全 文 ： 18
2011 年 5 月 华东森林经理 May.2011
第 25 卷 第 2 期 East china Forest Management Vo1.25 No.2

林火干扰对长苞铁杉更新的影响

王 建 林
（福建永安天宝岩国家级自然保护区 福建永安 366000）

摘要：通过模拟实验和样地调查研究了林火干扰对长苞铁杉更新的影响，结果表明：长
苞铁杉可以在森林火灾迹地中完成其生活史。长苞铁杉在模拟林火干扰样地的幼苗发生
率为 13%，在人工刈割杂草后样地为 10.5%，而在对照组样地为 0，杂草的遮荫作用对
长苞铁杉幼苗的发生不利。经过一个完整生长季的生长，模拟林火干扰样地内幼苗存活
率为 68.1%，而人工刈割杂草处理样地内幼苗存活率为 0，杂草的竞争提高了长苞铁杉
幼苗死亡率。森林火灾迹地中，长苞铁杉更新植株的密度随着距离母树主干距离的加大
有下降的趋势。火灾更新迹地中长苞铁杉植株平均高度的分布格局和长苞铁杉植株平均
基径的分布格局符合二项式分布。
关键词：长苞铁杉；幼苗；更新；火干扰
中图分类号：S725.79 文献标识码：B 文章编号：1004-7743（2011）02-0018-04

The Efffects Forest Fine Disturhance Tsuga longibracteata Regeneration

Abstract: The effects of forest fire disturbance on Tsuga longibracteata regeneration were studied in
this paper by means of field observation, community investigation. Results showed that: The seeds of
Tsuga longibracteata could finish its life history at forest fire vestige ground. The seedling emergence
rate in forest fire disturbed plots was 13%, that in artificial mowing treated plots was 10.5% and the CK
was 0. The shade of weed did harm to seedling emergence of Tsuga longibracteata. After one growing
season, the seedling survival rate in simulant forest fire disturbed plots was 68.1%, and that in artificial
mowing treated plots was 0. The competition of weed increased seedling mortality. In actual forest fire
vestige ground, the density of saplings and seedlings of Tsuga longibracteata showed a decreasing
trend along with the distance from the mother tree trunk increasing. The patterns of average height and
field diameter of seedlings and saplings at forest fire vestige ground both fited quadratic distributions,
with high coefficients of determination. The simulant experiment and investigation of forest fire vestige
ground showed Tsuga longibracteata could finish its life history in forest fire vestige ground.
Keywords: Tsuga longibracteata, seedling, regeneration, fire disturbance

火成演替长期以来一直是北美和欧洲森
林形成过程的研究重点之一(Agee, 1993;
Franklin et al, 2001)，火使耐火树种较好
地定居、发育，而不耐火的物种受到抑制。我
国在大兴安岭大火之后，进行了相关的考察与
研究工作，表明在大兴安岭兴安落叶松等树种
通过树皮增厚、快速萌芽、种子风播等机制来
适应周期性的火灾(郑焕能和乌宏奇, 1991)，
在南方山区有不少关于炼山对土壤水、肥和生
物多样性影响的报道，但在我国亚热带地区地
带性植被――常绿阔叶林非火成演替所形成，
所以在我国亚热带地区有关火成演替几乎是
收稿日期：2011-03-28
19
空白。长苞铁杉具有与大兴安岭的一些适应火
成演替相类似的机制――树皮较厚、风播，长
苞铁杉是否为适应火成演替的树种，其在火烧
迹地与其他物种的定居竞争能力如何，本课题
对此开展相关研究。
1 材料与方法
1.1长苞铁杉幼苗在模拟林火干扰迹地中的建立
在2004年 12月开展长苞铁杉种子的埋藏
实验。在退化林地选择无人为干扰区域，分为
3 种处理：模拟林火干扰(按照炼山标准处理，
火烧面积 25×25 m2 正方形)、人工刈割杂草
(面积 5×5 m2 正方形)和直接埋藏开展种子埋
藏实验。在每种处理中随机选择 6个小样地。
小样地为正方形，边长 0.5 m，先去除各小样
地内的原有的长苞铁杉种子，模拟自然种子掉
落，在土壤表层埋藏入 50 粒成熟饱满种子。
用铝片对小样地的每株长苞铁杉幼苗进
行定位标记。从第二年 2 月初起至第三年 1
月底，每 15 d 统计各小样地种子成苗率、幼
苗存活数、幼苗死亡数及其原因、存活幼苗
的高度。
1.2 长苞铁杉在火灾迹地中的更新
2005 年 10 月在选择林火干扰后单株长苞
铁杉母树更新样地，开展长苞铁杉在火灾迹地
中的更新调查。调查方法为，由母树为原点，
以正南方向为中心线建立 60°的扇形样带，以
距离母树每 5 m 为单位调查样条内长苞铁杉幼
苗和幼树的数量、高度和基径至无长苞铁杉植
株分布，计算各样条内长苞铁杉植株的分布密
度(株/m2)、平均高度和平均基径。
1.3 数据处理
单 因 素 方 差 分 析 采 用 SPSS11.0 For
Windows ，多项式拟合和图表制作采用
Microsoft Excel。
2 结果与分析
2.1长苞铁杉幼苗在模拟林火干扰迹地中的建立
2004年3月23日前的调查未见长苞铁杉种
子萌发，4月8日调查时，发现模拟林火干扰样
地和人工刈割杂草样地有种子萌发出土，而对照
样地中未见幼苗发生。在种子萌发总数不再增加
时对各样地幼苗发生数量进行统计，结果如图1
表示。由图1可见，长苞铁杉在模拟林火干扰样
地的幼苗发生率为13%，在人工刈割杂草样地为
10.5%，而对照样地中未见幼苗发生。模拟林火
干扰样地长苞铁杉幼苗发生率略高于人工刈割
杂草样地，但差异并不显著(P>0.05)。
0
5
10
15
20
火烧 割草 对照
处理
幼
苗
发
生
率
(%
)

