孟慶軍,劉心娟,路國兵
(1.魯山林場,山東 淄博 255205;2. 淄博市林業(yè)局, 山東 淄博 255205)
人工撫育對不同海拔梯度遼東櫟生長的影響
孟慶軍1,劉心娟1,路國兵2
(1.魯山林場,山東 淄博 255205;2. 淄博市林業(yè)局, 山東 淄博 255205)
以淄博市魯山林場遼東櫟人工林為研究對象,研究人工撫育對不同海拔梯度遼東櫟生長的影響。結(jié)果表明,人工撫育4年后,高海拔(平均海拔1 055 m)、中海拔(平均海拔856 m)和低海拔(平均海拔666 m)遼東櫟人工林的平均胸徑增長量分別為1.67、2.36和1.03 cm;平均樹高增長量分別為1.84、2.54和0.99 m;平均單株材積增長量分別為0.041 5、0.067 5和0.021 9 m3。與高海拔和低海拔遼東櫟人工林相比,人工撫育對中海拔遼東櫟人工林生長的促進作用最明顯。該研究為遼東櫟在魯中山區(qū)引種推廣提供了理論依據(jù)。
遼東櫟人工林;人工撫育;海拔梯度;人工林生長
遼東櫟Quercus liaotungensis系殼斗科櫟屬的多年生落葉喬木,屬我國落葉硬木類珍稀樹種[1-3],其在中國主要分布于黑龍江、河北、陜西、寧夏、河南、吉林、青海、遼寧等省份,生長于海拔600~2 500 m的地區(qū)[4-5]。
淄博市魯山林場于1965年開始對遼東櫟進行引種栽培,經(jīng)過多年的引種試驗和培育觀察發(fā)現(xiàn),遼東櫟在魯中山區(qū)適應(yīng)性較好,林相整齊,生長旺盛。2007年,淄博市魯山林場申報承建了“國家珍稀樹種培育基地建設(shè)示范項目”,對以遼東櫟為主的主要珍稀樹種進行定向撫育,以保護魯中山區(qū)珍稀樹種資源。
本研究擬探討人工撫育對魯山林場高海拔(平均海拔1 055 m)、中海拔(平均海拔856 m)和低海拔(平均海拔666 m)遼東櫟林分生長的影響,旨在為遼東櫟在魯中山區(qū)引種推廣提供理論依據(jù)。
研究地點設(shè)在山東省淄博市魯山林場,地處 北 緯 36°16′8″~ 36°24′11″, 東 經(jīng) 117°56′23″~118°11′34″之間,該地域?qū)倥瘻貛Ъ撅L區(qū)域大陸性氣候,年平均氣溫12.4 ℃,年平均降水量在690mm左右,降水主要集中在夏季,約占全年總降水量的65%??諝庀鄬穸饶昶骄鶠?0%,呈半濕潤狀態(tài)。季風氣候明顯,夏季多東南風,冬季多西北風。日照時數(shù)年平均為2 607 h,全年無霜期180 d左右。
共布設(shè)標準地9個,標準地面積667 m2。選擇在坡位、坡向、坡度、立地類型、林分密度、林相相對一致的遼東櫟人工林中設(shè)置樣地,其中高海拔地片(平均海拔1 055 m)3個,中海拔地片(平均海拔856 m)3個,低海拔地片(平均海拔666 m)3個。
于2008年春季,魯山林場按照“國家珍稀樹種培育基地建設(shè)示范項目”要求,統(tǒng)一標準對遼東櫟林分實施了清除雜木、割灌、修枝等撫育撫育措施[6]。
分別于2008年和2012年秋季對遼東櫟9個標準樣地進行每木檢尺,記錄2008年和2012年的胸徑、樹高。平均胸徑、平均樹高和單株材積計算公式如下:
1.4.1 平均胸徑
式中Di為樣地林木的平均胸徑,di為樣地內(nèi)每木胸徑,n為樣地內(nèi)林木株數(shù)。D為樣地的平均胸徑,N為樣地數(shù)。
1.4.2 平均樹高
式中Hi為樣地林木的平均樹高,hi為樣地內(nèi)每木樹高,n為樣地內(nèi)林木株數(shù)。H為樣地的平均樹高,N為樣地數(shù)。
1.4.3 材積
式中H為樹高,D為胸徑,V為單株材積。
以各海拔梯度的遼東櫟2012年和2008年的平均胸徑、平均樹高及平均單株材積數(shù)據(jù)相減表示遼東櫟2008~2012年的平均胸徑增長量、平均樹高增長量及平均單株材積增長量。采用SPSS13.0統(tǒng)計分析程序?qū)φ{(diào)查數(shù)據(jù)進行處理,數(shù)據(jù)均以平均數(shù)±標準差表示,運用SSR多重比較法進行方差分析,P<0.05表示數(shù)據(jù)具有統(tǒng)計學(xué)意義。
