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Character of Coarse Woody Debris in a Mixed Broad-Leaved Korean Pine Forest in Xiaoxing’an Mountains, China

小兴安岭阔叶红松林粗木质残体基础特征


以小兴安岭典型阔叶红松林大面积固定样地(9 hm2)为对象,分析粗木质残体(CWD)的物种组成及数量特征、径级结构、存在形式、腐烂等级,揭示小兴安岭阔叶红松林CWD的基础特征。结果表明: 9 hm2典型阔叶红松林固定样地内共计有胸径≥2 cm的CWD 3 418株(由于高度腐烂鉴别不出种的CWD有864株,占总个体数的25.3 %),CWD的密度、胸高断面积和体积分别为380 株·hm-2、15.80 m2·hm-2和90.1 m3·hm-2; 花楷槭和枫桦是阔叶CWD的主要组成树种,红松和冷杉是针叶CWD的主要组成树种; 针叶树种的胸高断面积(9.12 m2·hm-2)和体积(57.68 m3·hm-2)分别达到总体CWD的57.7%和64%; 在各存在形式下不同种的CWD数量随着径级的增加而减少,均呈反J型; 除未知种以外,其他CWD都主要以枯立木、干基折断和干中折断形式存在; 针叶树种根桩形式CWD的数量随着径级的增加而增加,这一规律有别于其他种; 样地内各树种CWD腐烂等级都大致呈正态分布,主要集中在Ⅱ和Ⅲ腐烂等级上; 除针叶树种的Ⅴ腐烂等级外,各树种不同腐烂等级CWD的数量都随着径级的增加呈减少的趋势。

The species composition, DBH(diameter at breast height) class, existing form, decay class of coarse woody debris (CWD) were studied in a large permanent plot (9 hm2) of a typical mixed broad-leaved korean pine forest in Xiaoxing’an Mountains. All CWDs with DBH ≥2 cm were tagged, mapped, measured (girth) with species identified. Important findings: a total of 3 418 CWD individuals with DBH ≥2 cm were recorded in the 9 hm2 plot among which the species of 864 CWD individuals were not able to be identified due to serious decay, accounted for 25.3% of the total samples recorded. The CWD density, basal area and volume were 380 indivadual·hm-2, 15.80 m2·hm-2and 90.1 m3·hm-2, respectively. Acer ukurunduense and Betula costata were the major broad-leaved tree species while Pinus koraiensis and Abies nephrolepis were the major coniferous tree species. The basal area (9.12 m2·hm-2) and volume (57.68 m3·hm-2) of CWDs from coniferous tree species accounted for 57.7% and 64% of the total basal area and volume, respectively. The density of different types of CWDs decreased as increase of DBH class, and followed the inverse J-shape. The CWD existing forms was mainly composed of standing die, breakage at rootstock and breakage at trunk. Density of conifer stump CWDs increased with the DBH class. The decay classes of CWD followed normal distribution with a focus of decay class Ⅱ and Ⅲ, suggesting that the input and output of CWD was largely balanced in the mixed broad-leaved korean pine forest. Except the CWD of coniferous tree species with decay class V, the decay class of the rest of CWDs decreased with increase of DBH class.


全 文 :第 !" 卷 第 ! 期
# $ % $ 年 ! 月
林 业 科 学
&’()*+(, &(-.,) &(*(’,)
./01 !",*/1 !
