红塔山自然保护区云南松火烧迹地天然更新调查研究

高 源，陆俊宇，杨兴明

(玉溪市红塔山自然保护区管护局,云南 玉溪 653100)

云南松Pinusyunnanensis为常绿高大乔木，生长于海拔700～3 430 m的河谷或山地阳坡，是云南省最重要和面积最大的森林植被类型[1]，常形成大面积纯林。云南松是云南省重要的乡土造林树种，也是玉溪市红塔山自然保护区主要优势树种。红塔山自然保护区林分面积 4 516.8 hm2，其中云南松林分面积 3 318.7 hm2，占林分总面积的73.47%，而云南松人工纯林是红塔山自然保护区的主要森林类型[2]。由于云南松林木含有高燃松脂松香，因此，云南松纯林内一但发生林火，特别是发生连续树冠火类型的森林火灾，对云南松林木的损伤往往是毁灭性的。2012年3月和2015年7月，红塔山自然保护区大河顶尖山片区和东风水库北岸王美喜大山分别发生连续树冠火，火到之处上部林木及下部幼树、下木、地被物全部烧毁，火后林地全部变为一片灰烬。为了解发生连续树冠火后，火烧迹地的天然更新情况如何，是否需要进行人工迹地更新造林等问题，对红塔山自然保护区2012年3月28日发生在大河顶尖山片区北城镇41林班15小班火烧迹地和2015年7月3日发生在东风水库北岸王美喜大山李棋镇17林班26小班火烧迹地云南松天然更新情况进行调查。

1 材料和方法

1.1 红塔山自然保护区概况

1.1.1自然条件

玉溪市红塔山自然保护区位于玉溪市中心城区东面凤凰路5 km左侧，东风水库、红旗水库、龙母箐水库、二龙潭水库、大红坡水库分布在保护区内。保护区东西跨度8 km，南北跨度40 km，境内最高海拔 2 438.5 m，最低海拔 1 670 m，相对高差768.5 m。保护区为中亚热带半湿润冷冬高原季风气候，具有冬暖夏凉、夏秋多雨、雨热同季特点。多年均温16.5℃，极端最高温33.5℃(6月4日)，极端最低温-1.8℃(1月21日)，≥10℃的活动积温为 5 047.9℃，全年日照时数为 2 394.7 h，日照率为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森林资源现状

据2016年森林资源二类调查成果统计，玉溪市红塔山自然保护区土地总面积为 5 696.0 hm2，其中：林地面积 5 250.7 hm2，非林地面积445.3 hm2。林业用地中，有林地面积 4 516.8 hm2，疏林地面积21.8 hm2，灌木林地面积 613.9 hm2，无立木林地面积3.0 hm2，宜林地面积78.6 hm2，辅助生产林地面积15.8 hm2[2]。

1.2 调查区样地概况

1.2.1东风水库北岸王美喜大山调查样地概况

东风水库北岸王美喜大山火烧迹地调查样地位于红塔山自然保护区东风管护站东风水库北岸，2015年7月3日发生森林火灾，火灾类型为连续树冠火，过火面积14.7 hm2。调查样地火灾发生前属于李棋镇17林班26小班，树种为云南松纯林，起源为天然林，树龄10～20 a，郁闭度0.45，土壤类型为酸性紫色土，土层厚度为中层，海拔范围 1 801～1 919 m。

1.2.2大河顶尖山火烧迹地概况

大河顶火烧迹地位于红塔山自然保护区北山管护站大河顶管护点大尖山片区，2012年3月28日发生森林火灾，火灾类型为连续树冠火，过火面积194.73 hm2。调查样地火灾发生前属于北城镇41林班15小班，树种组成为云南纯林，优势树种为地盘松，树种起源为飞播造林，树龄26 a，郁闭度0.6，土壤类型为黄壤，土层厚度为薄层土，海拔范围 2 160～2 276 m。

1.3 调查方法

分别在2块火烧迹地的中心地段随机抽取一个小班，在同一小班内的不同坡位各设置3块样地进行调查，共设置6块调查样地，样地面积625 m2(25 m×25 m)，调查内容包括海拔、坡向、坡位、土壤类型、土层厚度、树种组成、林龄、更新的幼树株数、高度。其中，幼树高度按对角线法实测样地中两条对角线上的全部幼树统计。