图 1 模拟林火干扰处理和人工刈割杂草处理下幼苗
发生率
Fig.1 Seedling emergence rate in plots of simulant forest fire
disturbed treatment and artificial mowing treatment
2.2 模拟林火样地与人工刈割杂草样地中幼
苗的存活动态及其死亡原因
幼苗发生后，由于干扰因素的作用，部分
幼苗开始死亡。图 2 为模拟林火干扰样地和人
工刈割杂草处理样地幼苗死亡原因分析。
0
20
40
60
80
100
割草 火烧
处理
死
亡
率
(%
)
水冲
干旱
虫吃

图 2 模拟林火干扰处理和人工刈割杂草处理下长苞
铁杉幼苗的存活率
Fig.2 Seedling survival rate in plots of simulant forest fire
disturbed treatment and artificial mowing treatment
after one growing season
20
0
1
2
3
4
5
6
7
4月8 5月9 6月8 7月8 8月7 9月6 10月6 11月5 12月5 1月5
时间
幼
苗
数
量
(株
/5
0
粒
种
子
）
割草
火烧
0
1
2
3
4
5
4月8 5月9 6月8 7月8 8月7 9月6 10月6 11月5 12月5 1月5
时间
幼
苗
高
度
(c
m)
割草
火烧
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
距离(m)
植
株
分
布
密
度
(株
/m
2)
由图 2 可见，昆虫捕食、雨水冲刷和干旱
是长苞铁杉幼苗死亡重要原因。不同处理样地
幼苗死亡原因有所不同。人工刈割杂草处理样
地中，长苞铁杉幼苗全部由昆虫捕食引起，而模
拟林火干扰样地中，昆虫捕食、雨水冲刷和干
旱造成的长苞铁杉幼苗率分别为12%、12%和8%。
图3为模拟林火干扰和人工刈割杂草处理
样地中幼苗存活数动态。由图 3 可以看出长苞
铁杉幼苗发生在各样地中是一致的，而死亡时
间在不同处理样地中有所差别。在模拟林火干
扰样地中，长苞铁杉幼苗发生在外界不利条件
的干扰下陆续死亡，到 7月 8 日幼苗数量达到
稳定阶段。而在人工刈割杂草处理样地中，在
长苞铁杉幼苗发生的同时，样地内的杂草也同
时开始生长，对幼苗进行竞争，长苞铁杉幼苗
到 7 月 8 日全部死亡。经过一个完整生长季的
生长，模拟林火干扰样地内幼苗存活率为
68.1%，而人工刈割杂草处理样地内幼苗存活
率为 0。方差分析表明，模拟林火干扰和人工
刈割杂草处理两种处理下，长苞铁杉幼苗的存
活率有显著差异(P<0.01)。






图 3 模拟林火干扰处理和人工刈割杂草处理下幼苗
数量动态
Fig.3 Dynamic of seedling survival quantity in plots of
simulant forest fire disturbed treatment and artificial
mowing treatment
2.3 模拟林火样地与人工刈割杂草样地中幼
苗的高生长动态
图4为模拟林火干扰和人工刈割杂草处理
样地幼苗平均高度动态。由图 4 可见，在长苞
铁杉幼苗生长的早期，模拟林火干扰样地幼苗
平均高度低于人工刈割杂草处理样地幼苗。另
外，与前面开展的不同群落类型长苞铁杉幼苗
建立研究、林窗中长苞铁杉幼苗建立研究的结
果相比，模拟林火干扰和人工刈割杂草处理样
地的幼苗高度生长明显较慢，这可能与模拟林
火干扰和人工刈割杂草处理样地内幼苗生长
环境光照过强有关。