,234,# $ % $
小兴安岭阔叶红松林粗木质残体基础特征"
刘妍妍5 金光泽
(东北林业大学林学院 5 哈尔滨 %6$$!$)
摘 5 要:5 以小兴安岭典型阔叶红松林大面积固定样地(7 89#)为对象,分析粗木质残体(’:;)的物种组成及数
量特征、径级结构、存在形式、腐烂等级,揭示小兴安岭阔叶红松林 ’:; 的基础特征。结果表明:7 89# 典型阔叶
红松林固定样地内共计有胸径!# <9 的 ’:; = !%> 株(由于高度腐烂鉴别不出种的 ’:; 有 >"! 株,占总个体数的
#61 = ?),’:; 的密度、胸高断面积和体积分别为 =>$ 株·89 @ #、%61 >$ 9#·89 @ #和 7$1 % 9=·89 @ #;花楷槭和枫桦是
阔叶 ’:; 的主要组成树种,红松和冷杉是针叶 ’:; 的主要组成树种;针叶树种的胸高断面积(71 %# 9#·89 @ #)和
体积(6A1 "> 9=·89 @ #)分别达到总体 ’:; 的 6A1 A?和 "!?;在各存在形式下不同种的 ’:; 数量随着径级的增
加而减少,均呈反 B 型;除未知种以外,其他 ’:; 都主要以枯立木、干基折断和干中折断形式存在;针叶树种根桩
形式 ’:; 的数量随着径级的增加而增加,这一规律有别于其他种;样地内各树种 ’:; 腐烂等级都大致呈正态分
布,主要集中在!和"腐烂等级上;除针叶树种的#腐烂等级外,各树种不同腐烂等级 ’:; 的数量都随着径级的
增加呈减少的趋势。
关键词:5 阔叶红松林;粗木质残体;存在形式;腐烂等级;小兴安岭
中图分类号:C%!>5 5 5 文献标识码:,5 5 5 文章编号:%$$% @ A!>>(#$%$)$! @ $$$> @ $A
收稿日期:#$$7 @ $# @ %=。
基金项目:国家自然科学基金资助项目(=$AA$=6$);黑龙江省自然科学基金重点项目(DB*$A$");中央高校基本科研业务费专项资金资
助(;-$7’,$#)。
"金光泽为通讯作者。
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8’- ?($,*: 5 9EUNS T3/HSX0NHYNS Z/3NHI 2EIN V/3NOP; [EH/UEIL’HI \/FIPHEIO
5 5 林分组成成分的生长和死亡都是森林生态系统 动态过程的重要特征。树木死亡后留下的粗木质残
! 第 " 期 刘妍妍等:小兴安岭阔叶红松林粗木质残体基础特征
体( #$%&’( )$$*+ *(,&-’,./0)存在于许多天然森林
生态系统中,是森林生态系统的重要组成部分之一,
它们在森林生态系统中发挥着许多重要的、独特的
生态功能(徐化成,1223)。./0 参与能量流动和
养分循环(4%#5(6’(6 !" #$7,1222;8$9(&$ !" #$7,
:;;<),影响土壤和沉积物质的运输和储藏(=>(-9,
!" #$7,:;;?;@$9A&% !" #$7,:;;3),是许多物种的栖
息 地 和 生 存 基 质( BCAC(D6%6C !" #$ 7,122?;
/$E*(6*$&F !" #$7,:;;<),./0 的产生还能增加林
地的空间异质性,进而影响着林地地貌的形成(徐
化成,1223)。这些重要的生态作用使 ./0 成为森
林的主要结构(G%&9$6 !" #$7,123H)。
近年来有关 ./0 的研究越来越引起国内外研
究者的重视。美国及欧洲部分国家早在 :; 世纪 H;
年代就开始了相关研究,并推动着该领域的发展。
国外对 ./0 的研究主要集中在欧洲瑞典和挪威温
带针叶林(I&-*9%6 !" #$7,:;;;;8%6-A’ !" #$7,:;;J;
:;;";K5,$9 !" #$7,:;;H)、美洲温带针阔混交林
(G%L6(& !" #$7,:;;<)和阔叶林( @(65-6’ !" #$7,:;;";
/%E*-(6 !" #$7,:;;H)以及澳大利亚的热带雨林
(M&$D(,:;;1;:;;:;/$E*(6*$&F !" #$7,:;;<),他们
的研究大多针对 ./0 的功能,并且强调了合理管
理 ./0 对生物多样性的保护有积极的影响。我国
在该方面的研究起步较晚,自 :; 世纪 3; 年代中期
以来,一些学者对长白山针阔混交林和鼎湖山季风
常绿阔叶林(代立民等,1222;:;;;;唐旭利等,
