采伐干扰和火干扰对兴安落叶松林更新及种群结构影响的研究
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摘要
本文以大兴安岭林区为基地，研究了采伐干扰对兴安落叶松种群形成过程的影
响、林冠干扰与兴安落叶林天然更新、兴安落叶林主要林型的采伐方式与更新措施、
生态型伐区集材模式的研究、火干扰对兴安落叶松林种群结构影响、火干扰对白桦-
兴安落叶松混交林的结构和动态的影响等六个问题。试验地分布于大兴安岭林区的呼
中林业局、呼中国家自然保护区、塔河林业局、阿木尔林业局、加格达奇林业局等。
在研究方法上，力图把临时的样地调查方法和定位的试验方法相结合；在试验
中以中度干扰理论、顶级群落学说为指导；为研究种子和幼年种群行为而设置试验时
尽量符合统计分析的要求；在研究种群结构中，着重采用年龄结构分析的方法。在数
据处理与分析时，采用目前较可靠的统计分析软件，即SAS软件包进行多因素分析，
提高了测试与结果分析的科学性与可信度。各个问题研究结果如下：
（1）林冠干扰。赤杨林和草类林的枯立木比另外两个林型多，而草类林和杜香
林的风折木比风枯立木、风倒木和风折木的径级分布的特点不同。4个林型枯立木的
平均直径为19.1cm，不同林型样地的掘根倒木的胸径分布18-44cm之间，平均直径
为30.4cm，不同林型样地的风折倒木的胸径分布在12-44cm之间，平均直径为
24.8cm。可见，不论何种林型，掘根倒木以大径木为主，风折倒木以中径木为主。丛
桦林风折木中，中径木占的比例是87.3％，赤杨林的此一比例为67％，杜香林为59％，
草类林为75％。相反地，在不同林型中掘根倒木中大径木所占的比例分别是：赤杨
林为69％，杜香林为60％，草类林为71％，丛桦林为45％。大兴安岭林区的林冠
下天然更新一般较好，平均幼苗幼树9000株/ha，平均频度为42％。全区达到更新标
准的占44％，不良的36％，无更新的占20％。林冠下的幼树种群从年龄范围和总体
上具有一定的稳定性。
（2）生态型伐区集材模式具有较大的创新性，经济性和推广价值，根据呼中林
业局绝大部分应采资源零散，边缘的特点，研究并提出了切实可行的生产工艺改革方
案，通过实践取得了成功。打破了我国40年一贯制的原条架杆装车生产工艺，变固
定架杆式为液压吊移动式，变固定式装车场为多点流动式装车点，大大缩短了拖拉机
集材距离，大大减轻了伐区准备作业工作量，从而取得了很大的经济效益。移动式宿
营机库车的研制成功，促进了伐区生产劳动组织和管理机制的改善，改善了职工生产，
生活条件，充分调动了职工积极性。新工艺的创立，增加了企业的活力，缓解了森林
可采资源的危机，而且将进一步改善森林生态环境，促进中，幼林的生长。该工艺不
但适应零散应采资源的采伐利用，也适应其它各种资源条件和采伐方式。体现了我国
当前森工采运作业条件下的伐区生产工艺发展方向，指出了一条新路。它已在呼中林
东北林业大学博士学位论文
业局大量推广，并进行了鉴定，认定达到了国内先进水平。
（3）促进大然更新的技术要点：一般应满足以下条件：在穴面有效期内，每平
方米应飞落有发芽力的种子30粒以上；林地应有0．3—0．5的植被遮荫度（针阔叶树
冠，灌木草本植被）；阳坡坡度不超过 15”，阴坡不超过 20”；低湿地、石砾裸露地
不能作业。一般应在种子年当年8－9月进行。但是由于兴安落叶松有明显的结实周期
性，全在种子年作业任务量过分集中，不利于均衡作业。为此可采用彻底整地法，延
长穴面有效落种期，这样非种子年也可进行适当数量的整地作业。彻底整地法是将穴
内（或沟内）的草根盘结层彻底掀掉，然后再松土 10cm—20cm，将残余的分蘸根捡
除干净，这样可使穴面有效期由3—4年延长到5—6年。生产实践还证明，仅依靠1
个种于年，作业成功率较低，多数作业场地需要有3—5年的种子积累过程。
（4）一次采育伐应废止；皆伐应以不超过 Slun‘的带状皆伐为宜。在立地条件
好、土壤肥沃、恢复森林快、没有水土冲刷危险地段，可扩大到 15hm‘。凡坡度在 15
”以下，土层厚度在 10cm以上的林分，均可采用等带间隔皆伐，带宽以 100m为宜；
扩大使用二次渐伐的使用范围，适用子天然更新容易、土层浅薄的成过熟单层林。凡
坡度不超过25”或低湿地的林分都可进行二次渐伐。第一次采伐强度为林分总蓄积
量的40—50％。根据大兴安岭林区森林特点和天然更新情况的估价，经济条件分析，
国务院“天保”批准发布的“森林采伐更新管理办法”规定的：“应按照优先发展人
工更新、人工促进天然更新、天然更新相结合”的原则。
（5）大兴安岭森林演替的规律与趋势，兴安落叶松林（占大兴安岭树种组成
75％），在没有外来干扰（过度采伐、乱砍滥伐、火灾、病虫害）的前提下，维持着
原生演替，形成较稳定的植物群落。但不合理的采伐、火灾，生境发生变化后，如果
采取积极措施，仍可恢复原来以针叶树为主的针叶林，维持原生演替：如果不采取人
为措施或采取措施不当将导致次生演替，即由有较高价值的针叶用材林演替为价值比
较低的次生林
By investigating the situations of dahurian larch forest in the Daxing抋n Mountain
areas, six problems as the following: the impacts of forest cutting on species group
structure, the relations of crowns disturbance and natural generation, forest cutting methods
and generation measures of dominant forest style, ecological skidding modes, the impacts
of fire behavior on species group structure of dahurian larch and the mixed forest of birch
and larch, are studied in this paper. The experiment sites distributed in Huzhong Forestry
Bureau, Huzhong National Nature Protection District, Tahe Forestry Bureau, Amuer
