干扰与森林可持续生产力的研究

摘要

本文基于我们对加拿大不列颠哥伦比亚小干松林的生态系统生产力的长期研究,主要目的是介绍一套研究干扰(森林采伐、自然火烧等)对森林长期生产力影响的方法.研究自然干扰(例如火烧、病虫害)与人类干扰(森林采伐)的差别有助于我们设计森林可持续性经营的措施.本文采取野外调查及生态模拟相结合的方法来研究干扰对森林长期生产力的影响.野外调查是定量两种不同干扰(森林采伐与火烧)产生的短期的差异,而采用FORECAST生态系统模型进行的生态模拟则预测这种差异对生态系统生产力的长期影响.野外调查包括木质残体、养分、分解及木质残体的固氮作用.在模拟方面,我们定义火烧影响度(低、中等、严重)、火烧周期(40、80和120年)、采伐利用程度(仅树干采伐与整株采伐)及轮伐期(40、80和120年).我们比较下列模拟参数来评估二种不同干扰对长期生产力的影响:生产力、分解物的量、土壤有效氮及氮的移出量.研究结果表明,森林采伐对生产力及其他参数的影响均在由火烧产生的影响范围之内.生态轮伐期为80～120年,接近森林火烧平均周期.目前的森林采伐措施不会导致生产力下降.但从养分角度来讲,应选择仅树干采伐及较长轮伐期的措施.