全 文 ：收稿日期：2010-11-24
基金项目：“八·五～十·五”辽宁省科技资助项目（19911228）
作者简介：高国平（1961-），男，沈阳农业大学教授，博士，从事森林防火和林木病理学研究。
沈阳农业大学学报，2011－02，42(1)：106-109
Journal of Shenyang Agricultural University，2011－02，42(1)：106-109
辽东桤木阻火林带下灌木种群动态性研究
高国平 1，郭玉恒 2，王 月 1，祁金玉 1，王 允 1
（1.沈阳农业大学 林学院，沈阳 110161；2.辽宁省台安县林业局，辽宁 台安 118100）
摘要：为了评价辽东桤木（Alnus tinctoria Sarg.）防火林带的作用，采用固定标准地法调查辽东桤木阻火林带下灌木种类、种群动
态以及与坡向、坡位的关系，采用称量法测定灌木负荷量，结果表明：辽东桤木随着林龄的增长，其林带内的灌木植物种类和个体
种群数量均呈逐渐减少趋势，一些灌木种类后期逐渐在林带内消失，20a 生辽东桤木林带下仅有 6 种灌木分布；辽东桤木林带内
灌木植物种类是东坡种类少于西坡，坡上位分布种类最少，仅有 4 种灌木分布，坡中位和下坡位无区别；林带下地表灌木可燃物
负荷量随着林龄的增长而下降，20a 生林下负荷量仅 54g·m-2。
关键词：辽东桤木；灌木种类；种群数量；负荷量
中图分类号：S762.3.3 文献标识码： A 文章编号： 1000-1700（2011）01-0106-04
Dynamic Changes of Shrubs under Fire Control Belt of
Alnus tinctoria
GAO Guo-ping1, GUO Yu-heng2, WANG Yue1, QIN Jin-yu1, WANG Yun1
(1.College of Forestry, Shenyang Agricutural University, Shenyang 110161, China; 2.Forestry Bureau of Taian County, Taian Liaoning, 114100, China)
Abstract： To evaluate the role of fire control belt of Alnus tinctoria, the method of sample-plot was adopted to survey shrub
species, population dynamics and relationships of aspect, slope site under fire control belt of Alnus tinctoria, and to determine
fuel-loading of shrubs with weighing. The result showed that along with growth of forest age, the shrubs species and individual
population quantity overall appeared a reduced tendency; The shrubs aspect was influential to distributes of shrubs, species and
population quantity of east slope were less than west slope. The shrubs species of up slope were less than the middling and low
slope. Under the forest belt, the shrubs load weights was gradually decreasing along with growth of forest age. Alnus tinctoria
stands in 20 age later were compared with several kinds other contrasting forest types, the fule-loading was minimum (54g·m-2).
Key words： Alnus tinctoria; shrub species; popolation dynamics; fuel-loading
辽东桤木（Alnus tinctoria Sarg.）属桦木科赤杨属植物。 由于该树种枝型舒展、抗瘠薄能力强等特点，20 年
前在辽宁丹东和抚顺地区被选为防火树种，在大面积人工针叶林中开展营造防火林带试验。 防火林带下的灌
木层和灌木层可燃物是地表火蔓延成树冠火的重要媒介层次，也是衡量林带阻火性的重要指标[1-4]。 因此，研究
