全 文 ：第 22 卷　第 4 期　　　　　　　　　　　　　植　　　物　　　研　　　究 2002 年　10 月
Vol.22　No.4　　　　　　　　　　　BULLETIN OF BOTANICAL RESEARCH Oct., 　2002
封山育林后天然次生林群落结构特征
杨逢建1　赵则海1 , 2　付玉杰1　祖元刚1　李　弘1
(1.东北林业大学 , 哈尔滨　150040)
(2.台州学院 , 临海　317000)
摘　要　通过对小兴安岭地区曾遭受严重破坏并实施封山育林后的针阔混交林 、杨桦林和蒙古栎
林的结构特征进行分析研究表明:封山育林是促进森林植被恢复的有效措施 ,植被恢复比较迅速 ,
植被高度 、盖度及物种数均发生明显变化 ,尤其是垂直结构变化明显。对封山育林后的土壤理化
性质的分析 ,表明土壤含水量和腐殖质含量增幅明显。
关键词　封山育林;群落;特征
STRUCTURE CHARACTEROF NATURAL SECONDARY FOREST
AFTER CLOSED FOREST
YANG Feng-jian1　ZHAO Ze-hai1 , 2　FU Yu-jie1　ZU Yuan-gang1　LI Hong1
(1.Northeast Fo restry University , Harbin 150040)
(2.Taizhou University , Linhai 317000)
Abstract　Through analyzed the character structure of mixed coniferous and broadleaf stands , poplar
-birch forest and Quercus mongolica fo rest af ter closed forest that badly destroyed in Xiaoxing an
Mountain , it showed that closed forest is an effective method to promote the forest vegetation recov-
ery , after closed forest , the vegetation recovery very fast , the height , cover rate of vegetation and
number of genus also change very much , especially the vert ical st ructure have evident changed.From
the analysis of physical and chemical characters of the soil , it showed that af ter closed forest the per-
centage of moisture and humus in soil increased greatly.
Key words　closed forest;communi ty;character
　　封山育林是以封禁为手段 ,促进新林形成的措
施。即把长有疏林 、灌丛或散生木的山地 、滩地等
封禁起来 ,借助林木的天然下种或萌芽 ,逐渐培育
成森林[ 1] 。封禁过程中利用林木的天然更新能力
和植物群落的自然演替规律 ,顺应其正向演替规
律 ,植物(森林)在环境条件下 ,经过长期适应和物
竞天择 ,形成一定的顶级群落[ 2] 。我国开展封山
育林工作较早 , 而且对封山育林的研究也比较
多[ 3～ 5] ,本文是针对小兴安岭地区遭受严重破坏
的天然次生林 ,实施封山育林措施后群落的恢复状
况 ,选取典型林分类型 ,进行认真调查的基础上完
成的 。
1　自然环境状况及植被特点
样地选择在黑龙江省的鸡东 、鹤岗 、宾西等地 ,
地理位置为:44°4′～ 47°26′N ,126°33′～ 131°41′E ,
第一作者简介:杨逢建(1971-),男 ,讲师 ,主要从事植物生态学的研究。
收稿日期:2002-03-10
属于大陆性季风气候 ,四季变化明显 ,春季风大雨
少 ,夏季短温热多雨 ,秋季天气变化大 ,易降早霜 ,
且昼夜温差大 ,冬季寒冷干燥漫长 , 1月平均气温
多为-10℃以下 ,极端最低温度 -37.7℃, 7月平
