1、落叶松林下植物多样性与动态特征摘要：生物多样性关系到森林生态系统的稳定性及其功能的正常发挥，以原始林为对照，研究不同林龄草类-兴安落叶松渐伐林下植被物种多样性的变化规律。 落叶松为松科落叶松属的落叶乔木，是我国东北、内蒙古林区以及华北、西南的高山针叶林的主要森林组成树种，是东北地区主要三大针叶用材林树种之一。落叶松的天然分布很广， 它是一个寒温带及温带的树种，在针叶树种中是最耐寒的，垂直分布达到森林分布的最上限。落叶松在我国北方地区天然分布和人工栽培的主要有兴安落叶松、长白落叶松、华北落叶松、日本落叶松。 关键词 ： 北部原始林区； 兴安落叶松林； 植物多样性 中图分类号： TU986 文献标
2、识码： A 林下植被由林下灌木层和草本层共同组成，是森林生态系统的一个重要组成部分，对于维持森林物种多样性、水土保持及促进林分养分循环等方面具有不可忽视的作用。尤其对于垂直结构简单、树种单一的寒温带兴安落叶松林来说，建群种兴安落叶松的生态优势度高，生态幅广，相应与兴安落叶松不同生境生长的下层植物生态幅很狭窄，彼此间种类和数量差异非常明显。因而，林下植物的组成和发育状况成为兴安落叶松林林型的划分依据，可见林下植被组成及多样性对于兴安落叶松林而言具有非常重要的意义。 国内外的研究发现，不同环境条件及干扰体系将在很大程度上决定次生林的恢复，近年来关于兴安落叶松林林分结构的研究，多集中在乔木层，大多是
3、从干扰方式、林型及密度制约的角度出发，研究其径级分布、更新及空间分布格局等，也有区系与生物多样性的概述，而林下植被研究仅是对比过未采伐干扰和不同采伐干扰条件下生活型谱、优势层片和生态类群的变化规律，对林下植被随林龄的动态变化规律尚无人涉及。 一、物种简介 落叶乔木，树干通直；小枝规则互生，分长枝与短枝二型。叶、芽鳞、雄蕊、苞鳞、珠鳞与种鳞均螺旋状排列。叶在长枝上散生，在短枝上呈簇生状，倒披针状线形，柔软，上面中脉多少隆起，下面两侧有数条气孔线，叶内有 2 个通常边生的树脂道。雌雄同株，雌、雄球花均单生于短枝顶端；雄球花具多数雄蕊，每雄蕊具 2 花药，药室纵裂，花粉无气囊；雌球花直立，珠鳞小，腹
4、面基部着生两个倒生胚珠，背面托一大而显著的苞鳞。球果直立向上，当年成熟，幼时通常紫红色；种鳞革质，宿存；苞鳞短窄，不露出或微露出，或苞鳞较种鳞为长，露出部分直伸，弯曲或反折；种子具膜质长翅，基底被种翅包裹，种皮无树脂囊。落叶松属植物在早第三纪就已出现在欧亚大陆，到第四纪由于气温下降的影响，落叶松的分布范围逐渐扩大，后随冰后期气温的回升，其分布区逐渐向北退缩和向山地抬升，繁衍至今，形成目前的分布格局。在中国东北及华北平原（如呼玛、哈尔滨、饶河及北京等地）的晚更新世地层中也发现了落叶松的花粉与球果。落叶松为耐寒、喜光、耐干旱瘠薄的浅根性树种，喜冷凉的气候，对土壤的适应性较强，有定的耐水湿能力，但其
5、生长速度与土壤的水肥条件关系密切，在土壤水分不足或土壤水分过多、通气不良的立地条件下，落叶松生长不好，甚至死亡，过酸过碱的土壤均不适于生长。落叶松通常形成纯林，有时与冷杉、云杉和耐寒的松树或阔叶树形成混交林。在中国分布较广的落叶松有：落叶松（又名兴安落叶松） 。 二、 兴安 落叶松 林 植物 多样 性 2. 1、 偃 松一 兴安落 叶松林 该类型为海拔分布最高的兴安落叶松林，一般分布在海拔 9 0 0 m 以上 。它的生境 特征 是 ： 土层 薄 ，肥力低 ，土壤中石块含量在 7 O 以上，风力 强 ，温度低 。林内植物种类不丰富 ，共记载植物 2 6科 3 5 属 3 9 种 。其中种子植物