辽东桤木灌木层次的可燃物种类组成和负荷量大小等变化，对于深入评价防火林带的阻火性能和今后在生产
中的应用有着重要意义。 关于防火林带林下灌木种类及负荷量的动态变化在国、内外研究报道很少，目前仅见
报道过林型下草、灌植物种类组成，未见对防火林带下灌木层次可燃物种类和负荷量的动态变化研究。 本研究
选择辽宁省凤城市东汤镇在落叶松林人工林中营造的防火林带辽东桤木为研究对象，连续跟踪调查 20 年，对
该防火林带不同林龄段灌木种类及其负荷量的动态性变化进行研究，并分析其阻火性能。
1 调查内容与方法
1.1 研究地概况
研究地位于辽宁省凤城市东汤镇石桥村北山， 地处东经 123°32′03″～124°32′03″， 北纬 40°02′03″～ 41°05′
53″，海拔 500~600m，年均气温 7.7℃，无霜期 167d，年降雨量 900mm。 整个试验地山脊为略偏西南走向，立地条
件好。 林地于 1989年造林，主载林种为日本落叶松（Larix kaempferi）86hm2、长白落叶松（L. olgensis）40hm2、红
松（Pinus koraiensis）15hm2。 林地设置辽东桤木（A. tinctoria）防火林带，造林株行距为 3m×3m，带宽 20m，共 4
第 1期
表 1 不同林带内灌木植物种类随林龄变化情况统计表/种
Table 1 The shrubs species in the different forest type /species
林带 Forest belt
人工辽东桤木 Alnus tinctoria
日本落叶松 Larix kaempferi
长白落叶松 L. olgensis
红松 Pinus koraiensis
蒙古栎 Qucus mongolica
1 年生 1 a
19
19
19
20
19
5 年生 5 a
17
14
16
20
19
10 年生 10a
11
9
10
19
18
15 年生 15a
8
6
8
17
16
20 年生 20a
6
6
7
12
15
条林带累计面积 20hm2。 林地北侧边缘为天然蒙古栎(Qucus mongolica)次生幼龄林。 整体防火林带为垂直带状
贯穿山脊的两面坡（东西向），设置的林带正好与主风（沟塘风）方向垂直，目的是阻隔主风方向的林火蔓延。
1.2 林带内灌木植物种类变动
选择夏季 6~7 月，在辽东桤木林带内，采用随机调查法，按造林后 1,5,10,15,20a 生 5 个林龄段分别进行调
查，详细记录林带下灌木种类。 采取同样方法调查红松林带、落叶松林带和附近近龄的蒙古栎天然次生林带内
灌木植物种类，采用方差分析比较辽东桤木林带灌木植物种类随时间变动特点 [5-6]。
1.3 灌木个体种群数量变动
调查在 6～7月进行，采用固定标准地观测法，在不同坡向、坡位设立固定标准地（10m×10m），按不同林龄段
调查每块固定标准地内的灌木植物种类及其每个种类在单位面积内分布的个体数量变动情况， 调查按
1，5，10，15，20a 生不同林龄段进行，最后分析林带下常见的优势灌木种群。 固定标准地设 3次重复。
1.4 不同坡向、坡位灌木种类分布
在 1，5，10，15，20a 生的辽东桤木林带内，按照林地的不同坡向、坡位设置调查标准地，设立方法同上。调查
时按常见、不常见灌木植物种类进行记录，最后统计分析不同坡向灌木植物种类分布的情况，比较不同坡向、坡
位的灌木植物种类分布差异。
1.5 灌木植物的负荷量
在辽东桤木、日本落叶松、长白落叶松、红松和蒙古栎林带下，按造林后 1，5，10，15，20a 生 5 个不同林龄段
进行调查，每个坡向按对角线取样法设立 5 个调查样方，样方面积为 10m×10m，然后收集样方内地表以上所有
灌木植物，用天平进行称量每个样方鲜重，取样带回室内测定含水率，最后计算单位面积灌木可燃物负荷量的
干重[7-10]，采用方差分析比较辽东桤木的可燃物分布特点。
2 结果与分析
2.1 辽东桤木阻火林带下的灌木植物种类
由表 1 可知，辽东桤木林带下灌木种类随着林龄增加而逐渐减少，尤其 15a 生以后，几乎减少一半的灌木
种类。 20a 生辽东桤木林下灌木植物种类仅为 6种，显著低于 1，5，10a 生林下的灌木植物种类（F=18.935＜F0.05=
19.20），多重比较和 2 种落叶松比较差异不显著，与蒙古栎、红松林带比较差异极显著。 从林带阻火角度来考
虑，林下媒介层次灌木种类越少越好。因此，辽东桤木作为阻火林带郁闭后其林下灌木层种类还是较少的，符合
作为阻火林带的要求。
2.2 辽东桤木阻火林带下的灌木个体种群数量动态
由表 2可知，5a生林下消失了 2种灌木，优势种群（﹥1.0株·10m-2）主要是山花椒（Zanthoxylum schinifolium）、
斑枝卫矛 （Evonymus pauciflorus）、 兴安胡枝子 （Lespedesa davvrica）、 胡枝子 （L. bicolor）、 榛子（Corylus