:;;J;:;;<)./0 数量特征及分布、分解动态等几
个方面进行了研究和评述,取得了一定的进展。在
过去几十年内,有关 ./0 的研究虽然受到了广泛
重视,但大部分研究还局限在较小的空间尺度,且受
研究方法的限制,很难合理地揭示 ./0 发生的生
态学现象和规律。目前,在较大尺度下对 ./0 进
行的研究还尚少。在 ./0 存在形式、不同存在形
式下 ./0 的数量分布(罗大庆等,:;;";金光泽等,
:;;2)、./0 物种鉴别及同种 ./0 数量分布等方
面的研究也少见报道。
阔叶红松林是我国东北东部地区的地带性顶级
植被类型,但是由于过度采伐,原生植被仅分布于几
个保护区和国家森林公园。./0 是阔叶红松林生
态系统中的重要组成部分,它的存在对阔叶红松林
的稳定和发展有很大影响。本研究依托于小兴安岭
典型阔叶红松林 2 >9: 固定样地,探讨 ./0 的物种
组成及数量特征、不同存在形式的 ./0 在各径级
下的分布及不同腐烂等级的 ./0 在各径级下的
分布。
1! 试验地概况
试验地设在黑龙江省凉水国家级自然保护区
(1:3N伊春市,属小兴安岭南部达里带岭支脉的东坡。地形
比较复杂,最高山脉海拔 ?;?R J 9。境内密被森林,森
林覆被率 2HS,现有原始成过熟林面积" 1;; >9:,其
中红松(%&’() *+,#&!’)&))林面积占 3;S,蓄积量 1;;
万 9J。境内森林类型不仅多样,而且物种丰富,是我
国现有保存下来的较大片原始红松林基地之一。本
研究所选的样地位于保护区的中段,从凉水沟谷地到
海拔 H;; 9 的中山山脊,以红松为优势种,与椴树
(-&$&# ’FF7)、枫桦(.!"($# /+)"#"#)、水曲柳(0,#1&’()
2#’3)4(,&/#)和色木槭(5/!, 2+’+)等一起构成密集
成片的典型阔叶红松林。
本地区属温带大陆性夏雨季风气候。冬长夏
短,春秋两季气候多变。春季多大风、降水少,易发
生干旱。由于纬度较高,太阳辐射较少,年均气温较
低,只有 T ;R J U左右。年均最高气温 ?R < U;年均
最低气温 T HR H U。本地区常发生偏南大风,春、夏
季多西南风;秋、冬季多西北风。
:! 研究方法
!" #$ %&’ 的基础特征调查
本研究在凉水自然保护区 2 >9: 的阔叶红松林
永久性固定样地上进行( @-6 !" #$7,:;;H),将样地
设成 2;; 个 1; 9 V 1; 9 的小样方采用相邻网格法
调查。./0 胸高直径和中央直径的调查:对样地
内所有胸高直径!: #9 的 ./0 进行调查,测量立
木形式 ./0 的胸高直径;对倒伏的 ./0,测量其
中央直径和胸高直径。确定 ./0 的存在形式:根
据 ./0 的存在形式将其划分为拔根倒(连根拔起
的死亡木)、干基折断(折断的站杆高度 W 1 9)、干
中折断(折断的站杆高度!19)、根桩(与枯立木的
其他特征相似,高度 W 1 9)、枯立木(站立死亡的树
木)和树段(大枯枝和无头无尾的死木,长度
X 1 9)。采用 Y(&C(Z!超声波测高仪进行 ./0 长度
和高度的测定。识别树种,并钉铝制树牌进行编号
(0[G W 3 #9 的挂牌,0[G!3 #9 的钉树牌,高度腐
烂的不钉牌)。对倒伏形式 ./0 进行树倒方向的测
量。腐烂等级的划分:粗木质残体腐烂等级划分采
用增加了树叶、主干形状等指标的更为简便的 < 级
分类系统(闫恩荣等,:;;<)。
!" !$ 数据分析
所有数据利用 4B KZ#(E 和 B\BB 1JR ; 进行分
2
林 业 科 学 !" 卷 #
析,$%& 体积的计算参考了东北地区主要乔木树种
二元材积公式(林业部,’()*)。
+# 结果与分析
!" #$ %&’ 的物种组成
( ,-. 典 型 阔 叶 红 松 林 固 定 样 地 内,胸
径!. /-的 $%& 个体共有 + !’* 株(由于高度腐烂
鉴别不出种的 $%& 个体有 *"! 株,占总个体数的
.01 +2),$%& 的密度为 +*3 株·,- 4 .,胸高断面积
为 ’01 *3 -.·,- 4 .,体积为 (31 ’ -+·,- 4 .(表 ’)。
阔叶树种在密度上占优势(’+* 株·,- 4 .),达
到 总 体 $%& 密 度 的 +"1 +2。花 楷 槭( !"#$
%&%$%’(%#’)#)(.* 株·,- 4 .)和枫桦(.) 株·,- 4 .)