图 4 模拟林火干扰处理和人工刈割杂草处理下幼苗
高生长动态
Fig.4 Dynamic of seedling height in plots in plots of
simulant forest fire disturbed treatment and artificial
mowing treatment
2.4 长苞铁杉在现实火灾迹地中的更新
图 5 为现实火灾更新迹地中长苞铁杉植
株分布密度的空间格局，由图 5 可见在距离母
树主干 0～5m 的范围内，长苞铁杉更新植株的
密度为 0.08 株/m2，由于距离母树主干 0～5m
的区域均在母树的树冠下，母树树冠的遮荫作
用是造成该区域更新植株的密度较低的可能
原因。而距离母树主干 5～10m 的范围内，长
苞铁杉更新植株的密度最大，为 0.32 株/m2；
在母树的树冠外，长苞铁杉更新植株的密度随
着距离母树主干距离的加大有下降的趋势(R=
－0.762, P<0.05)。








图 5 火灾更新迹地中长苞铁杉植株分布密度的空间
格局
Fig.5 Special pattern of distributing density of saplings and
seedlings of Tsuga longibracteata in actual forest fire
vestige ground
21
0
1
2
3
4
5
6
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
y = -0.1615x^2+1.6715x+0.0748
R^2 = 0.8042
距离(m)
植
株
高
度
(m
)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
y = -0.5200x^2+5.6719x-3.6096
R^2 = 0.8029
距离(m)
基
径
(c
m)
图6为火灾更新迹地中长苞铁杉植株平均
高度的分布格局，图 7 为火灾更新迹地中长苞
铁杉植株平均基径的分布格局。由图 6 和图 7
可见，火灾更新迹地中长苞铁杉植株平均高度
的分布格局和长苞铁杉植株平均基径的空间
分布格局符合二项式分布，其决定系数 R2 均
大于 0.80。








图 6 火灾更新迹地中长苞铁杉植株平均高度的分布
格局
Fig.6 Special pattern of average height of saplings and
seedlings of Tsuga longibracteata in actual forest fire
vestige ground










图 7 火灾更新迹地中长苞铁杉植株平均基径的分布
格局
Fig.7 Special pattern of average field diameter of saplings
and seedlings of Tsuga longibracteata in actual forest
fire vestige ground
3 结 论
长苞铁杉在模拟林火干扰样地的幼苗发生
率为 13%，在人工刈割杂草样地为 10.5%，而
对照样地中未见幼苗发生，可见杂草的遮荫作
用对长苞铁杉幼苗的发生不利。经过一个完整
生长季的生长，模拟林火干扰样地内幼苗存活
率为 68.1%，而人工刈割杂草处理样地内幼苗
存活率为 0。在模拟林火干扰样地中，由于火
对杂草根部和土壤种子库的破坏作用，杂草生
长落后于长苞铁杉幼苗发生，因此对长苞铁杉
幼苗的存活有利；而在人工刈割杂草处理样地
中，在长苞铁杉幼苗发生的同时，样地内的杂
草也同时开始生长并对幼苗造成竞争，因此提
高了长苞铁杉幼苗死亡率。与前面开展的不同
群落类型长苞铁杉幼苗建立研究、林窗中长苞
铁杉幼苗建立研究的结果相比，模拟林火干扰
样地的幼苗高度生长明显较慢，这可能与模拟
林火干扰样地光照过强有关。
长苞铁杉具有与大兴安岭的一些适应火成
演替相类似的机制－树皮较厚、种子风播。森
林火灾迹地中，长苞铁杉更新植株的密度随着
距离母树主干距离的加大有下降的趋势。火灾
更新迹地中长苞铁杉植株平均高度的分布格
局和长苞铁杉植株平均基径的空间分布格局
符合二项式分布。可见，长苞铁杉幼苗可以在
森林火灾迹地中完成其生活史。邹惠渝和周晓
白(1994)对长苞铁杉的更新特性做了初步研
究，也认为长苞铁杉为阳性树种，其幼苗可以
在森林火灾迹地、岩石裸露地等退化林地中天
然更新良好。
参考文献：
[1] Agee J K, Fire Ecology of Pacific Northwest Forests.
Washington DC: Island Press, 1993.
[2] Franklin J, Syphard A D, Mladenoff D J et al.,
Simulating the effects of different fire regimes on
plant functional groups in Southern California,
Ecological Modelling, 2001, 142, 261-283.
[3] 郑焕能, 乌弘奇. 林火对大兴安岭森林植被的影
响与作用. 见: 周以良主编, 中国大兴安岭植被.
北京: 科学出版社, 1991, 214-222.
[4] 邹惠渝, 周晓白. 珍稀树种长苞铁杉更新特性的
研究.南京林业大学学报, 1994, 18(1): 45-50.