均气温多在 20℃以上 ,极端最高温度达 37.7℃,年
平均气温 2.3℃～ 3.8℃,年积温 2200℃～ 2700℃,
无霜期 5 ～ 9 月 ,年日照时数 2600小时 ,年平均降
水量 428 ～ 650 mm 。地带性土壤为暗棕壤 ,而且
以山地(典型)暗棕壤为主 ,隐域性土壤还有草甸
土 、白浆土 、沼泽土和泥炭土等 。
植物区系属于小兴安岭—老爷岭植物区 ,本地
区地带性植被为红松阔叶混交林[ 6] ,其特点是以
红松为主 ,伴生多种温带阔叶树种 ,如椴树 、水曲
柳 、色木槭 、枫桦等。
2　研究方法
采用静态群落学调查和统计方法 ,按不同封育
年限 ,群落所处的状态 ,通过查阅历史资料和台帐 ,
对不同封育类型及生态因子匹配形成的组合设置
20 m×20 m 的标准地 ,在样地内计测所有乔木树
种的胸径 、地径 、年龄 、树高 、冠幅等因子 ,对灌木
层 ,按 5 m ×5 m 的样方计测种类 、株树 、树高 、地
径等因子 ,草本层则按 1 m×1 m 的样方 ,计算其
种类 、高度 、盖度等因子 。为方便起见 ,在本文中定
义针阔混交林为群落 Ⅰ ,杨桦林为群落 Ⅱ ,蒙古栎
林为群落 Ⅲ。
3　结果与分析
3.1　封山育林后群落结构及聚集度分析
到调查时间为止 ,虽然未封育的样地和不同封
育时间的样地均有乔灌草三类植物(表 1),但林分
层盖度和平均高均较低 ,而封育后的样地其乔木种
类和层盖度 、平均高度均发生显著变化 ,在群落 Ⅰ
中 ,其盖度由未封育时的 9%,封育 7年时就已经
达到 65%,群落 Ⅱ由未封育时的 9%,封育 7 年时
也达到 60%,其增幅是非常显著的;在封育的三个
群落中其高度的增加也是非常明显的 ,分别由最初
表 1　封山育林后天然次生林群落结构变化
Table 1　The change of community structure of natural secondary forest after closed fo rest
封育年限
Closed forest years
未封育
Unclosed forest
封育 7年
Closed forest 7 years
封育 16年
Closed forest16 years
封育 24年
C losed forest 24 years
群落类型
Types of
communi-
ties
调查因子
Invitation
factors
乔 灌 草 乔 灌 草 乔 灌 草 乔 灌 草
群落Ⅰ
Community I
盖度 9 30 45 65 35 40 70 60 80 80 80 70
高度 1.8 1.1 0.3 3 1.2 0.7 5.5 1.7 0.7 9 2 0.6
种数 4 4 3 5 4 5 5 5 6 5 5 6
聚集指数 —　　　　 2.777 —　　　　 2.02 —　　　　 1.899 —　　　　
分布型 NB , N NB , N NB , N
群落Ⅱ
CommunityⅡ
盖度 9 40 40 60 55 55 70 45 50 80 55 80
高度 2.1 1.4 0.4 5 1.5 0.4 8 1.5 0.4 12 5 0.9
种数 3 4 3 4 5 6 5 6 7 5 6 7
聚集指数 —　　　　 1.856 —　　　　 1.541 —　　　　 1.462 —　　　　
分布型 NB , N NB , N NB , N
群落 Ⅲ
CommunityⅢ
盖度 25 48 45 60 45 45 85 60 50 90 60 60
高度 3.5 1.1 0.6 6 1.1 0.6 8 1.3 0.8 16 1.6 0.7
种数 3 3 3 3 3 4 4 5 6 4 6 6
聚集指数 —　　　　 2.209 —　　　　 1.302 —　　　　 1.862 —　　　　
分布型 NB , N NB , N NB , N
　　注:NB表示负二项分布, N 表示奈曼分布
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的 1.8 米 、2.1米和 3.5米 ,达到 3 米 、5米和 6米
的平均高度 ,封山育林后林分的乔灌草种类组成也
发生了明显的变化 ,由一些喜光性种类逐渐演变成
耐阴性种类(另文表述),随着林分的郁闭度增加 ,
林内竞争的加剧 ,各群落的高度 、盖度变化趋于缓
慢。
