自然等級(jí)分析管理論文
時(shí)間:2022-07-17 01:16:00
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摘要:研究信豐縣典型森林群落的近自然等級(jí)分析表明,該地區(qū)典型林分的近自然度等級(jí):常綠闊葉林為Ⅱ級(jí),人工馬尾松林為Ⅴ級(jí)、Ⅵ級(jí),人工濕地松林為Ⅶ級(jí)。并提出了相應(yīng)的近自然經(jīng)營(yíng)對(duì)策。
關(guān)鍵詞:信豐;森林群落;近自然度;近自然經(jīng)營(yíng)
德國(guó)利用近自然經(jīng)營(yíng)體系中的近自然度評(píng)定森林近自然狀態(tài)程度,在于表達(dá)沒(méi)有人為干擾的條件下森林群落從最不穩(wěn)定性的外來(lái)樹(shù)種或人工林造林群落向原生頂極群落演替的過(guò)程。森林經(jīng)營(yíng)的重要工作內(nèi)容之一就是借助自然力并輔以人工力量,恢復(fù)和重建健康森林。在這樣的健康森林中,生物因素和非生物因素(如病蟲(chóng)害、空氣污染、營(yíng)林措施、木材采伐等)共存對(duì)森林的影響不會(huì)威脅到現(xiàn)在或?qū)?lái)森林經(jīng)營(yíng)的目標(biāo)[1]。為評(píng)判森林近自然經(jīng)營(yíng)或森林健康經(jīng)營(yíng)過(guò)程中自然力和人工力量的作用程度,本文試圖通過(guò)分析主要群落的近自然度[2]等級(jí),來(lái)評(píng)估森林經(jīng)營(yíng)的現(xiàn)狀和提出森林健康經(jīng)營(yíng)的途徑和方法,以便于近自然森林經(jīng)營(yíng)目標(biāo)和規(guī)劃的檢查和控制。
1信豐縣自然地理概況
信豐縣位于江西省南部,居貢水支流—桃江中游,地理位置為東徑114°34′—115°19′,北緯24°59′—25°33′,境內(nèi)東西長(zhǎng)76公里,南北寬63公里,有林地面積為18.41萬(wàn)公頃。該區(qū)處于中亞熱帶南緣,屬典型的亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候。該區(qū)草本層主要植被有鐵芒萁、芒(Miscanthussinensis)、蕨類等;喬灌木層主要有馬尾松、杉木、青剛櫟、木荷、栲樹(shù)、楓香、米櫧、苦櫧、黃端木、山蒼子、香樟、若竹、白茅、絨楠等。主要的演替天然林是亞熱帶常綠闊葉林,林齡多在25a—60a之間,主林層20—30m。人工林多為中幼林,主要有馬尾松(Pinusmassoniana)8.33萬(wàn)公頃,杉木(Cunninghamialanceolata)5.66萬(wàn)公頃,濕地松林(PinuselliottiiEngelm.)1.01萬(wàn)公頃。平均林齡在20a—35a,樹(shù)高8-20m。
2材料與方法
2.1研究地區(qū)與調(diào)查內(nèi)容。根據(jù)信豐縣主要森林植物群落的分布現(xiàn)狀,選取該縣谷山山脈馬尾松、大橋鎮(zhèn)濕地松、金盆山常綠闊葉林群落各500—1000公頃。調(diào)查采用樣方法和樣線法[3],分別按主要樹(shù)種和病蟲(chóng)害不同危害程度設(shè)立20米×20米的樣方,每塊樣地逐一進(jìn)行喬木層每木檢尺,胸徑級(jí)以10cm為1個(gè)徑級(jí)類推。記錄和統(tǒng)計(jì)喬木層的胸徑、物種多樣性、闊葉樹(shù)比例、林分郁閉度等。同時(shí),用樣線法計(jì)測(cè)同灌木層幼樹(shù)的相對(duì)優(yōu)勢(shì)度。
2.2研究方法
2.2.1近自然度的等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)。參照德國(guó)近自然度的劃分等級(jí),分為7個(gè)等級(jí):Ⅰ級(jí)頂極群落類型;Ⅱ級(jí)由頂極種和先鋒樹(shù)種組成的的過(guò)渡性群落類型;Ⅲ級(jí)先鋒群落類型;Ⅳ處于Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)的森林群落但有非鄉(xiāng)土樹(shù)種的類型;Ⅴ級(jí)含有非鄉(xiāng)土樹(shù)種組成的先鋒群落類型;Ⅵ級(jí)由鄉(xiāng)土樹(shù)種組成但在不適合的立地上造林的類型;Ⅶ級(jí)引進(jìn)樹(shù)種在不適合的立地上造林的類型。
2.2.2近自然度等級(jí)評(píng)價(jià)參數(shù)
物種多樣性評(píng)價(jià)參數(shù)共4個(gè)指標(biāo)。用喬、灌木豐富度指數(shù)(R)計(jì)測(cè)物種的多度,用Simpson指數(shù)(D)計(jì)測(cè)生態(tài)優(yōu)勢(shì)度,用Shannon-Wienner指數(shù)(HP)計(jì)測(cè)不同群落的物種多樣性,用Hurlbert(1971)種間相遇機(jī)率(PIE)計(jì)測(cè)群落的均勻性。