是阔叶 $%& 的主要组成树种。从表 ’ 可以看出,
花楷槭的密度较高,但胸高断面积和体积较小。花
楷槭为红松的伴生树种,数量较多,但它们处在阔叶
红松林的林下层,而且平均胸径和平均高(长)度均
较小,所以极易受外界因素的影响而死亡。枫桦
$%& 不仅在密度上占优势,胸高断面积(’1 (" -.·
,- 4 .)和体积(’+1 !+ -+·,- 4 .)也都较大。枫桦是
阔叶红松林的先锋树种,其生长迅速,成熟早,寿命
短。高大的枫桦多因心腐而死亡。
表 #$ 样地 %&’ 物种组成
()*+ #$ ,-./0.1 /23-2104025 26 %&’ 05 47. 1)3-8. -824
项目 567- 树种 897/:7;
密度
&7<;:6= >
( :,- 4.)
胸高断面积
DA;AC AE7A >
(-.·,- 4.)
体积
FGCB-7 >
(-+·,- 4.)
胸径
DE7A;6 ?:A-767E > /-
高(长)度
,7:H,6( C7 /-
均值
I7A<
最大值
IAJK
均值
I7A<
最大值
IAJK
阔叶树种
DEGA?LC7A@7?
6E77 ;97/:7;
花楷槭 !"#$ %&%$%’(%#’)# .* 31 ’3 31 .! 01 )" M 31 .’ .31 . !1 .’ M 31 ’" ’.1 !
枫桦 *#+%,- ".)+-+- .) ’1 (" ’+1 !+ .’1 )( M ’1 !+ *31 3 *1 )( M 31 !) +31 !
椴树 /0,0- ;99K ’0 31 !0 +1 ’. ’+1 +" M ’1 .+ )!1 3 )1 3+ M 31 !( .*1 )
暴马丁香 12$0’3- $#+0"%,-+- @AEK 4-’()5%$0"- ’. 31 30 31 ’! 01 (* M 31 +) .!1 . !1 ". M 31 .) ’"1 ’
稠李 6$%’%) 7-(%) ’’ 31 3) 31 .’ )1 3) M 31 03 .+1 3 !1 "" M 31 .( ’01 "
青楷槭 !"#$ +#34#’+.)%4 ( 31 ’’ 31 !" ’31 "’ M ’31 )! +31 3 )1 .! M 31 0. ’(1 *
裂叶榆 8,%4) ,-"0’0-+- ) 31 3! 31 ’! *1 ’! M 31 +! ’*1 ( "1 ** M 31 +) ’*1 *
柳树 1-,09 ;99K ) 31 3! 31 .3 "1 ’’ M 31 *’ +01 3 !1 ** M 31 !. ’"1 *
色木槭 !"#$ 4.’. " 31 3! 31 ’! )1 +! M 31 (! .)1 3 !1 !" M 31 !! ’+1 0
水曲柳 :$-90’%) 4-’()5%$0"- ! 31 ’’ 31 !( ’31 ." M .1 "’ )31 3 01 )" M 31 *. .!1 3
杨树 6.7%,%) ;99K + 31 ’. ’1 ’! ’!1 3" M !1 +( *)1 3 *1 3+ M ’1 !3 .(1 !
白桦 *#+%,- 7,-+2752,,- + 31 3! 31 30 "1 .0 M 31 *’ .31 3 01 +0 M 31 0! ’)1 .
山槐 ;--"&0- -4%$#’)0) ’ 31 3’ 31 3* *1 00 M .1 .3 +!1 3 01 *) M ’1 33 ’)1 3
榆树 8,4%) ;99K ’ 31 33 31 3. 01 33 M 31 *0 ’!1 ! (1 3( M ’1 0" .+1 3
毛赤杨 !,’%) )0<0$0"- ’ 31 3. 31 3* ’01 !’ M +1 +3 .)1 ( (1 +. M ’1 *( ’!1 )
黄菠萝 65#,,.(#’($.’ -4%$#’)# ’ 31 3’ 31 3’ (1 30 M +1 .( .01 3 !1 .+ M ’1 .* (1 3
蒙古栎 =%#$"%) 4.’3.,0"- ’ 31 3’ 31 3. *1 0* M .1 +) ’*1 3 01 ++ M ’1 .) (1 "
其他 N6,7E; . 31 3. 31 30 *1 "( M ’1 )! .31 ( "1 30 M 31 *) ’’1 +
针叶树种
$G<:O7E
6E77 ;97/:7;
红松 60’%) &.$-0#’)0) !. )K (! !(K *! !+K "" M ’K ’* ’.3K 3 ’’K (+ M 3K 0+ +"K +
冷杉 !<0#) ’#75$.,#70) +3 3K )0 0K ’3 ’0K 3( M 3K "’ "3K 3 *K )! M 3K +" .*K "
红皮云杉 60"#- &.$-0#’)0) " 3K !. .K "" .!K )) M .K 0+ "3K 3 ’3K !* M ’K 3( .)K "
鱼鳞云杉 60"#- >#?.#’)0) 3 3K 3’ 3K 3* ’!K .) M "K 03 ."K * ’.K ’) M "K !( .!K (
灌木 8,EBP "* 31 30 31 3" .1 )( M 31 3! *1 * .1 "" M 31 3" ’31 .