2 结果与分析

2.1 更新保存密度和树高

2.1.1东风水库北岸王美喜大山火烧迹地更新保存密度和树高

东风水库北岸王美喜大山火烧迹地上云南松天然更新幼树在样地内呈不规则分布，3块样地内云南松天然更新保存密度、幼树高度如表1、表2所示。

2.1.2大河顶尖山火烧迹地更新保存密度和树高

大河顶尖山烧迹地云南松天然更新的幼树在样地内呈不规则分布，3块样地内云南松天然更新保存密度、幼树树高如表3、表4所示。

表1 东风水库北岸王美喜大山火烧迹地样地更新保存密度调查统计

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

调查时间：2020年2月11日

样地号坐标位置海拔/m坡向坡位土壤类型土层树种组成林龄样地更新密度/株折合每公顷更新密度/株1102°36′37″ 东24°21′37″ 北1919半阳上 酸性紫色土薄层土 10云511518402102°36′30″ 东24°21′31″ 北1876阳 中上酸性紫色 中厚层土10云517227523102°36′27″ 东24°21′32″ 北1841 阳 中下酸性紫色 中厚层土10云51923072平均1602555

表2 东风水库北岸王美喜大山火烧迹地样地幼树高生长调查统计

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

调查时间：2020年2月11日 cm

样地号幼树高度实测株数平均高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合计6189.13

2.2 更新密度、树高与立地条件的关系

从调查结果来看，坡位对更新保存密度和幼树高生长存在影响。下坡土层较上坡稍厚，加之火灾后受雨水冲刷，将草木灰冲到中下部，可能下坡的土壤肥力会有所增加，利于种子萌发、幼树生长，因此下坡的更新密度和高生长优于中坡和上坡。

2.3 更新密度与火灾前云南松龄级的关系

从2块样地的情况来看，火灾发生前云南松龄级与火灾后更新密度存在关系。火灾前处于中龄以上的林分，成熟种子的数量和质量相对要比火灾前处于幼龄或接近中龄的林分要高，更利于种子的萌发和幼树生长。

2.4 更新密度与火灾前郁闭度的关系

火灾发生前云南松林分的郁闭度大小与火灾后天然更新的幼树株数有直接关系，火灾发生前郁闭度高，则种源丰富，种子落地后萌发的机率大，更新的密度就大。

表3 大河顶尖山火烧迹地样地更新保存密度调查统计

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

调查时间：2020年2月17日

样地号坐标位置海拔/m坡向坡位土壤类型土层树种组成林龄样地更新密度/株折合每公顷更新密度/株1102°35′25″ 东24°31′40″ 北2209半阳上黄壤薄层土10云822836462102°35′25″ 东24°31′39″ 北2178阳中黄壤薄层土10云825240323102°35′24″ 东24°31′37″ 北2161半阳下黄壤薄层土10云82964736平均2594138

表4 大河顶尖山火烧迹地样地幼树高生长调查统计

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

调查时间：2020年2月17日

样地号幼树高/cm实测株数/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合计98160.28

3 结论与建议

3.1 结论

发生连续性树冠火对云南松林分造成的损伤是毁灭性的，火灾过后火烧迹地上的云南松均能天然更新，从更新的幼树年龄来看，火灾发生时间为上一年的9—10月，成熟的云南松种子已落地入土，火灾过后，随着雨季的到来，种子在火烧迹地上开始萌发生长，经过3年的蹲苗期后，开始快速生长。

不同立地条件、坡位、火灾发生前林分郁闭度、林龄对火灾后云南松天然更新密度和幼树高生长存在影响。

3.2 建议

从调查结果来看，2块火烧迹地天然更新保存密度分别达到 2 554 株/hm2和 4 138 株/hm2，按照云南松工程造林设计密度一般为 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)，随着后期幼林抚育措施的实施，龄级达到中龄林以后，保留株数一般为 1 664～2 496 株/hm2为宜，鉴于保护区的实际，对天然更新的林分，后期一般都不实施人为间伐措施，现有保存株数已达到正常造林所需的密度。因此，建议对于火灾发生前郁闭度达到0.4以上的中龄林或接近中龄以上的林分，火灾后不必再进行人工更新造林。火灾后3～4年，云南松蹲苗期结束后，可结合天然更新情况适当人工补植阔叶树进行混交，以提高林分抗病虫能力及综合功能。有条件的可以对天然更新的云南松幼树开展除草松土措施，以促进幼树生长。此外，为确保天然更新保存率，对火烧迹地进行封山管理，避免人为或牛羊等对云南松幼苗造成损害十分必要的。

致谢：本次调查得到红塔山自然保护区左天兴、王宏勋、杨云波、黄桂英、魏红、何绍葵的协助配合，使调查工作得以顺利完成，特此感谢！