頂極適應(yīng)值評(píng)價(jià)參數(shù)(CI)。各林分中出現(xiàn)的樹(shù)種依照其生物特性和參照專家評(píng)分法分為先鋒種、次先鋒種、過(guò)渡種、次頂極種、頂極種等種組,分別付以頂極適應(yīng)值:1、3、5、7、9[4]。整個(gè)群落的頂極適應(yīng)值(CI)就等于各種組所占的重要值百分率(Vi),乘以各自的頂極適應(yīng)值(Ai)再累加即CI=∑ViAi,重要值=(相對(duì)頻度+相對(duì)密度+相對(duì)優(yōu)勢(shì)度)/300。
此外,選取林分郁閉度(P)、灌木和幼樹(shù)相對(duì)優(yōu)勢(shì)度(RD)、胸徑級(jí)(d)等評(píng)價(jià)參數(shù)。
3結(jié)果與分析
3.1各演替種組中主要樹(shù)種分析見(jiàn)表1。
表1各演替種組中主要樹(shù)種
種組
樹(shù)種
先鋒種
馬尾松(Pinusmassoniana)、木荷(Schimasuperba.)、杉木(Cunninghamialanceolata)、楓香(LiquidambarformosanaHance)、濕地松(PinuselliottiiEngelm.)、桉樹(shù)(Eucalyptusspp.)。
次先鋒種
南酸棗(Choerospondiasaxillaris(Roxb.)BurttetHill)、杜鵑(Rhododendronsimsii)、苦楝(Meliaazedarach.)。
過(guò)渡種
泡桐(Paulowniafortunei(Seem.)Hemsl.)、麻櫟(QuercusacutissimaCarruth.)、青岡櫟(Cyclobalanoposisglauca)、山烏桕(Sapiumsebiferum(L.)Roxb.)。
次頂極種
苦櫧(Castanopsissclerophylla(Lindl.)Schott.)、米櫧(Castanopsiscarlesii)、觀光木(TsongiodendronodrumChun.)、楠木(PhoebezhennanS.LeeetF.N.Wei.)、紫樹(shù)(NyssasinensisOliver.)。
頂極種
香樟(Cinnamomumcamphora(L.)Presl.)、木蓮(ManglletiafordianaOliv.)、漆樹(shù)(RhusvernicifluaStokes.)、絲栗栲(CastanopsisfargesilFranch)、樺木(BetulaplatyphyllaSuk.)、甜櫧(Castanopsiseyrei(Champ.)Tutch.)、栲樹(shù)(Castanopsisfargesii)、木姜子(Neolitseasericea.)、華杜英(Elaeocarpuschinensis)、烏眉栲(kawakamii)、冬青(IlexmacrocarpaOliv.)。
由表1可知,在各演替種組的主要樹(shù)種中,先鋒種有6種,次先鋒種有3種,過(guò)渡種4種,次頂極種5種,頂極種有11種,構(gòu)成森林群落物種演替序列。其中以殼斗科、樟科、木蘭科等為主形成次頂極常綠闊葉林。
3.2各近自然度等級(jí)參數(shù)分析見(jiàn)表2。
表2近自然度參數(shù)分析
群落名稱
序號(hào)
R
HP
D
PIE
K
P
d
CI
RD
馬尾松
1
13
0.95
0.53
0.53
0.29
0.7
3
1.00
27.2
2
11
0.27
0.12
0.12
0.06
0.6
2
1.11
15.5
3
14
0.21
0.09
0.09
0.05
0.5
2
1.14
18.5
4
6
0.00
0.3
2
1.00
8.9
濕地松
1
14
0.88
0.48
0.48
0.07
0.5
4
1.31
18.4
2
8
0.51
0.26
0.26
0.00
0.4
2
1.00
2.8
3
13
0.00
0.5
2
1.00
9.7
4
24
1.09
0.57
0.57
0.09
0.6
3
1.22
12.8
常綠闊葉林
1
31
1.60
0.72
0.72
1.00
0.6
4
5.87
52.8
2
34
1.66
0.79
0.79
1.00
0.6
4
5.81
44.7
3
34
1.49
0.69
0.69
1.00
0.6
4
6.07
44.1
4
30
2.59
0.92
0.92
1.00
0.8
6
7.28
34.9
從表2反映物種多樣性參數(shù)來(lái)看,常綠闊葉林的喬、灌木豐富度指數(shù)(R)、Simpson指數(shù)(D)、Shannon-Wienner指數(shù)(HP)、種間相遇機(jī)率(PIE)等均大于馬尾松林和濕地松林。此外,灌木和幼樹(shù)相對(duì)優(yōu)勢(shì)度(RD)也顯著高于馬尾松林和濕地松林。