未知种
Q<:?7<6:O:7?
;97/:7;
(" +1 !0 ’.1 +! ’01 ". M 31 !( (31 3 "1 33 M 31 ’) +*1 .
总体 RG6AC +*3 ’01 *3 (31 ’ ’01 ’3 M 31 +’ ’.31 3 "1 3* M 31 ’) +*1 .
# # 针叶树种在胸高断面积((1 ’. -.·,- 4 .)和体
积(0)1 "* -+·,- 4 .)上占优势,分别达到总体 $%&
胸高断面积和体积的 0)1 )2 和 "!2。红松和冷杉
(!<0#) ’#75$.,#70))是针叶 $%& 的主要组成树种。
红松是典型阔叶红松林的主要组成树种(黑龙江森
林编辑委员会,’((+),研究样地是过成熟的红松
林,树龄可达 .33 S !33 年。红松 $%& 的平均胸径
和平均高(长)度均较大,所以在没有外界因素的干
扰下,树木的衰老是红松 $%& 形成的重要原因。
除此之外,灌木在密度分布上也占有一定的比例
(表 ’),种间和种内的竞争作用是灌木 $%& 形成的
主要原因。
!" 9$ 不同存在形式的 %&’ 在各径级下的分布
从不同物种 $%& 在各存在形式下的径级结构
3’
! 第 " 期 刘妍妍等:小兴安岭阔叶红松林粗木质残体基础特征
图 #! 不同存在形式 $%& 密度的径级分布
’()* #! &(+,-(./,(01+ 02 $%& 341+(,5 6(,7 3(224-41,
489(,(1) ,5:4+ ;, <;-(0/+ &=>
来看,$%& 在 ? @ AB 9C 的各个径阶都有分布
(图 #),这说明在典型原始阔叶红松林生长发育的
各个时期都有 $%& 产生。随着径级的增加,各种
存在形式的 $%& 数量比例减少,大致呈逐级下降
的趋势,呈反 D 型。小径级( E ?B 9C)的树木大多处
在林下层,各种间及种内对生存空间和养分的竞争
较为激烈,且易受外界因素的影响,如压致死等(班
勇等,#FFG)。
除未知种以外,其他种 $%& 都主要以枯立木、
干基折断和干中折断形式存在(图 ?),它们分别占
总体 $%& 存在形式的 ?AH,?GH和 ?BH。枯立木
一般是相邻个体之间生存竞争和自然稀疏的结果
(>;-C01 !" #$*,#FIA),其死亡现象是逐渐发生的。
以枯立木形式存在的小径级的 $%& 数量高达总体
枯立木 $%& 的 FJH(图 #)。干基折断和干中折断
通常是由于外力干扰而引起的(罗大庆等,?BB"),
并且大多是枯立木折倒的结果。本研究地区属于温
带大陆性季风气候,春季降水少、多大风,所以风是
引起树木折倒的主要因素。针叶树种根桩形式
$%& 的数量随着径级的增加而增加,这一规律有别
与其他树种(图 #),它是由采伐作业遗留的原木等
形成的,这与保护区建立以前的人为砍伐与清林活
动有密切的关系。从图 ? 还可以看出,针叶树种拔
根倒形式的 $%& 数量比其他种类的多,说明拔根
倒也是针叶树种 $%& 的主要存在形式。
图 ?! 不同树种 $%& 在各存在形式下的密度百分比
’() ?! &(+,-(./,(01+ 02 $%& 341+(,5 :4-941,;)4 6(,7 3(224-41,
489(,(1) ,5:4+ ;, <;-(0/+ +:49(4+
由此可见,典型阔叶红松林内 $%& 的产生是
由生物因素与非生物因素等诸多复杂因子长期交替
