江淮地区天然次生林生态恢复规律
天然次生林是安徽省森林资源的重要组成部分,约占全省森林面积的35%。江淮地区作为典型的北亚热带过渡带,其中,皇甫山国家森林公园有着该区域保存最完整的次生林生态系统。近年来,通过生态恢复工程实施,林分质量显著提升,研究发现林下植物多样性变化规律呈现“波浪式”变化。掌握这一规律,对降低营林成本、提升生态效益具有重要意义。
1.天然次生林概况
皇甫山国家森林公园,地处北亚热带湿润季风气候区北缘,该地区由于森林火灾、采伐和过度放牧等干扰而遭受长期退化。为恢复森林生物多样性,补种植物、设置林地围栏网等天然林保护恢复措施逐渐在该地区实施,目前主要植物物种有麻栎(Quercus acutissima)、榉树(Zelkova serrata)、三角枫(Acer buergerianum)等。采用空间代替时间的方法,在皇甫山国家森林内选定立地条件相近,恢复年限分别为10、30、60、90年等的天然次生林和人为干扰的天然次生林为研究对象,调查和分析植物群落的物种组成结构、物种多样性和群落稳定性。
图1 皇甫山不同生态恢复时期的天然次生林
2.结论
2.1光照与土壤的“跷跷板效应”
恢复初期(0-10年):阳光充足,土壤贫瘠,喜阳植物(如龙牙草、千金藤)占优势。
恢复中期(30-60年):树冠郁闭,光照减少,耐阴蕨类(如贯众)成为主角;土壤碳氮含量达到峰值,但植物多样性反而下降——“营养过剩”导致竞争加剧。
恢复后期(90年):老树自然稀疏,光照回升,喜光灌木(如柘树、覆盆子)回归,土壤与光照达成新平衡。
2.2植物“身份证”的更替
每个阶段都有标志性物种(见下表),通过观察这些指示物种,林业人员能快速判断森林恢复状态。
表1 不同恢复年限灌木层和草本层植物的指示物种分析
| 恢复年限 | 灌木层指示物种 | 草本层指示物种 | 生态特性 |
| 10年 | - | 龙牙草、千金藤 | 喜阳耐旱 |
| 30年 | 八角枫 | 贯众 | 喜湿润荫蔽 |
| 60年 | 山胡椒 | 鸭跖草 | 喜光耐瘠薄 |
| 90年 | 柘树 | - | 适应性强 |
2.3植物多样性的“波浪曲线”
林下植物多样性并非直线上升,而是呈波浪形:
峰值期:恢复10年(早期先锋物种多)、90年(稳定物种丰富);
低谷期:恢复60年(上层树木竞争压制下层)。
3.结论分析林下植物变化的驱动力可概括为“一光三土”:
3.1光:树冠开合决定下层光照,驱动喜阳/耐阴物种演替。
3.2土壤碳氮含量:恢复60年时最高(碳95.89g/kg、氮6.63g/kg),但过高反而不利多样性。
3.3土壤C/N比:最佳比值范围为12-15,利于低小灌木生长。
3.4基质多样性:枯落物、倒木等形成的“微环境”越多,草本物种越丰富。
图2 外业调查与室内实验工作照
4.技术建议
4.1干预时机选择
恢复10年后可适度疏伐或人工促进更新(如补植耐阴树种),既能降低营林成本,又能避免60年时的多样性低谷。
4.2注意过度干预会破坏土壤碳氮平衡,建议通过监测土壤C/N比值(理想值12-15)来指导操作。
4.3物种配置技巧
恢复初期:混播龙牙草等先锋草本,快速固土。
恢复中期:林窗处补植八角枫等耐阴灌木,提升层次结构。
恢复后期:引入柘树等经济树种,兼顾生态与效益。
4.4稳定性评估方法
采用“M-Godron曲线法”:若拟合曲线交点坐标接近(20,80),说明群落稳定。皇甫山实验数据表明,恢复60年时稳定性最佳(交点16.85,83.15)。
5.结语
天然次生林恢复不是简单的“封山育林”,而需要科学调控。安徽江淮地区实践表明,抓住恢复10年、60年两个关键节点,通过光照管理和土壤保育,可使林下植物多样性提升30%以上。
撰稿杨宗虎(皇甫山国有林场);马玉华(滁州学院)
上线日期2025年11月19日
原文链接:https://lyj.ah.gov.cn/xwzx/kjdt/40773211.html
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