额济纳胡杨林林分结构与更新初探

作者:余伟莅;李佳陶;姚莉 刊名:内蒙古林业科技 上传者:柳玉炯

【摘要】通过研究胡杨林分结构和更新,阐述了胡杨林在恶劣环境中维持生存的生态学机制。应用-3/2自疏定律对胡杨天然林进行研究,结果表明:1)过熟林林内存在高度自疏现象,树冠枯死严重,郁闭度低。2)成熟林生长正常,树冠郁闭度高,有少量枯枝,存在自疏现象;3)幼龄林林木生长未受抑制,但林内存在着激烈的空间竞争。胡杨胸径小于20 cm为快速生长期,超过20 cm的所有大径阶胡杨都有枯梢现象,高生长受到抑制。个体生长是通过控制林冠大小,降低树高和增加幼苗更新来适应恶劣的环境。额济纳胡杨的生存策略是成熟及过熟木放弃林木冠层复壮而将有限的资源分配到萌蘖新苗,从而达到林分不断更新。

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胡杨(PopuluseuphraticaOliv.)耐盐碱、耐湿、耐旱、抗风沙。胡杨林具有调节气候,防风固沙,护岸,防止沙漠外延,稳定河道,保护绿洲,维持荒漠地区生态平衡的重要功能。胡杨群落结构上的变化及群落繁茂程度主要取决于环境因素的综合影响,另外,也取决于它自身更新繁衍的能力[1]。胡杨群落分布的决定性环境因子是地下水位[1],影响胡杨更新能力的主要因素也是地下水条件[1]。20世纪50年代以来胡杨资源不断受到破坏,导致大面积胡杨林出现生长不良、更新缓慢,甚至出现衰退、死亡现象[2]。因此大量研究集中在胡杨繁殖特性及更新机理方面[5-10],而对胡杨林更新和生存的生态学机制的研究还不明确。本文旨在研究额济纳胡杨林结构和更新机制,并阐述河岸林在恶劣环境中维持生存的生态学机制,为胡杨林的保护和恢复提供一定的依据。1研究区概况研究区位于内蒙古黑河下游的额济纳绿洲,地理坐标为9942'~10143'E,4027'~4230'N。年平均气温8,年平均极端最高气温42.5,绝对最低气温-35.3。胡杨林沿河而生,林下分布有柽柳(Tamarixspp.)、芨芨草(Achnatherumsplendens)、苦豆子(Sophoraalopecuroides)、甘草(Clycyrrhizauralensis)、红沙(Reaumuriasoongorica)和小果白刺(Nitrariasibirica)等植物,由于该地区年均降水量仅约37.9~49.3mm,植物生长所需要的水分主要依靠地下水。2材料与方法2.1野外调查沿黑河河岸分别选取胡杨林有代表性的地段设立调查样地14个(表1),对样地内所有林木进行每木检尺调查。调查内容有林分密度、树高(包括顶端活枝高度HL和顶端死枝高度HD)、胸径(DBH)、阔叶与狭叶的分布特征和生长状况;冠幅分别测定东、西、南、北4个方向的树枝伸展长度然后利用椭圆面积计算公式来求算树冠投影面积。2.2数据分析本文通过-3/2自疏定律[3](式1)来分析林分密度与更新。W3/2=KW(式1)式中:W为平均个体质量;为林分密度;KW为常数。这一定律需满足3点:1必须是个体密集的单种种群,即已经开始自疏的种群;2所有个体均是同龄的;3没有其他物种的竞争和环境因子的胁迫。由此可见,这是一个在比较理想化条件下的植物种群密度。由于平均个体质量与D2H成比例关系,因此,式1可以转化为:D2H3/2=Kd2h或logD2H=-32log+Kd2h(式2)式中:Kd2h是常数。平均直径和高度都与平均个体质量成比例,因此,由式1可以推导出下列等式:WD3或WH3LD33/2=KdH3L3/2=KhlogD=-12log+Kd(式3)logHL=-12log+Kh(式4)式中:Kd和Kh为常数。由于CPA与各棵树的间距成比例,可得到下式:s=maxsW2/3式中:s为各棵树的间距,则CPA可用下式来表示:CPA=K-1maxlogCPA=-log+KCPA(式5)式中:KCPA为常数。D2H的包络曲线是回归系数为1.5的无更新成熟林最大密度曲线,D、HL包络曲线是回归系数为-0.5无更新成熟林最大密度曲线,CPA的包络曲线是回归系数为-1无更新成熟林最大密度曲线。表1胡杨林各样地位置和林分参数Table1PlotpositionandforestparameterofPopuluseuphraticaOliv.标准地号样地面积/mm地理位置n/株D/cmSDHL/cmSD密度/株hm-212020N4157'39E10104'56852.62.0142.98

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