大小興安嶺退化森林濕地過(guò)渡帶群落恢復(fù)與重建途徑及模式研究.pdf

1、本文采用樣帶網(wǎng)格調(diào)查方法、標(biāo)準(zhǔn)木解析方法和α，β多樣性指數(shù)分析方法，研究了大、小興安嶺采伐、火燒、造林干擾形成的退化森林沼澤過(guò)渡帶群落的結(jié)構(gòu)特征、生物量、蓄積量、植物多樣性及其沿森林濕地過(guò)渡帶環(huán)境梯度變化規(guī)律，并與天然森林沼澤過(guò)渡帶群落進(jìn)行對(duì)比分析，綜合定量評(píng)價(jià)自然演替途徑和人工造林途徑的恢復(fù)效果，探討退化森林濕地的有效恢復(fù)途徑及恢復(fù)模式，以便為我國(guó)東北退化森林濕地生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)與重建提供依據(jù)。研究結(jié)果如下： (1)天然和火燒或采

2、伐干擾后演替森林沼澤群落均是由毛赤楊、白樺和興安落葉松2～3個(gè)樹(shù)種組成，并且沿過(guò)渡帶環(huán)境梯度呈現(xiàn)出建群種更替規(guī)律性，但火燒干擾加強(qiáng)了群落建群種的優(yōu)勢(shì)地位，而采伐干擾使個(gè)別群落建群種的優(yōu)勢(shì)地位有所削弱。而人工重建森林沼澤群落均是以興安落葉松占優(yōu)勢(shì)地位，僅混生有少量天然更新的毛赤楊或白樺，也未呈現(xiàn)出沿過(guò)渡帶環(huán)境梯度建群種更替規(guī)律性。 (2)大、小興安嶺天然森林沼澤群落(79.4％～90.0％或49.6～67.3％)和火燒或采伐后演替

3、群落(96.8％～99.1％或80.0～93.3％)的徑級(jí)分布均以小徑級(jí)林木占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，并隨徑級(jí)增大呈現(xiàn)出遞減型分布規(guī)律性，且沿沼澤至森林方向過(guò)渡帶環(huán)境梯度，小徑木比例呈遞減趨勢(shì)，而中徑木的比例呈遞增趨勢(shì)；人工沼澤林群落的徑級(jí)分布與天然和演替群落有所不同，在過(guò)渡帶環(huán)境梯度下部生境地段上以小徑級(jí)林木(72.06％～100.00％或84.56～93.40％)占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，而在過(guò)渡帶環(huán)境梯度中上部生境地段上則以中徑級(jí)林木(70.69％～71.0

4、8％或38.67～47.74％)占優(yōu)勢(shì)地位。 (3)大興安嶺不同干擾型森林沼澤過(guò)渡帶各群落的生物量生產(chǎn)力(年平均生物量積累量)變動(dòng)較大，天然(1.2320～4.4322 t.hm<'-2>.a<'-1>)、火燒演替(1.7102～10.7835 t．hm<'-><'2>.a<'-1>)和人工重建(2.1894～6.3084 t.hm<'-2>.a<'-1>)的森林沼澤過(guò)渡帶各群落的生物量生產(chǎn)力，沿沼澤至森林方向的過(guò)渡帶環(huán)境梯度分

5、別呈現(xiàn)單峰型、遞減型、波動(dòng)型分布規(guī)律，且火燒演替和人工重建的森林沼澤群落分別較天然群落提高了126.34％和47.24％；小興安嶺天然(3.5881～7.3503 t.hm<'-2>.a<'-1>)、火燒演替(3.6423～11.1350 t.hm<'-2>.a<'-1>)、采伐演替(4.1538～7.6100 t.hm<'-2>.a<'-1>)和人工重建(3.5670～8.7925 t.hm<'-2>.a<'-1>)的森林沼澤群落的生

6、物量生產(chǎn)力，沿沼澤至森林方向的過(guò)渡帶環(huán)境梯度分別呈現(xiàn)近似恒定型(除沼澤生境較高外)、波動(dòng)型、近似遞增型(除上部生境較低外)和遞增型分布規(guī)律，且火燒演替、采伐演替和人工重建森林沼澤群落分別較天然群落提高了52.16％、58.08％和20.10％(在過(guò)渡帶中上部生地段上提高61.73％～89.85％)。 (4)大興安嶺森林沼澤群落的蓄積生產(chǎn)力(年平均蓄積生長(zhǎng)量)沿沼澤至森林方向的過(guò)渡帶環(huán)境梯度變動(dòng)也較大，天然森林沼澤群落(6.689

7、8～1.4118 m<'3>.hm<'-2>.a<'-1>)和火燒演替森林沼澤群落(6.0059～1.6126 m<'3>.hm<'-2>.a<'-1>)均呈現(xiàn)遞減型分布規(guī)律，而人工重建的森林沼澤群落(4.3497～6.9905 m<'3>.hm<'-2>.a<'-1>)則呈現(xiàn)遞增型分布規(guī)律，且火燒演替群落和人工重建群落的生產(chǎn)力分別較天然群落有所降低或提高(-10.22％～24.97％和-34.67％～395.15％)；小興安嶺天然森林

8、沼澤群落生產(chǎn)力(3.5650～3.6611 m<'3>.hm<'-2>.a<'-1>)沿沼澤至森林方向的過(guò)渡帶環(huán)境梯度呈恒定型分布規(guī)律，采伐演替森林沼澤群落(2.5452～1.3042 m<'3>.hm<'-2>.a<'-1>)呈現(xiàn)遞減型分布規(guī)律，而人工重建森林沼澤群落(3.3548～10.8194 m<'3>.hm<'-2>.a<'-1>)則呈遞增型分布規(guī)律，且采伐演替群落和人工重建群落的生產(chǎn)力分別較天然群落有所降低或提高(-28.6

9、1％～64.38％和101.73％～151.10％)。 (5)在大興安嶺林區(qū)，火燒演替和人工重建的森林沼澤群落的物種豐富度、物種多樣性指數(shù)、群落的Cody指數(shù)和群落相似性系數(shù)分別較天然森林沼澤群落提高了74.00％和76.24％、50.12％和12.68％、31.91％和16.45％、5.00％和85.00％。因此，火燒演替途徑在維持物種多樣性和群落多樣性方面優(yōu)于人工造林途徑；而在小興安嶺林區(qū)，采伐演替、火燒演替和人工重建森林沼

10、澤群落的物種豐富度、物種多樣性指數(shù)、群落Cody指數(shù)和群落相似性系數(shù)分別較天然群落降低了37.37％、21.08％、11.32％，60.46％、48.92％、14.69％，62.64％、42.64％、44.00％和74.36％、66.67％、74.36％。因此，人工造林途徑在維持物種多樣性和群落多樣性方面優(yōu)于火燒演替途徑，后者又優(yōu)于采伐演替途徑。 (6)在綜合評(píng)價(jià)自然演替途徑和人工重建途徑的恢復(fù)效果基礎(chǔ)上，探討了大、小興安嶺退化