6、 1 7 科 2 6 属 3 O 种 ； 蕨类植 物 3科 3 属 3 种 ； 苔藓地衣植物有 6 科 6 属 6 种 ( 详见表 I) 2.2 、杜鹃一兴 安落 叶松林 该类 型 为本地区分布面积最大的类型 ， 其分布海拔高较偃松一兴安落叶松林低 ， 坡度 1 6 。 3 0 。 ， 土 层薄 。肥力薄 ，肥力差，土壤中水分较少，生境条件一般 。林内植物种类中等，记载植物2 5 科 4 1 属 4 5 种 。其中种子植物 2 0 科 3 5 属 4 0 种 ； 蕨类植 物 2 科 2 属 2 种 ；苔藓地衣植物 3 科 3 属 3 种 ( 详见 表 2 ) 。 2.3 、草类一 兴安落 叶松
7、林 该类型在本地区分布面积不大 ，一般分布在海拔 4 0 0 - - - 6 0 0 m 之 间 ，有少量分 布 ，生于海拔 8 6 0 - - - 8 9 0 m 阳向缓坡上，该类型坡度一般在 2 O 。 以下 ，土层 较厚 ，肥 力 高 。林为植 物十分丰富 ，记载有植物 3 1 科 5 9 属 7 1 种 。其中种子植物 2 5 科 5 3 属 6 5 种 ； 蕨类植 物 3 科 3 属 3 种 ； 苔蓟地衣植物 3 科 3属 3 种。 三、动态特征 生物多样性关系到森林生态系统的稳定性及其功能的正常发挥，渐伐可为林下更新创造有利条件，进而对林下植被多样性产生影响。在兴安落叶松林区,采用
8、空间代替时间的方法，以原始林为对照，研究不同林龄草类-兴安落叶松渐伐林下植被物种多样性的变化规律。结果表明：在群落恢复过程中，渐伐林灌木层多样性指数呈先升高后降低的变化规律，草本层呈“降低升高降低”的趋势，且渐伐林在灌木层多样性指数最高的中龄林时期，草本层多样性指数最低；而原始林在生长发育过程中林下植被多样性指数变化规律一致，渐伐林和原始林林下植被多样性指数均在演替中期最高，演替前期和后期相对降低。对比灌木层和草本层发现，渐伐林和原始林各龄林与原始林相比较，渐伐后群落各龄林灌木层指数和均匀性指数及草本层均匀性指数均显著增加，可见渐伐有利于林下植被的发育和多样性的提高。通过对原始林区兴安落叶松林
9、植物多样性调查， 初步查清了兴安落叶松林主要个类 型下植物种类，并就其分布规律，对各类型植物丰度进行了评价。对于兴安落叶松林原始林，仅靠自然生长演替促使森林结构的优化、林分质量及生态效益的提高太缓慢，应该在近、成熟林时期就进行适当的择伐或渐伐，人为改善林下透光条件，以促进先锋树种侵入，加快物种演替进程。与原始林各龄林相比较，对兴安落叶松林进行适度渐伐，能提高林下植物多样性。但是，从整个恢复过程来看，多样性指数并非一直在增加，当群落恢复到一定阶段（灌木层到近熟林阶段，草本层到成熟林阶段） ，由于林分密度的郁闭抑制了林下植物生长，与渐伐初期相比，多样性指数明显降低。可见，渐伐对兴安落叶松林林下植物多样性的显著提高不具有长期性，因此，随着兴安落叶松次生林演替的继续进行, 如何继续采取适当的人为干扰，增加林下植被及整个生态系统的功能将是今后研究的重要方向。 参考文献： 武纪成 落叶松冷杉林结构特征及调整研究 D ， 北京 ： 中国林 业科学研究 院， 2 0 0 8 李 峰，周广胜， 曹铭昌，等 ，兴安落叶松地理分布对气候变化响应的模拟应用 J 生态学报 ， 2006，1 7( 1 2 )：2 2 5 5 2 2 6 0