heterophylla）、长白忍冬（Lonicera ruprechtiana）6 种灌木；10a 生林下又消失 8 种灌木，优势种群有兴安胡枝子
（L. davvrica）、斑枝卫矛（E. pauciflorus）、山花椒（Z. schinifolium）3种灌木；15a 生林下相继又消失了 3 种灌木，
灌木个体数量分布在高于 1.0 株·10m-2的仅剩斑枝卫矛（E. pauciflorus）；20a 生林下，大部分灌木种类消失，林
带下仅可以调查到忍冬（Lonicera japnica）、长白忍冬（L. ruprechtiana）、山花椒（Z. schinifolium）、兴安胡枝子
（L. davvrica）、斑枝卫矛（E. pauciflorus）和刺玫蔷薇（Rosa davurica）6种灌木，其种群数量分布均较少。 总体上
辽东桤木林下灌木种类和个体种群数量随着林龄增加，灌木种类和种群数量逐渐减少，很多优势种群的个体数
高国平等：辽东桤木阻火林带下灌木种群动态性研究 107· ·
第 42卷沈 阳 农 业 大 学 学 报
表 4 20年生辽东桤木林带内不同坡位的灌木植物种类
Table 4 Shrub types in 20-year-old Liaodong alder forest belt in different slopes
坡位 Slope site
上位
Overhead hill
中位
Middle hill
下位
Down hill
常见种类 Common species
斑枝卫矛 E. pauciflorus;
山花椒 Z. schinifolium
山花椒 Z. schinifolium;忍冬 L. japonica;兴安
胡枝子 L. davvrica;斑枝卫矛 E. pauciflorus
山花椒 Z. schinifolium;兴安胡枝子 L.davvrica;
忍冬 L. japonica;胡枝子 L.bicolor
不常见种类 Rare species
忍冬 L.a japonica;
胡枝子 L.bicolor
长白忍冬 L.ruprechtiana;胡枝子 L.bicolor;
刺玫蔷薇 R. davurica
长白忍冬 L.ruprechtiana;刺玫蔷薇
R. davurica;朝鲜鼠李 R. koraiensis
累计 Total /种
4
7
7
表 2 辽东桤木林带下灌木植物种群数量随时间变动情况
Table 2 Quantity of shrubs population with time /株·10m-2
序号
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
灌木种类
Shrubs
忍冬 Lonicera japnica
长白忍冬 L.ruprechtiana
兴安胡枝子 Lespedesa davvrica
胡枝子 L.bicolor
斑枝卫矛 Evonymus pauciflorus
东北山梅花 Philadelphus schrenkii
旱锦带花 Weigela praecox
山花椒 Zanthoxylum schinifolium
柳叶绣线菊 Spiraea salicifolia
叶底珠 Securinega suffruticosa
榛子 Corylus heterophylla
胡榛子 C.mandshurica
荚迷 Viburnum sargenti
茶条槭 Acer ginnala
刺玫蔷薇 Rosa davurica
东北接骨木 Sanbucus manshurica
刺五加 Eleutherococcus senticosus
朝鲜鼠李 Rhamnus koraiensis
小叶鼠李 R.parvifolius
1 年生
1 a
0.51
1.10
1.37
1.24
1.85
0.48
0.21
2.55
0.15
0.23
1.10
0.34
0.03
0.26
0.18
0.02
0.02
0.33
0.04
5 年生
5a
0.50
1.09
1.20
1.00
1.65
0.11
0.45
2.49
0.02
0.22
1.02
0.12
-
0.14
0.11
-
0.01
0.22
0.04
10 年生
10a
0.14
0.65
1.10
0.33
1.32
-
0.10
1.37
-
0.13
0.54
-
-
-
0.07
-
-
0.17
-
15 年生
15 a
0.08
0.54
0.21
0.10
1.01
-
-
0.33
-
-
-
-
-
-
0.06
-
-
0.01
-
20 年生
20a
0.06
0.25
0.05
-
0.52
-
-
0.45
-
-
-
-
-
-
0.06
-
-
-
-
注：“- ”代表单位面积内分布株数为 0。
Notes: - mean the plants species not distribution.
