紅塔山自然保護(hù)區(qū)云南松火燒跡地天然更新調(diào)查研究

高 源，陸俊宇，楊興明

(玉溪市紅塔山自然保護(hù)區(qū)管護(hù)局,云南 玉溪 653100)

云南松Pinusyunnanensis為常綠高大喬木，生長(zhǎng)于海拔700～3 430 m的河谷或山地陽(yáng)坡，是云南省最重要和面積最大的森林植被類(lèi)型[1]，常形成大面積純林。云南松是云南省重要的鄉(xiāng)土造林樹(shù)種，也是玉溪市紅塔山自然保護(hù)區(qū)主要優(yōu)勢(shì)樹(shù)種。紅塔山自然保護(hù)區(qū)林分面積 4 516.8 hm2，其中云南松林分面積 3 318.7 hm2，占林分總面積的73.47%，而云南松人工純林是紅塔山自然保護(hù)區(qū)的主要森林類(lèi)型[2]。由于云南松林木含有高燃松脂松香，因此，云南松純林內(nèi)一但發(fā)生林火，特別是發(fā)生連續(xù)樹(shù)冠火類(lèi)型的森林火災(zāi)，對(duì)云南松林木的損傷往往是毀滅性的。2012年3月和2015年7月，紅塔山自然保護(hù)區(qū)大河頂尖山片區(qū)和東風(fēng)水庫(kù)北岸王美喜大山分別發(fā)生連續(xù)樹(shù)冠火，火到之處上部林木及下部幼樹(shù)、下木、地被物全部燒毀，火后林地全部變?yōu)橐黄覡a。為了解發(fā)生連續(xù)樹(shù)冠火后，火燒跡地的天然更新情況如何，是否需要進(jìn)行人工跡地更新造林等問(wèn)題，對(duì)紅塔山自然保護(hù)區(qū)2012年3月28日發(fā)生在大河頂尖山片區(qū)北城鎮(zhèn)41林班15小班火燒跡地和2015年7月3日發(fā)生在東風(fēng)水庫(kù)北岸王美喜大山李棋鎮(zhèn)17林班26小班火燒跡地云南松天然更新情況進(jìn)行調(diào)查。

1 材料和方法

1.1 紅塔山自然保護(hù)區(qū)概況

1.1.1自然條件

玉溪市紅塔山自然保護(hù)區(qū)位于玉溪市中心城區(qū)東面鳳凰路5 km左側(cè)，東風(fēng)水庫(kù)、紅旗水庫(kù)、龍母箐水庫(kù)、二龍?zhí)端畮?kù)、大紅坡水庫(kù)分布在保護(hù)區(qū)內(nèi)。保護(hù)區(qū)東西跨度8 km，南北跨度40 km，境內(nèi)最高海拔 2 438.5 m，最低海拔 1 670 m，相對(duì)高差768.5 m。保護(hù)區(qū)為中亞熱帶半濕潤(rùn)冷冬高原季風(fēng)氣候，具有冬暖夏涼、夏秋多雨、雨熱同季特點(diǎn)。多年均溫16.5℃，極端最高溫33.5℃(6月4日)，極端最低溫-1.8℃(1月21日)，≥10℃的活動(dòng)積溫為 5 047.9℃，全年日照時(shí)數(shù)為 2 394.7 h，日照率為54.0%。多年平均霜期 88 d,全年降雨101 d，降雨量 886.5 mm。

1.1.2森林資源現(xiàn)狀

據(jù)2016年森林資源二類(lèi)調(diào)查成果統(tǒng)計(jì)，玉溪市紅塔山自然保護(hù)區(qū)土地總面積為 5 696.0 hm2，其中：林地面積 5 250.7 hm2，非林地面積445.3 hm2。林業(yè)用地中，有林地面積 4 516.8 hm2，疏林地面積21.8 hm2，灌木林地面積 613.9 hm2，無(wú)立木林地面積3.0 hm2，宜林地面積78.6 hm2，輔助生產(chǎn)林地面積15.8 hm2[2]。

1.2 調(diào)查區(qū)樣地概況

1.2.1東風(fēng)水庫(kù)北岸王美喜大山調(diào)查樣地概況

東風(fēng)水庫(kù)北岸王美喜大山火燒跡地調(diào)查樣地位于紅塔山自然保護(hù)區(qū)東風(fēng)管護(hù)站東風(fēng)水庫(kù)北岸，2015年7月3日發(fā)生森林火災(zāi)，火災(zāi)類(lèi)型為連續(xù)樹(shù)冠火，過(guò)火面積14.7 hm2。調(diào)查樣地火災(zāi)發(fā)生前屬于李棋鎮(zhèn)17林班26小班，樹(shù)種為云南松純林，起源為天然林，樹(shù)齡10～20 a，郁閉度0.45，土壤類(lèi)型為酸性紫色土，土層厚度為中層，海拔范圍 1 801～1 919 m。