常綠闊葉林的闊葉樹(shù)比例(K)達(dá)到最大值1.0,馬尾松林和濕地松林的闊葉樹(shù)比例僅在0-0.29范圍。常綠闊葉林的林分郁閉度(P)相對(duì)較大,同時(shí)胸徑級(jí)數(shù)(d)也達(dá)到4級(jí),說(shuō)明林分的結(jié)構(gòu)趨向合理。
從其頂極適應(yīng)值(CI)來(lái)看,馬尾松林和濕地松林的CI值在1-1.31之間,常綠闊葉林的CI值在5.81-7.28之間,常綠闊葉林1、2號(hào)樣地雖然通過(guò)了次生林改造,但其CI值也遠(yuǎn)高出馬尾松林和濕地松林。
4結(jié)論與討論
4.1該研究地區(qū)典型林分的近自然度可劃分為三種類型:一是頂極適應(yīng)值(CI)在1-1.14之間的人工馬尾松中幼林,處于Ⅴ級(jí)和Ⅵ級(jí)階段,為有條件的近自然狀態(tài)的植物群落;二是頂極適應(yīng)值(CI)為1-1.31之間的人工濕地松中齡林,處于Ⅶ級(jí)階段,是引進(jìn)樹(shù)種在不適合的立地上造林的類型,為遠(yuǎn)離自然的植物群落;三是頂極適應(yīng)值(CI)為5.81-7.28之間的干擾天然林,處于Ⅱ級(jí)階段,為接近近自然狀態(tài)的植物群落。從上述植物群落的直接排序可以看出,林分結(jié)構(gòu)越接近自然,各樹(shù)種間的關(guān)系就越和諧、健康,與立地就越適應(yīng),結(jié)構(gòu)也就越合理。
4.2各森林群落近自然經(jīng)營(yíng)對(duì)策。近自然森林經(jīng)營(yíng)是指充分利用森林生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的自然生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律,從森林自然更新到穩(wěn)定的頂級(jí)群落完整森林生命過(guò)程的時(shí)間跨度來(lái)計(jì)劃和設(shè)計(jì)各項(xiàng)經(jīng)營(yíng)活動(dòng),優(yōu)化森林的結(jié)構(gòu)和功能,充分利用與森林相關(guān)的各種自然力,不斷優(yōu)化森林經(jīng)營(yíng)過(guò)程,從而使生態(tài)與經(jīng)濟(jì)的需求能最佳結(jié)合的一種真正接近自然的森林經(jīng)營(yíng)模式。因此,對(duì)待不同近自然度的林分,應(yīng)當(dāng)采取不同的經(jīng)營(yíng)措施,遵照生態(tài)學(xué)的原理來(lái)恢復(fù)和管理。主要包括因地適樹(shù)、提高闊葉樹(shù)的比重、實(shí)行單株撫育和擇伐利用等。同時(shí)要珍惜立地潛力、尊重自然力,使地區(qū)群落主要的本源樹(shù)種得到明顯表現(xiàn)。使林分建立、撫育、采伐的方式同“潛在的自然植被”的關(guān)系相接近,使林分能進(jìn)行接近生態(tài)的自發(fā)生產(chǎn),達(dá)到森林生物群落的動(dòng)態(tài)平衡,并在人工輔助下使天然物質(zhì)得到復(fù)蘇[5]。(1)馬尾松群落。因其群落主要屬于生態(tài)環(huán)境脆弱地區(qū)的生態(tài)公益林,要實(shí)行常年禁封,任其自然演替。對(duì)某些已處于工藝成熟的非生態(tài)公益林,因其效益低下,僅*自然力很難向天然林方向轉(zhuǎn)變,宜采用逐步改造和補(bǔ)植鄉(xiāng)土闊葉樹(shù),以提高物種多樣性,加速人工促進(jìn)演替進(jìn)程。(2)濕地松群落。因其群落主要屬于引入樹(shù)種成林,且多數(shù)處于干材階段和工藝成熟階段,可通過(guò)人工近自然化改造和利用,實(shí)行改造和補(bǔ)植鄉(xiāng)土闊葉樹(shù),以提高物種多樣性和豐富林分結(jié)構(gòu),促進(jìn)樹(shù)種間的關(guān)系和諧和增強(qiáng)群落穩(wěn)定性。(3)常綠闊葉林群落。因其群落主要屬于接近近自然狀態(tài)的植物群落,主要實(shí)行常年禁封,加速實(shí)現(xiàn)頂極群落?;?qū)嵭幸詥沃炅帜緸閷?duì)象的目標(biāo)樹(shù)撫育管理體系——單株撫育和擇伐利用。具體內(nèi)容是對(duì)所有林木分類為目標(biāo)樹(shù)、干擾樹(shù)、生態(tài)保護(hù)樹(shù)和其他樹(shù)木等4種類型,永久性標(biāo)記出林分的特征個(gè)體—目標(biāo)樹(shù),并對(duì)其進(jìn)行單株木撫育管理。擇伐利用是以培育大徑級(jí)林木為目的,對(duì)其持續(xù)地?fù)嵊芾恚葱枰粩鄵穹ジ蓴_樹(shù)及其他林木,直到目標(biāo)樹(shù)達(dá)到目標(biāo)直徑并有了足夠的第二代下層更新幼樹(shù)時(shí)即可擇伐利用。
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