表 3 不同坡向对辽东桤木林带内的灌木分布影响
Table 3 Influence of different slopes on shrub distribution in Liaodong alder forest belt
林龄Age/a
1
5
10
15
20
东坡 East slope
常见 Common
7
5
4
4
2
不常见 Rare
11
10
7
4
4
总计 Total
18
15
12
8
6
西坡 West slope
常见 Common
7
6
5
3
3
不常见 Rare
11
9
6
4
4
总计 Total
19
15
11
7
7
量出现从多到少，在不同的林龄中一些种类相继消失，这能使地表的可燃物减少，有利于减少地表火的发生和
蔓延。
2.3 不同坡向、坡位的灌木种类
由表 3 可知，在仅有的东、西两个坡向上，灌木植物种类分布差别不明显，从各个林龄段来看，西坡和东坡
的灌木种类分布很接近，东坡仅比西坡少 1种。 但是每种灌木的种群数量，常常是西坡的个体种群数量大于东
坡。 从坡位上看，坡上位分布种类最少仅 2种，坡中位和坡下位没区别，均为 7种（表 4），上坡位好于其他坡位。
因此，从辽东桤木林阻火林带的地面可燃物来考虑，营造时东坡向优于西坡向，上坡位优于中、下坡位。
108· ·
第 1期
表 5 不同林龄段林带下灌木植物负荷分布变化
Table 5 The shrub load changes under the
different forest belts /dry weight g·m-2
树 种
Tree species
辽东桤木 Alnus tinctoria
日本落叶松 Larix kaempferi
红松 Pinus koraiensis
蒙古栎 Qucus mongolica
1 年生
1a
1031
1029
1158
1024
5 年生
5a
988
1005
1259
988
10 年生
10a
354
299
890
587
15 年生
15a
55
73
288
366
20 年生
20a
54
58
109
183
2.4 辽东桤木阻火林带下的灌木负荷量
由表 5 可知，随着林龄的增长，林内的灌木负荷
量总的趋势是逐渐下降。 20a 生的辽东桤木林下灌木
负荷量最低仅为 54g·m-2，低于日本落叶松、红松和蒙
古栎的 20a 生林下灌木负荷量。 方差分析辽东桤木
20a 生林下灌木负荷量， 显著低于 1a，5a，10a 生林下
的灌木负荷量（F=5.54＜F0.05=6.19），与日本落叶松比较
差异不显著，与蒙古栎、红松林带比较差异显著。
3 结论
随着辽东桤木林龄的增长，其林带内的灌木植物种类数量呈逐渐减少趋势，其灌木种类个体种群数量总体
亦随着林龄的增加而逐渐减少，一些种类后期逐渐在林带内消失。 坡向和坡位对辽东桤木林带内灌木植物种类
分布有影响，坡向是东坡种类少于西坡；坡位是上位分布种类最少、数量最低，坡中位和下位无区别。 辽东桤木
林带下地表灌木可燃物负荷量随着时间的增长而下降，20a生林带下负荷量小于其他几个林型,仅为 54g·m-2。总
体上辽东桤木林带在理论上符合作为防火树种来营造防火林带。
参考文献：
[1] 王 月,魏振宏,高国平.辽东桤木防火林带内草本可燃物动态变化分析[J].沈阳农业大学学报,2008,39(2):197-200.
[2] 郑焕能,胡海清,姚树人.林火生态[M].哈尔滨:东北林业大学出版社,1992：1-150.
[3] 胡海清.大兴安岭森林可燃物理化特性测定与分析[J].森林防火,1995(1):27-30.
[4] 高国平,周志权,王忠友.森林可燃物研究综述[J].辽宁林业科技,1998(4):34-37.
[5] 郑焕能,胡海清.东北东部山地可燃物类型的研究[J].森林防火,1990,27（4）：10-13.
[6] 李书心.辽宁植物志[M].沈阳:辽宁科学技术出版社,1988.
[7] 高国平,王 月.辽宁省东部地区森林地被可燃物及其燃烧性的研究[J].沈阳农业大学学报,2004,35(1):24-28.
[8] 高国平,王 月,刘青柏.辽东半岛地区主要火险林型及其燃烧性的研究[J].辽宁林业科技,2004(6):5-8.
[9] 高国平,郗 娜,冯 莹.辽东地区森林地被可燃物载量的调查研究[J].辽宁林业科技,2001(2):10-13.
[10] 王 月,高国平,周绍砚,等.辽宁西北部地区森林地被可燃物及其燃烧性的研究[J].沈阳农业大学学报,2006,37(5):716-719.
[11] 高国平,王忠友,周志权.辽东桤木林抗火机理研究[J].林业科学研究,1998,11(5):547-550.
[12] 高国平,曲 艺,周志权.应用色赤杨营造防火林带试验研究[J].应用生态学报,1996,7(S):16-18.
[责任编辑 马迎杰]
高国平等：辽东桤木阻火林带下灌木种群动态性研究 109· ·