1.2.2大河頂尖山火燒跡地概況

大河頂火燒跡地位于紅塔山自然保護(hù)區(qū)北山管護(hù)站大河頂管護(hù)點(diǎn)大尖山片區(qū)，2012年3月28日發(fā)生森林火災(zāi)，火災(zāi)類(lèi)型為連續(xù)樹(shù)冠火，過(guò)火面積194.73 hm2。調(diào)查樣地火災(zāi)發(fā)生前屬于北城鎮(zhèn)41林班15小班，樹(shù)種組成為云南純林，優(yōu)勢(shì)樹(shù)種為地盤(pán)松，樹(shù)種起源為飛播造林，樹(shù)齡26 a，郁閉度0.6，土壤類(lèi)型為黃壤，土層厚度為薄層土，海拔范圍 2 160～2 276 m。

1.3 調(diào)查方法

分別在2塊火燒跡地的中心地段隨機(jī)抽取一個(gè)小班，在同一小班內(nèi)的不同坡位各設(shè)置3塊樣地進(jìn)行調(diào)查，共設(shè)置6塊調(diào)查樣地，樣地面積625 m2(25 m×25 m)，調(diào)查內(nèi)容包括海拔、坡向、坡位、土壤類(lèi)型、土層厚度、樹(shù)種組成、林齡、更新的幼樹(shù)株數(shù)、高度。其中，幼樹(shù)高度按對(duì)角線法實(shí)測(cè)樣地中兩條對(duì)角線上的全部幼樹(shù)統(tǒng)計(jì)。

2 結(jié)果與分析

2.1 更新保存密度和樹(shù)高

2.1.1東風(fēng)水庫(kù)北岸王美喜大山火燒跡地更新保存密度和樹(shù)高

東風(fēng)水庫(kù)北岸王美喜大山火燒跡地上云南松天然更新幼樹(shù)在樣地內(nèi)呈不規(guī)則分布，3塊樣地內(nèi)云南松天然更新保存密度、幼樹(shù)高度如表1、表2所示。

2.1.2大河頂尖山火燒跡地更新保存密度和樹(shù)高

大河頂尖山燒跡地云南松天然更新的幼樹(shù)在樣地內(nèi)呈不規(guī)則分布，3塊樣地內(nèi)云南松天然更新保存密度、幼樹(shù)樹(shù)高如表3、表4所示。

表1 東風(fēng)水庫(kù)北岸王美喜大山火燒跡地樣地更新保存密度調(diào)查統(tǒng)計(jì)

Tab.1 Investigation and statistics of renewal and preservation density of sample plot in burned area of Wangmeixi Mountain on the North Bank of Dongfeng Reservoir

調(diào)查時(shí)間：2020年2月11日

樣地號(hào)坐標(biāo)位置海拔/m坡向坡位土壤類(lèi)型土層樹(shù)種組成林齡樣地更新密度/株折合每公頃更新密度/株1102°36′37″ 東24°21′37″ 北1919半陽(yáng)上 酸性紫色土薄層土 10云511518402102°36′30″ 東24°21′31″ 北1876陽(yáng) 中上酸性紫色 中厚層土10云517227523102°36′27″ 東24°21′32″ 北1841 陽(yáng) 中下酸性紫色 中厚層土10云51923072平均1602555

表2 東風(fēng)水庫(kù)北岸王美喜大山火燒跡地樣地幼樹(shù)高生長(zhǎng)調(diào)查統(tǒng)計(jì)

Tab.2 Investigation and statistics of height growth of young trees in sample plots of burned area of Wangmeixi Mountain on the North Bank of Dongfeng Reservoir

調(diào)查時(shí)間：2020年2月11日 cm

樣地號(hào)幼樹(shù)高度實(shí)測(cè)株數(shù)平均高181、41、105、87、96、135、74、90、78、106、77、90、140、56、35、73、102、75、661984.57286、105、140、117、108、62、67、73、96、101、94、76、95、34、122、103、119、50、45、1002089.65375、21、58、90、92、113、161、72、87、96、58、79、96、103、72、109、150、158、78、89、92、1012293.18合計(jì)6189.13

2.2 更新密度、樹(shù)高與立地條件的關(guān)系

從調(diào)查結(jié)果來(lái)看，坡位對(duì)更新保存密度和幼樹(shù)高生長(zhǎng)存在影響。下坡土層較上坡稍厚，加之火災(zāi)后受雨水沖刷，將草木灰沖到中下部，可能下坡的土壤肥力會(huì)有所增加，利于種子萌發(fā)、幼樹(shù)生長(zhǎng)，因此下坡的更新密度和高生長(zhǎng)優(yōu)于中坡和上坡。

2.3 更新密度與火災(zāi)前云南松齡級(jí)的關(guān)系

從2塊樣地的情況來(lái)看，火災(zāi)發(fā)生前云南松齡級(jí)與火災(zāi)后更新密度存在關(guān)系?；馂?zāi)前處于中齡以上的林分，成熟種子的數(shù)量和質(zhì)量相對(duì)要比火災(zāi)前處于幼齡或接近中齡的林分要高，更利于種子的萌發(fā)和幼樹(shù)生長(zhǎng)。