从聚集度看(表 1),群落Ⅰ和群落Ⅱ随封育时
间的延长 ,其聚集度逐渐降低 ,由强聚集的负二项
分布 ,逐渐向负二项和奈曼分布过渡[ 7 ,8] ,说明在
封育初期 ,林分由萌生力较强的杨 、桦等先锋性树
种组成 ,随着群落的形成 ,林内的生长环境的变化 ,
其他树种的侵入 ,竞争格局的形成 ,群落内的各树
种的分布不再是强聚集型 ,逐渐呈随机分布状态 。
而群落Ⅲ主要是蒙古栎林 ,蒙古栎由于具有很强的
萌芽力 ,由萌芽产生的萌条呈聚集的簇状分布 ,且
种子更新由于重力传播和鼠类的埋藏 ,而使实生幼
苗具有一定程度的聚集性 ,虽然随着蒙古栎的生长
发育对水分 、温度和光照等资源的需求增加 ,个体
之间产生激烈的竞争 ,尤其是对光照竞争 ,竞争的
结果引起自然稀疏 ,但这种稀疏的过程只减弱聚集
程度 ,不足以排除群聚现象[ 7] 。
3.2　封山育林后群落垂直结构分析
垂直结构是反映群落结构的非常重要的因素
之一 ,群落的垂直结构的复杂程度决定于各植物种
的高度及在不同高度植物的数量[ 9] 。封山育林后
由于群落内环境条件的改变及对光照水分等的竞
争 ,群落的垂直结构也发生了明显的变化 ,在群落
Ⅰ中(表 2),在封育的初期 ,群落以白桦 、山杨数量
占优势 ,封育 17年时 ,主林层中山杨 、白桦 、色木及
冷杉的个体数量差别较小 ,而更新层则以云 、冷杉
为主。说明在封育初期 ,环境破坏比较严重 ,林分
郁闭度较小 ,立地条件较差 ,残存的山杨 、白桦因种
内 、种间竞争小 ,生长迅速 ,成为林分中的优势树
种 ,但随着林分郁闭度的增大 ,立地条件的改善 ,逐
渐有利于云冷杉幼苗 、幼树的生长 ,同时林内埋藏
的红松种子得以萌发生长 ,使林相在封育 24 年时
发生改变 ,由阔叶树为主 ,转至针阔叶混交。说明
次生林群落层次的变化是比较迅速的 ,在这个变化
过程中 ,山杨 、白桦表现为衰退型种群 ,云冷杉表现
为增长型种群 ,色木表现为稳定型种群 。
群落Ⅱ中(表 2),封育初期 ,以山杨和白桦数
量为最多 ,到封育 16年时 ,主林层中出现大量的水
曲柳 ,到封育后期 ,水曲柳成为优势树种 ,更新层中
也以耐荫的水曲柳和色木为主 ,虽然演替层中山杨
和白桦也大量存在 ,但其发展潜力不如水曲柳和色
木 ,终究被生态位幅度宽 、适应性和更新能力强的
水曲柳 、色木等地带性阔叶树种所取代[ 10] 。
表 2　封山育林后天然次生林群落垂直结构变化
Table 2　The change o f ver tical structure of natural secondary forest after closed fo rest
封育年限
Closed forest years
封育 7年
Closed forest 7 years
封育 16年
C losed forest 7 years
封育 24年
Closed forest 24 years
树种 species 冷 枫 山 色 白 冷 云 山 色 白 冷 云 红 色 白
群落Ⅰ
CommunityⅠ
主林层 2 4 40 8 64 10 2 16 15 25 18 5 2 15 10
演替层 13 6 9 14 15 28 4 6 8 6 14 7 2 4 4
更新层 15 3 4 33 10 70 45 2 25 3 52 70 7 8 0
树种 species 白 山 紫 水 白 山 紫 水 白 山 水 色
群落 Ⅱ
CommunityⅡ
主林层 71 21 8 9 58 22 6 10 21 19 22 6
演替层 24 22 8 9 21 19 8 3 16 18 26 11
更新层 5 10 8 10 4 6 4 15 9 11 30 25
树种 species 蒙 康 黄 蒙 黄 紫 康 蒙 春 黄
群落 Ⅲ
CommunityⅢ
主林层 47 15 19 93 12 5 10 50 10 11
演替层 29 17 10 27 3 10 10 26 18 14
更新层 50 32 24 18 45 1 6 57 18 20
　　注:冷 ,冷杉;枫 ,枫华;山 ,山杨;色 ,色木;白 ,白桦;云 ,云杉;红 ,红松;蒙 ,蒙古栎;康 ,康椴;紫 ,紫椴;黄 ,黄榆 ,春 ,春榆;水 ,水曲柳
5053 期　　　　　　　　　　　　　　杨逢建等:封山育林后天然次生林群落结构特征
　　群落 Ⅲ中(表 2),以蒙古栎占优势 ,随封育时