引起的。
!" !# $%& 的腐烂等级分布
腐烂等级可通过 $%& 的一些物理、化学性质
和外观上的特点划分。不同腐解状态的分布模式可
以反映森林的各种特征,尤其是营养循环特征。一
般认为 $%& 腐烂等级与分解时间呈正相关。$%&
的腐烂程度取决于树种和胸径大小等因素。由图 K
可以看出,样地内各树种 $%& 腐烂等级都大致呈
正态分布,且主要集中在!和"腐烂等级上,#,$
和%腐烂等级的数量比较少。这是样地内的阔叶红
松林处于成熟阶段,每年的 $%& 输入和输出量相
##
林 业 科 学 !" 卷 #
对稳定的结果。
图 $# 不同树种 %&’ 在各腐烂等级下的分布
()* $# ’)+,-)./,)01+ 02 %&’ 3),4 5)226-61, 56789
7:8++ 8, ;8-)0/+ +<67)6+
从不同树种 %&’ 在腐烂等级下的径级结构来
看,除灌木树种只在 = > ?@ 7A 有分布外,其他种类
%&’ 在 = > "@ 7A 的各个径阶都有分布(图 !)。并
且除针叶树种的!腐烂等级外,各树种不同腐烂等
级 %&’ 的数量都随着径级的增加呈减少的趋势。
针叶树种的!腐烂等级的 %&’ 数量随着径级的增
加而增大,这表明大径级( B "@ 7A)的针叶树种曾
在过去的某一时期有过大量的死亡,样地中存在大
量的根桩并且腐烂度都很高,随着时间的推移它们
的残骸在样地中腐烂,留下了大量腐烂级较大的
%&’,这与保护区建立前人们对红松的择伐有很大
联系。因此防止人为干扰有利于保持系统的稳态机
制(谷会岩等,=@@")。
!# 结论与讨论
目前,国内外的学者在 %&’ 数量方面已经开
展了比较多的研究。从赤道附近的澳大利亚的热带
雨林,中 纬 度 的 德 国 东 部 天 然 山 毛 榉( !"#$%
%&’(")*+")林到高纬度的挪威云杉( ,*+-" ".*-%)林
(C-0;6,=@@?;D81)/+ -) "’E,=@@!),%&’ 的体积变
化范围( !" > ?$F A$·4A G =)较大。本研究得到
%&’ 体积为 H@I ? A$·4A G =(表 ?)。小兴安岭典型
阔叶红松林的 %&’ 密度是 $F@ 株·4A G =,是陈华等
(?HH=)在长白山阔叶红松林研究的 %&’ 密度的 $
倍多(??! 株·4A G =),造成这一差别的主要原因是
对 %&’ 调查时 = 个研究所定的径级标准不同。长
白山地区的研究调查了!F 7A 的 %&’,而本研究
将!= 7A 的所有 %&’ 都进行了调查。通过对比可
以看出:在阔叶红松林内,%&’ 在小径级( J F 7A)
上的发生占较大比例,阔叶红松林主林层为高大的
图 !# 不同腐烂等级 %&’ 在各径级下的密度分布
()* !# ’)+,-)./,)01+ 02 %&’ 561+),9 3),4 5)226-61,
56789 7:8++ 8, ;8-)0/+ ’KL
红松、冷杉、枫桦和椴树等树种,次林层的高郁闭度
导致种内和种间竞争剧烈,形成大量的小径级的
%&’。虽然单个小径级 %&’ 在整个林分的胸高断
面积和体积上不占优势,但其数量上的这种优势是
不能忽略的,它们在养分循环和碳估算方面也起到
重要的作用(K66,+ -) "’/,=@@F)。
但是在对比不同地区研究结果的同时必须考虑
以下 = 个方面:首先,要考虑不同地区天然林分的
=?
