燕山山地森林植被恢復與重建理論和技術研究.pdf

1、退化的森林生態(tài)系統(tǒng)嚴重影響其多種生態(tài)功能的發(fā)揮，植被恢復與重建是提高森林生態(tài)系統(tǒng)結構與功能的有效途徑，對植物群落的演替規(guī)律、種群動態(tài)、植被恢復與重建技術及模式的研究可為植被恢復與重建提供科學依據，具有重要的理論意義和現實意義。 本文以燕山山地為研究對象，通過野外永久樣地、臨時樣地調查與數量分析相結合的方法，研究了燕山山地植物群落排序與數量分類、森林植物群落演替動態(tài)典型特征、立地條件類型劃分、植被恢復與重建技術及模式。研究結果表明

2、： DCA排序和TWINSPAN分類表明，燕山山地植物群落在空間地理分布上很有規(guī)律，與生態(tài)梯度具有十分密切的關系。生態(tài)梯度中起主導作用的是溫度和水分。在水分梯度上，由冷濕至干旱，燕山山地植物群落大致排列有碩樺林→山楊林→蒙古櫟林→油松林→三裂繡線菊→酸棗灌叢→荊條灌叢→以蒿+苔草為優(yōu)勢種的草甸；在熱量梯度上，從冷至暖，大致排列有：草甸→碩樺林→華北落葉松林→白樺林→蒙古櫟林→以山杏為優(yōu)勢種的中低山帶雜木林→三裂繡線菊、榛灌叢。運

3、用DCA非等級分類方法，燕山植被分布呈現出1個中心和4個極點。1個中心是以蒙古櫟、山楊等落葉闊葉樹及油松為優(yōu)勢種的分布中心區(qū)，中心區(qū)的植被是暖溫帶典型的植被類型，也是燕山山地典型的植被類型；4個極點是沿此中心，因濕熱因子不同的自然組合，存在4個不同環(huán)境梯度的植被演替方向。沿溫度遞減濕度遞增方向，向以白樺、碩樺為優(yōu)勢種、且有華北落葉松、云杉林分布的森林群落發(fā)展；沿溫度遞增濕潤遞減(暖干)的梯度方向，向以酸棗、荊條為優(yōu)勢種的灌叢發(fā)展：沿溫度

4、遞增濕度增大(暖濕)的梯度方向，向遼東櫟林和以榛為優(yōu)勢種的灌叢發(fā)展，并有核桃楸林出現；沿濕度遞減的梯度(冷干)方向，向以蒿+苔草為優(yōu)勢種的雜草叢發(fā)展。低山灌叢具有進展演替的條件，中心是其發(fā)展的歸宿。植物群落排序值與環(huán)境因子及地理坐標顯著相關，建立了氣候因子與地理坐標、DCA排序值與環(huán)境因子2個數學模型，運用數學模型可預測和判斷植物群落類型和分布。 天然蒙古櫟、人工山楊與華北落葉松林分皆伐后，在次生演替頭15年內，次生植物群落物種

5、消長變化過程相似，都經歷了物種總數由少到多的變化過程，但天然林和人工林皆伐跡地上的物種消長動態(tài)存在差異。天然林皆伐跡地上，次生演替初期物種替代頻繁，中后期趨于平穩(wěn)；人工林皆伐跡地上，次生演替后期物種替代明顯。喬、灌、草植物種在各演替階段的表現不同。不同皆伐跡地上，各類植物密度變化都經歷了由小變大，增長到一定程度后再逐漸降低的過程。灌木、草本植物重要值受喬木郁閉度影響及灌木植物之間相互作用，一直處于較明顯的變化波動過程中。灌木重要值呈現出

6、兩極分化特征，競爭力弱的灌木重要值逐步降低，生態(tài)幅較廣、競爭力較強的灌木植物重要值逐漸升高。陽性草本植物重要值呈現出先增大后減小的態(tài)勢，陰性草本植物在演替后期表現出絕對優(yōu)勢，重要值逐漸增大。 不同皆伐跡地次生演替植物群落多樣性指數變化不同。天然蒙古櫟林皆伐跡地上，次生演替群落喬、灌、草多樣性指數值較高，生物多樣性豐富，并隨演替推進呈增加趨勢；人工林皆伐跡地上，次生演替群落多樣性指數值相對較低，呈波動變化，并隨演替推進呈現出中期升

7、高、后期略有下降；皆伐后，喬木多樣性指數值增大，較皆伐前有所增加，在演替進程中保持穩(wěn)定的狀態(tài)；陽性灌、草物種在演替階段初期多樣性指數值增大，隨后降低；陰性灌、草物種生物多樣性指數逐漸增大。群落綜合物種多樣性指數的動態(tài)特征更接近于草本植物的動態(tài)規(guī)律。不同群落均勻度指數和物種多樣性指數的動態(tài)規(guī)律基本一致。在此生演替開始后的15年內，大部分草本、灌木、喬木物種的聚集度指數隨演替進程的推進呈現出先增大后減小的變化趨勢，即各物種空間分布格局由聚集

8、向隨機分布狀態(tài)演變。 影響燕山山地森林植物生長的主要立地因子為土層厚度、海拔高度、坡向、礫石含量、坡度和腐殖質層厚度等6個因子。依據分層聚類法，將燕山山地分為9個立地類型22個立地亞型。針對不同的立地條件類型提出了不同的植被恢復與重建思路。 研究分析了燕山山地植物群落演替規(guī)律、趨勢和現狀，提出了恢復與重建燕山山地退化森林生態(tài)系統(tǒng)應遵循6項基本原理和4個基本要求，采取3條基本途徑；提出了燕山山地殘次天然森林植被恢復與重建思