论文部分内容阅读
原始云杉林是青藏高原东部林区近林线森林的重要类型之一,但关于其林分结构与多样性的科学认识到目前为止仍然是贫乏的。对其林下植被采伐后短期内的相应也知之甚少。为了揭示云杉原始林的层次结构及其相互关系、维管植物组成特点,选择四川省壤塘县北部日柯沟近林线的云杉原始林为对象,调查了6个40 mx50 m样地的乔木层结构,并在样地内采用机械布点的方法设置180个小样方,调查了林下灌木层、草本层和苔藓层结构以及灌草物种组成,其后对其中三个样地进行块状皆伐作业,采伐两年后复查地表植被情况。主要结果与结论:
(1)云杉原始林为复层异龄林,乔木层分化明显,可划分为4个亚层;幼树密度不高且集中分布于林窗及其边缘(144-93株/ha);林下灌木盖度与物种丰富度低,层片结构简单,呈明显的斑块状分布;草本层与苔藓层发达,盖度与物种丰富度均较高;6个样地共发现维管植物124种,隶属于30科68属,其中草本109种,灌木15种,以温带区系成分占优势,特有性缺乏;生活型以地面芽植物为主体(61.29%);林下地表共出现苔藓植物141种,包括苔类20种,顶蒴藓类68种,和侧蒴藓类53种。该林分为藓类云杉林,群落结构完整、稳定,自然更新能力强,与区域内亚高山或高山林线森林具有相似的物种组成和多样性特点,但群落结构则表现出不同的特点:比林线森林的群落结构复杂,却比亚高山森林简单。
(2)在群落结构方面,皆伐后,林下灌木层和草本层盖度没有显著变化,地表苔藓层盖度则显著下降,凋落物层盖度显著上升。丰富度方面,维管植物风度没有显著变化,苔藓植物的丰富度显著下降。其中,苔类的丰富度和盖度分别下降5.3(P<0.001)和0.7%(P=0.034);藓类的丰富度和盖度也显著下降,降幅分别为8(P=0.042)和17%(P=0.016)。
(3)在植物种组对皆伐的反应方面,皆伐后,维管植物各个种组的变化均不显著。但是禾草类植物的盖度增加10%以上(P=0.059)。苔藓植物中,16种苔类植物的10种在采伐后消失了,其余几种的频度也下降;44种顶蒴藓类中的8种消失,29种频度下降;37种侧蒴藓类中的8种消失,18种频度下降。表明皆伐迹地开始向草丛阶段演替;苔藓植物对采伐表现出明显的负反应,以苔类和侧蒴藓类最敏感。不同类型的植物对皆伐的反应不同,表明环境变化是皆伐迹地物种更替的驱动因素。
(4)在物种对皆伐的反应方面,密叶挺叶苔、圆钝指叶苔、塔藓、锦丝藓、等苔藓和长圆叶虎耳草、星叶草、冷蕨等维管植物都是非常敏感的负反应种。它们对原始林下的生境有一定依赖。有些物种在恢复数十年的人工林或次生林中都没有出现。因此,这些物种是重点保护对象。随着原始林面积的减少,这些物种很可能在该地区沦为濒危物种。
(5)在保留带的物种变化方面:保留带内的物种在采伐后2年内也有一定的变化,这种变化主要表现在物种组成方面。结合前人对林业中的保留带的研究可以发现,这种变化主要是受边缘效应的影响。也说明了面积在l-2ha的保留带不足以保护林下敏感物种免受边缘效应的影响。因此,目前高山区实行的保留带(林墙)宽度为50m的采伐方案是不科学的。森林采伐之前必须根据林下植被特点和前人的研究确定保留带的大小。
本研究提供了高海拔进林线区域的云杉原始林结构和多样性的详细信息,揭示了地表苔藓植物和维管植物对皆伐活动的反应及其差异性。也为林下维管植物和苔藓的恢复提供了理论依据。