! 第 " 期 刘妍妍等:小兴安岭阔叶红松林粗木质残体基础特征
气候条件、林分生产力、树种组成和干扰历史,这些
因素对 #$% 的产生和分解有重要的作用,进而影
响了 #$% 的 数 量 分 布( &’()*+ !" #$,, -./0;
#’)12344 !" #$%,5667);其次,对于研究 #$% 时采用
的测量方法还没有统一的标准。#$% 调查最常采
用的方法是样方法和样带法(8’43,5666;$9449’):
!" #$,,566;),但是这些方法不利于 #$% 的长期监
测研究。采用大样方(通常是 - < -; =)5)的定位监
测是最简单最直接的方法(&’()*+ !" #$,,-./0),在
这样的大样地内研究可以减少边缘效应对 #$% 产
生的影响,更有利于揭示 #$% 的动态结构、空间分
布格局和稀有树种 #$% 产生的原因。但目前,国
内应用这种方法的研究还比较少(唐旭利等,566>;
罗大庆等,566";刘妍妍等,566.);另外,对所有
#$% 鉴别树种,并分析其数量特征的研究也罕见。
本研究在小兴安岭典型阔叶红松林. =)5大样地研
究不同树种 #$% 的密度、胸高断面积和体积的分
布,将更有利于解释不同种 #$% 的形成原因。
#$% 以各种不同的存在形式出现,受环境因子
的强烈影响(#=’+?’4 !" #$%,5667)。图 5 表明,除未
知树种以树段、干基折断和拔根倒为主要存在形式
外,针叶、阔叶和灌木树种 #$% 都主要以枯立木、
干基折断和干中折断形式存在,它们分别占总体
#$% 存在形式的 50@,57@ 和 56@。与其他主要
树种相比,未知种的干中折断比例较低,可能与其形
成时间较长、枯立木或干中折断进一步变成干基折
断有关。罗大庆等(566")通过研究发现:干基折断
是西藏色拉季原始冷杉( &’(!) *!+,*!( A’(, )-(".(()
#$% 的主要输入形式;B=39)2 等(5667)在德国东
部天然山毛榉林中的研究得出站立死亡的 #$% 大
约是总 #$% 数量的 - C >;陈华等(-..-)在长白山
针阔混交林得到了站立和干中折断 #$% 占总 #$%
数量 /6@ 的结果。总的看来,枯立木和干折是
#$% 主要的存在形式。但现阶段,对于 #$% 不同
存在形式径级分布的研究还很少,B=39)2 等(5667)
虽然研究了不同存在形式 #$% 的径级,但是只将
#$% 分为立木和倒木 5 种形式进行分述,重点强调
了枯立木 #$% 的径级分布。在他的研究中,枯立
木 #$% 的数量主要集中在 D >6 E) 的径级上,在本
研究中小径级( D 56 E))的枯立木 #$% 数量也高
达枯立木总体的 .;@(图 -)。在这一方面,我们得
出了一致的结论,即生存竞争是小径级枯立木 #$%
形成的主要原因。B=39)2 等(5667)的研究还展示,
随着径级增加,枯立木 #$% 的比例逐渐增加,这个
结论与我们的研究结果恰好相反。这可能与 5 个研
究地区的不同树种组成有较大关系。
本研究还展示,样地内各树种 #$% 腐烂等级
都大致呈正态分布,且主要集中在!和"腐烂等级
(图 ")。这种中等腐朽程度 #$% 占多数的现象在
其他研究地区也同样出现(徐化成,-../;8(*A3,
566-;B=39)2 !" #$%,5667),大部分研究者都认为这
是系统处于成熟阶段,每年的 #$% 输入和输出量
相对稳定的结果。但是 8(*A3(566-)则把"腐烂等
级占优势归因于过去某一时期的虫害暴发。同时由
于划分腐烂等级的分类系统侧重点不同,不同的研
究者在判断 #$% 腐烂等级时结论也会有所差异。
如 F*??’ 等(5660)和 #’)12344 等(5667)的研究结
果表明 #$% 主要存在于#和!腐烂等级上。腐烂
等级是用来估计 #$% 在分解过程中所处的不同阶
段的参数。#$% 的分解是由木质耐久力、干扰、分
解者 的 作 用 及 环 境 等 多 种 因 素 综 合 而 成 的
($*4G3+G*(1 !" #$%,566;)。#$% 的分解过程很缓
慢,不同树种的分解参数也有所不同,H33?: 等
(566/)在对新西兰本土树种的腐烂分解研究发现,
7 种树种的分解参数显著不同。所以在短时间内快
速准确地判断出 #$% 腐烂等级的方法是否适用不
同地区各种类型林分和不同树种,还要在今后的研
究中进一步验证。制定出更客观完善的 #$% 腐烂
等级通用划分标准,将是今后 #$% 研究的一个重
要突破点。
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(责任编辑 # 于静娴)
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