间变化 ,蒙古栎表现为低※高 ※低的变化。封育
16年时蒙古栎数量较多 ,封育至 24 年时又有所减
少 ,但一直是群落中的建群种 ,虽然有紫椴 、康椴 、
色木 、榆树等树种 ,但个体数量较小 。这是因为对
于经过反复破坏的迹地 ,是诸立地类型中最干旱瘠
薄的一类 ,在这样的立地上 ,唯有蒙古栎最能适应 ,
在短时期内其它树种难以侵入 ,更不易更替 ,蒙古
栎林表现为较稳定的群落 。
3.3　封山育林后土壤理化性质分析
土壤是植物赖以生存的自然场所 ,供给植物各
种营养物质 ,并提供各种其它条件 ,在整个生态系
统中 ,土壤是生物生长存活的第一基础 。封山育林
后林地一般不再遭受严重破坏 ,林内土壤有机质 、
pH值和养分不断发生变化 ,林内湿度增大 ,研究封
山育林后土壤理化性质的变化情况 ,是研究群落结
构的有力补充 ,同时针对土壤养分状况完善土壤管
理措施 ,提高森林生产力等方面均具有重要的理论
和实践意义。
从封山育林后三个群落的含水率变化情况看
(表 3),封山育林后的群落含水率均比未封育时有
明显提高 ,增幅均在 2倍以上 ,其中群落 Ⅱ和群落
Ⅲ的增幅明显大于群落 Ⅰ ,尤其是群落 Ⅱ的含水率
增幅最为明显 ,原因是群落 Ⅱ和群落 Ⅲ均为阔叶
林 ,林冠的遮荫能力比针阔叶混交林强 ,对水分的
截留能力大 ,加之秋季的落叶物量多质软 ,使根系
发达土壤疏松 ,这些都有利于透水保水 ,提高和稳
定出水量 ,减少地表径流 ,同时由于阔叶树的宽大
林冠 ,使在相同的日照条件下 ,阔叶树林内的水分
蒸发量小 ,这些都有利于土壤含水率的提高 。土壤
有机质也表现了相同的变化规律 ,即增幅由高到低
顺序为群落Ⅱ※群落Ⅲ※群落Ⅰ的变化规律 ,其中
群落 Ⅱ有机质含量增加最大 ,这是因为白桦枯枝落
叶易于分解 ,形成良好的腐殖质 ,可以有效地提高
土壤肥力 ,说明白桦这一先锋树种不仅通过封山育
林为地带性树种的侵入提供适宜生境 ,还可以改良
土壤 、提高肥力。通过对封山育林和未封山育林的
样地对比 ,其 pH 值变化不是非常明显 ,但总的来
说 ,封育样地比未封育样地土壤 pH 值要大些 。
表 3　封山育林后天然次生林土壤因子指标变化
Table 3　The change of soil facto rs of natural secondary forest after closed fo rest
封育年限
Closed forest years
未封育
Unclosed forest
封育 7年
Closed forest 7 years
封育 16年
Closed forest 16 years
封育 24年
Closed forest 24 years
群落 Ⅰ
Comm unity I
含水率(%) 16.77 30.04 42.16 45.74
有机质(%) 2.45 6.22 10.28 12.99
pH 值 6.53 6.16 5.90 6.00
群落Ⅱ
Community Ⅱ
含水率(%) 12.64 25.13 35.20 49.25
有机质(%) 1.53 4.84 13.20 24.06
pH 值 6.56 6.67 6.78 6.66
群落 Ⅲ
Community Ⅲ
含水率(%) 13.72 25.20 40.48 46.98
有机质(%) 2.78 7.60 11.98 14.67
pH 值 6.30 6.25 6.29 6.45
4　结语
天然次生林群落封山育林后在高度 、盖度及组
成上发生明显变化 ,其分布也由强聚集分布型逐渐
向随机分布型过渡 。物种特殊的生物学特性 ,决定
了物种的发展趋势 ,在对垂直结构分析中 ,这种趋
势尤为明显 ,山杨 、白桦表现为衰退型种群 ,随封育
时间的延长 ,逐渐被地带性种群所替代 ,蒙古栎 、色
木表现为稳定型种群 ,尤其是蒙古栎群落 ,一旦占
506 　　　　　　植　　物　　研　　究　　　　　　　　　　　　　　　　　　22 卷
据生境 ,在短时间内很难被其它群落所取代 ,水曲
柳 、云冷杉表现为增长型种群 ,随封育时间加长 ,逐
渐进入主林层 ,成为优势种群 。杨桦林不但表现为
占据群落的能力强 ,通过对理化性质分析发现 ,其
改善土壤理化性质的能力也优于其它群落。
参　考　文　献
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