Forestry Bureau and Jiagedaqi Forestry Bureau in Daxing抋n Mountain areas.
According to the middle disturbance and climax community theories, combined the
investigation of temporary sites with the test in position sites and data analyzed by using
the SAS software, the results show as the following:
(1 )crown disturbance. By investigating the forest styles of dahurian larch with alder,
birch, brushes and ledum, the average diameter of dying trees in these forests is 19.1cm,
the average diameter of blow-down trees in these areas is 30.4cm and the average diameter
of wind broken trees is 24.8cm. The proportion of middle timbers in wind broken trees is
respectively: 87.3% in larch-birch forests, 67% in larch-alder forests, 59% in larch forests
with ledum and 75% in larch forests with brushes. The proportion of large timbers in
blow-down trees is separately: 69% in larch-alder forests, 60% in larch forests with ledum,
71% in larch forests with brushes and 45% larch-birch forests. The generation effects in
Daxing抋n Mountain areas are better. The quantity of seedlings is 9000 per hectare. From
the age scope and total amount, the species group of seedlings under forest crowns has
stability.
(2)ecological skidding modes: According to the characteristics of forest resources
scattered in Huzhong Forestry Bureau, a new style skidding method was presented. The
new technology changed the settled frame loading to mobile hydraulic crane loading and
changed the settled loading depot to mobile loading point. The loading method can lessen
the skidding distances, increase the economic benefits and decrease the disadvantage
impacts of skidding on forest ecological environment.
(3)the technical points of improving quality of natural generation: Generally, to
improve quality of the natural generation must content with the following conditions: over
30 seeds per square meter in the effective period of holes, having 0.3~0.5 vegetable shades,
below 150 of slope facing the sunlight, below 200 of slope against sunlight, not planting
seeds on the areas with low wateriness and exposed stones, planting seeds in August and
September. Because of the periodicity of seeding of dahurian larch, thoroughly plowing
must be used to last the effective period of holes and to accumulate the falling seeds to
increase the survival ratios of seeds. The experiment shows the way of thoroughly plowing
is feasible and practical.
(4)clear cutting method: To improve the generation quality after cutting, the clear
cutting areas are less to 5 hectare and the intensity is 40?0% of forest stand volumes. If
the conditions in cutting sites are better, the areas of clear cutting may be 15 hectare.
