落動(dòng)態(tài)變化作為不可分割的整體,采用空間代替時(shí)間序列方法,就大興安嶺地區(qū)興安落葉松群落對(duì)火干擾的響應(yīng)進(jìn)行了深入研究。
　　 (1)以植物的重要值為指標(biāo),對(duì)不同強(qiáng)度火干擾后興安落葉松林進(jìn)行火干擾后演替分析,結(jié)果顯示:重度火干擾后,群落中喬木重要值在恢復(fù)早期主要集中在闊葉樹(shù)

2、種上,后期逐漸由針葉樹(shù)占據(jù);草本植物物種數(shù)在恢復(fù)早期較多,中后期開(kāi)始降低,幾種主要物種的重要值在后期逐漸占據(jù)主要位置;灌木植物的物種數(shù)和重要值變化趨勢(shì)與草本植物相類似;重度火干擾后,興安落葉松林群落演替趨勢(shì)為:雜草叢或灌草叢→白樺山楊混交林→闊葉興安落葉松林→興安落葉松林。中度火干擾后,恢復(fù)早期階段,喬木層的闊葉樹(shù)種所占比例較大,隨恢復(fù)時(shí)間梯度,針葉樹(shù)占總重要值比例逐漸加大;興安落葉松林的群落演替趨勢(shì)為:楊樺林或以闊葉樹(shù)為主的針闊混交林

3、→興安落葉松林。輕度火干擾后對(duì)興安落葉松林群落的影響較小,不能改變?cè)械臉?shù)種組成,林分群落結(jié)構(gòu)變化只是在灌木層和草本層中有一些物種的更替,主要表現(xiàn)在一些旱生物種與中濕生物種的替代過(guò)程。不同火干擾后,如無(wú)外界強(qiáng)度過(guò)大干擾情形下,均可最終演替成適應(yīng)本區(qū)域立地條件的興安落葉松林,在陽(yáng)坡、半陽(yáng)坡形成杜鵑-興安落葉松林,在平坦和緩坡的潮潤(rùn)地段形成草類-興安落葉松林、杜香-興安落葉松林,在溪旁、河谷地帶,形成叢樺-興安落葉松林。
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4、)不同火干擾強(qiáng)度對(duì)興安落葉松林物種多樣性的研究結(jié)果顯示,隨著火干擾強(qiáng)度的增加,興安落葉松林物種多樣性指數(shù)和均勻度呈現(xiàn)線性下降趨勢(shì),優(yōu)勢(shì)度呈現(xiàn)乘冪性上升趨勢(shì)。重度火干擾后,喬木層物種豐富度和多樣性指數(shù)隨火后恢復(fù)時(shí)間梯度呈上升趨勢(shì),而草本、灌木層隨火后恢復(fù)時(shí)間梯度呈單峰型分布,群落的α多樣性的穩(wěn)定大約需要60～70a的時(shí)間;中度火干擾后,興安落葉松林的喬木層的物種豐富度指數(shù)呈現(xiàn)總體增高的趨勢(shì);喬木層、灌木層多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)均表現(xiàn)出先升

5、高后降低的趨勢(shì),草本層的多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)均隨著火后恢復(fù)時(shí)間梯度表現(xiàn)出逐漸降低的趨勢(shì);草本層多樣性達(dá)到最大的時(shí)間大約為10-15a,灌木層為20-30a,而喬木層要在30a以上,此后各層多樣性指數(shù)逐漸下降直到穩(wěn)定狀態(tài);輕度火干擾后對(duì)興安落葉松群落的各個(gè)演替階段中的各多樣性指數(shù)影響不大,喬木層Gleason指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)沒(méi)有明顯變化,Margalef指數(shù)、Shannon-Wiener指數(shù)則表現(xiàn)出先增高后略有降低的趨勢(shì)。<

6、br>　　 (3)不同強(qiáng)度火干擾對(duì)興安落葉松林β多樣性測(cè)定結(jié)果為,重度火干擾對(duì)草類林的群落多樣性影響最大;和杜鵑林相比,中度火干擾對(duì)叢樺林的β多樣性影響較大:輕度火干擾對(duì)叢樺林的β多樣性影響最大。表現(xiàn)火干擾后,濕生生境得到較大改善,有利于群落多樣性的增加,而旱生生境對(duì)維持群落多樣性更具有優(yōu)勢(shì)。
　　 (4)不同強(qiáng)度火干擾后,群落地上生物量均隨火后恢復(fù)時(shí)間梯度呈遞增趨勢(shì),但4種興安落葉松林在不同演替階段的生物量積累存在差異,呈現(xiàn)

7、草類林＞杜鵑林＞杜香林＞叢樺林規(guī)律。重度火干擾后初期的草叢或灌草叢階段,群落總生物量主要由草本層生物量和灌木層生物量構(gòu)成;林分生物量在火燒后20a左右開(kāi)始集中于喬木層,并將此優(yōu)勢(shì)延續(xù)到頂極階段。中度火干擾后,喬木層、演替層、灌木層和林分總生物量均隨著恢復(fù)時(shí)間的進(jìn)行而不斷增加,草本層則表現(xiàn)出遞減型分布規(guī)律;林分生物量在火燒后10a左右時(shí)集中在喬木層。輕度火干擾對(duì)四種林型的各層生物量的積累影響較輕,表現(xiàn)為各層生物量占總生物量的比例在火干擾后