2.4 更新密度與火災(zāi)前郁閉度的關(guān)系

火災(zāi)發(fā)生前云南松林分的郁閉度大小與火災(zāi)后天然更新的幼樹(shù)株數(shù)有直接關(guān)系，火災(zāi)發(fā)生前郁閉度高，則種源豐富，種子落地后萌發(fā)的機(jī)率大，更新的密度就大。

表3 大河頂尖山火燒跡地樣地更新保存密度調(diào)查統(tǒng)計(jì)

Tab.3 Investigation and statistics of renewal and preservation density of sample plot in burned area of Daheding Mountain

調(diào)查時(shí)間：2020年2月17日

樣地號(hào)坐標(biāo)位置海拔/m坡向坡位土壤類(lèi)型土層樹(shù)種組成林齡樣地更新密度/株折合每公頃更新密度/株1102°35′25″ 東24°31′40″ 北2209半陽(yáng)上黃壤薄層土10云822836462102°35′25″ 東24°31′39″ 北2178陽(yáng)中黃壤薄層土10云825240323102°35′24″ 東24°31′37″ 北2161半陽(yáng)下黃壤薄層土10云82964736平均2594138

表4 大河頂尖山火燒跡地樣地幼樹(shù)高生長(zhǎng)調(diào)查統(tǒng)計(jì)

Tab.4 Investigation and statistics of height growth of young trees in sample plots of burned area of Daheding Mountain

調(diào)查時(shí)間：2020年2月17日

樣地號(hào)幼樹(shù)高/cm實(shí)測(cè)株數(shù)/株平均高/cm1230、158、160、151、157、130、145、50、96、125、205、148、162、155、118、165、105、150、132、110、170、185、162、150、156、133、140、102、12829144.062200、200、181、175、170、130、152、175、110、112、112、160、212、220、228、140、160、145、176、165、193、178、180、172、136、153、181、170、177、119、115、12132163.063170、230、120、127、182、215、205、144、170、160、180、165、205、155、175、190、147、159、210、185、186、175、195、215、168、178、180、161、140、200、144、130、165、202、140、169、18637173.73合計(jì)98160.28

3 結(jié)論與建議

3.1 結(jié)論

發(fā)生連續(xù)性樹(shù)冠火對(duì)云南松林分造成的損傷是毀滅性的，火災(zāi)過(guò)后火燒跡地上的云南松均能天然更新，從更新的幼樹(shù)年齡來(lái)看，火災(zāi)發(fā)生時(shí)間為上一年的9—10月，成熟的云南松種子已落地入土，火災(zāi)過(guò)后，隨著雨季的到來(lái)，種子在火燒跡地上開(kāi)始萌發(fā)生長(zhǎng)，經(jīng)過(guò)3年的蹲苗期后，開(kāi)始快速生長(zhǎng)。

不同立地條件、坡位、火災(zāi)發(fā)生前林分郁閉度、林齡對(duì)火災(zāi)后云南松天然更新密度和幼樹(shù)高生長(zhǎng)存在影響。

3.2 建議

從調(diào)查結(jié)果來(lái)看，2塊火燒跡地天然更新保存密度分別達(dá)到 2 554 株/hm2和 4 138 株/hm2，按照云南松工程造林設(shè)計(jì)密度一般為 3 328 株/hm2(株行距1.5 m×2.0 m)～4 438 株/hm2(株行距1.5 m×1.5 m)，隨著后期幼林撫育措施的實(shí)施，齡級(jí)達(dá)到中齡林以后，保留株數(shù)一般為 1 664～2 496 株/hm2為宜，鑒于保護(hù)區(qū)的實(shí)際，對(duì)天然更新的林分，后期一般都不實(shí)施人為間伐措施，現(xiàn)有保存株數(shù)已達(dá)到正常造林所需的密度。因此，建議對(duì)于火災(zāi)發(fā)生前郁閉度達(dá)到0.4以上的中齡林或接近中齡以上的林分，火災(zāi)后不必再進(jìn)行人工更新造林。火災(zāi)后3～4年，云南松蹲苗期結(jié)束后，可結(jié)合天然更新情況適當(dāng)人工補(bǔ)植闊葉樹(shù)進(jìn)行混交，以提高林分抗病蟲(chóng)能力及綜合功能。有條件的可以對(duì)天然更新的云南松幼樹(shù)開(kāi)展除草松土措施，以促進(jìn)幼樹(shù)生長(zhǎng)。此外，為確保天然更新保存率，對(duì)火燒跡地進(jìn)行封山管理，避免人為或牛羊等對(duì)云南松幼苗造成損害十分必要的。

致謝：本次調(diào)查得到紅塔山自然保護(hù)區(qū)左天興、王宏勛、楊云波、黃桂英、魏紅、何紹葵的協(xié)助配合，使調(diào)查工作得以順利完成，特此感謝！