(5)rules and trends of forest succession in Daxing抋n Mountain areas: succession of
dahurian larch keep the original succession and form the stable forest community without
the exotic disturbances. The unreasonable forest cutting will change the rules of forest
succession if the positive actions are no
响、林冠干扰与兴安落叶林天然更新、兴安落叶林主要林型的采伐方式与更新措施、
生态型伐区集材模式的研究、火干扰对兴安落叶松林种群结构影响、火干扰对白桦-
兴安落叶松混交林的结构和动态的影响等六个问题。试验地分布于大兴安岭林区的呼
中林业局、呼中国家自然保护区、塔河林业局、阿木尔林业局、加格达奇林业局等。
在研究方法上，力图把临时的样地调查方法和定位的试验方法相结合；在试验
中以中度干扰理论、顶级群落学说为指导；为研究种子和幼年种群行为而设置试验时
尽量符合统计分析的要求；在研究种群结构中，着重采用年龄结构分析的方法。在数
据处理与分析时，采用目前较可靠的统计分析软件，即SAS软件包进行多因素分析，
提高了测试与结果分析的科学性与可信度。各个问题研究结果如下：
（1）林冠干扰。赤杨林和草类林的枯立木比另外两个林型多，而草类林和杜香
林的风折木比风枯立木、风倒木和风折木的径级分布的特点不同。4个林型枯立木的
平均直径为19.1cm，不同林型样地的掘根倒木的胸径分布18-44cm之间，平均直径
为30.4cm，不同林型样地的风折倒木的胸径分布在12-44cm之间，平均直径为
24.8cm。可见，不论何种林型，掘根倒木以大径木为主，风折倒木以中径木为主。丛
桦林风折木中，中径木占的比例是87.3％，赤杨林的此一比例为67％，杜香林为59％，
草类林为75％。相反地，在不同林型中掘根倒木中大径木所占的比例分别是：赤杨
林为69％，杜香林为60％，草类林为71％，丛桦林为45％。大兴安岭林区的林冠
下天然更新一般较好，平均幼苗幼树9000株/ha，平均频度为42％。全区达到更新标
准的占44％，不良的36％，无更新的占20％。林冠下的幼树种群从年龄范围和总体
上具有一定的稳定性。
（2）生态型伐区集材模式具有较大的创新性，经济性和推广价值，根据呼中林
业局绝大部分应采资源零散，边缘的特点，研究并提出了切实可行的生产工艺改革方
案，通过实践取得了成功。打破了我国40年一贯制的原条架杆装车生产工艺，变固
定架杆式为液压吊移动式，变固定式装车场为多点流动式装车点，大大缩短了拖拉机
集材距离，大大减轻了伐区准备作业工作量，从而取得了很大的经济效益。移动式宿
营机库车的研制成功，促进了伐区生产劳动组织和管理机制的改善，改善了职工生产，
生活条件，充分调动了职工积极性。新工艺的创立，增加了企业的活力，缓解了森林
可采资源的危机，而且将进一步改善森林生态环境，促进中，幼林的生长。该工艺不
但适应零散应采资源的采伐利用，也适应其它各种资源条件和采伐方式。体现了我国
当前森工采运作业条件下的伐区生产工艺发展方向，指出了一条新路。它已在呼中林
东北林业大学博士学位论文
业局大量推广，并进行了鉴定，认定达到了国内先进水平。
（3）促进大然更新的技术要点：一般应满足以下条件：在穴面有效期内，每平
方米应飞落有发芽力的种子30粒以上；林地应有0．3—0．5的植被遮荫度（针阔叶树
冠，灌木草本植被）；阳坡坡度不超过 15”，阴坡不超过 20”；低湿地、石砾裸露地
不能作业。一般应在种子年当年8－9月进行。但是由于兴安落叶松有明显的结实周期
性，全在种子年作业任务量过分集中，不利于均衡作业。为此可采用彻底整地法，延
长穴面有效落种期，这样非种子年也可进行适当数量的整地作业。彻底整地法是将穴
内（或沟内）的草根盘结层彻底掀掉，然后再松土 10cm—20cm，将残余的分蘸根捡
除干净，这样可使穴面有效期由3—4年延长到5—6年。生产实践还证明，仅依靠1
个种于年，作业成功率较低，多数作业场地需要有3—5年的种子积累过程。
（4）一次采育伐应废止；皆伐应以不超过 Slun‘的带状皆伐为宜。在立地条件
好、土壤肥沃、恢复森林快、没有水土冲刷危险地段，可扩大到 15hm‘。凡坡度在 15
”以下，土层厚度在 10cm以上的林分，均可采用等带间隔皆伐，带宽以 100m为宜；
扩大使用二次渐伐的使用范围，适用子天然更新容易、土层浅薄的成过熟单层林。凡
坡度不超过25”或低湿地的林分都可进行二次渐伐。第一次采伐强度为林分总蓄积
量的40—50％。根据大兴安岭林区森林特点和天然更新情况的估价，经济条件分析，
国务院“天保”批准发布的“森林采伐更新管理办法”规定的：“应按照优先发展人
工更新、人工促进天然更新、天然更新相结合”的原则。
（5）大兴安岭森林演替的规律与趋势，兴安落叶松林（占大兴安岭树种组成
75％），在没有外来干扰（过度采伐、乱砍滥伐、火灾、病虫害）的前提下，维持着
原生演替，形成较稳定的植物群落。但不合理的采伐、火灾，生境发生变化后，如果
采取积极措施，仍可恢复原来以针叶树为主的针叶林，维持原生演替：如果不采取人
为措施或采取措施不当将导致次生演替，即由有较高价值的针叶用材林演替为价值比
较低的次生林
By investigating the situations of dahurian larch forest in the Daxing抋n Mountain
areas, six problems as the following: the impacts of forest cutting on species group
structure, the relations of crowns disturbance and natural generation, forest cutting methods
and generation measures of dominant forest style, ecological skidding modes, the impacts
of fire behavior on species group structure of dahurian larch and the mixed forest of birch
and larch, are studied in this paper. The experiment sites distributed in Huzhong Forestry
Bureau, Huzhong National Nature Protection District, Tahe Forestry Bureau, Amuer
Forestry Bureau and Jiagedaqi Forestry Bureau in Daxing抋n Mountain areas.
According to the middle disturbance and climax community theories, combined the
investigation of temporary sites with the test in position sites and data analyzed by using
the SAS software, the results show as the following:
(1 )crown disturbance. By investigating the forest styles of dahurian larch with alder,
birch, brushes and ledum, the average diameter of dying trees in these forests is 19.1cm,
the average diameter of blow-down trees in these areas is 30.4cm and the average diameter
of wind broken trees is 24.8cm. The proportion of middle timbers in wind broken trees is
respectively: 87.3% in larch-birch forests, 67% in larch-alder forests, 59% in larch forests
with ledum and 75% in larch forests with brushes. The proportion of large timbers in
blow-down trees is separately: 69% in larch-alder forests, 60% in larch forests with ledum,
71% in larch forests with brushes and 45% larch-birch forests. The generation effects in
Daxing抋n Mountain areas are better. The quantity of seedlings is 9000 per hectare. From
the age scope and total amount, the species group of seedlings under forest crowns has
stability.
(2)ecological skidding modes: According to the characteristics of forest resources
scattered in Huzhong Forestry Bureau, a new style skidding method was presented. The
new technology changed the settled frame loading to mobile hydraulic crane loading and
changed the settled loading depot to mobile loading point. The loading method can lessen
the skidding distances, increase the economic benefits and decrease the disadvantage
impacts of skidding on forest ecological environment.
(3)the technical points of improving quality of natural generation: Generally, to
improve quality of the natural generation must content with the following conditions: over
30 seeds per square meter in the effective period of holes, having 0.3~0.5 vegetable shades,
below 150 of slope facing the sunlight, below 200 of slope against sunlight, not planting
seeds on the areas with low wateriness and exposed stones, planting seeds in August and
September. Because of the periodicity of seeding of dahurian larch, thoroughly plowing
must be used to last the effective period of holes and to accumulate the falling seeds to
increase the survival ratios of seeds. The experiment shows the way of thoroughly plowing
is feasible and practical.
(4)clear cutting method: To improve the generation quality after cutting, the clear
cutting areas are less to 5 hectare and the intensity is 40?0% of forest stand volumes. If
the conditions in cutting sites are better, the areas of clear cutting may be 15 hectare.
(5)rules and trends of forest succession in Daxing抋n Mountain areas: succession of
dahurian larch keep the original succession and form the stable forest community without
the exotic disturbances. The unreasonable forest cutting will change the rules of forest
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引文
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