由圖1可知,對不同海拔高度的遼東櫟林分進行撫育后,其胸徑增長量存在明顯差異。對不同海拔高度的遼東櫟林分2008~2012年平均胸徑增長量的統(tǒng)計結(jié)果表明,經(jīng)撫育后中海拔高度樣地的遼東櫟平均胸徑增長量為2.36 cm,極顯著高于低海拔高度樣地(1.03 cm)(P<0.01),顯著高于高海拔高度樣地(1.67 cm)(P<0.05);而高海拔高度樣地與低海拔高度樣地相比,呈現(xiàn)顯著差異(P<0.05)。由此可見,對不同海拔高度的遼東櫟進行撫育后,以中海拔高度胸徑增長量最為明顯。
圖1 不同海拔高度的遼東櫟撫育后平均胸徑增長量(2008~2012)Fig. 1 Average DBH increments of Q. liaotungensis at different elevation gradients after improving cultivation
由圖2可知,對不同海拔高度的遼東櫟林分進行撫育后,其樹高增長量存在明顯差異。對不同海拔高度的遼東櫟林分2008~2012年平均樹高增長量的統(tǒng)計結(jié)果表明,經(jīng)撫育后高海拔高度樣地的遼東櫟平均樹高增長量為1.84 m,與中海拔高度樣地平均樹高增長量(2.54 m)、低海拔高度樣地平均樹高增長量(0.99 m)相比,均呈現(xiàn)顯著差異(P<0.05);而中海拔高度樣地的遼東櫟樹高增長量與低海拔高度樣地相比,存在極顯著差異(P<0.01)。由此可見,對不同海拔高度的遼東櫟進行撫育后,以中海拔高度樹高增長量最為明顯。
圖2 不同海拔高度的遼東櫟撫育后平均樹高增長量(2008~2012)Fig. 2 Average tree height increments of Q. liaotungensis at different elevation gradients after improving cultivation
由圖3可知,對不同海拔高度的遼東櫟林分進行撫育后,其單株材積增長量存在明顯差異。對不同海拔高度的遼東櫟林分2008~2012年平均單株材積增長量的統(tǒng)計結(jié)果表明,經(jīng)撫育后高海拔高度樣地的平均單株材積增長量為0.041 5 m3,顯著高于低海拔高度樣地(0.021 9 m3)(P<0.05);中海拔高度樣地的平均單株材積增長量為0.067 5 m3,與高海拔高度樣地呈現(xiàn)顯著差異(P<0.05),與低海拔高度樣地呈現(xiàn)極顯著差異(P<0.01)。由此可見,對不同海拔高度的遼東櫟進行撫育后,以中海拔高度單株材積增長量最為明顯。
圖3 不同海拔高度的遼東櫟撫育后平均單株材積增長量Fig. 3 Average individual tree volume increments of Q. liaotungensis at different elevation gradients after improving cultivation
本課題主要探討了魯山林場2008~2012年對不同海拔高度的遼東櫟進行人工撫育后對其生長的影響,從平均胸徑、平均樹高和平均單株材積3個指標分析不同海拔高度下人工撫育對遼東櫟生長特性的影響。通過生長在不同海拔高度的遼東櫟進行調(diào)查表明,隨著樹齡的增長,高海拔、中海拔和低海拔遼東櫟2008~2012年的平均胸徑增長量分別為1.67、2.36和1.03 cm,平均樹高增長量分別為1.84、2.54和0.99 m,平均單株材積增長量分別為0.041 5、0.067 5和0.021 9 m3。結(jié)果提示,與高海拔和低海拔遼東櫟人工林相比,人工撫育對中海拔遼東櫟人工林生長的促進作用最明顯。分析原因,林木生長需要一定的光輻射和空氣溫度等環(huán)境條件,不同的環(huán)境條件對林木生長產(chǎn)生不同的影響[7]。在魯中山區(qū),中海拔高度最適宜遼東櫟的生長。
現(xiàn)有的研究表明,不同分布區(qū)域的遼東櫟種群結(jié)構(gòu)、空間分布、生理特性和林地土壤特性均與其海拔梯度分布有關(guān)[3,8-10]。但截至目前,國內(nèi)外還未見不同海拔高度下遼東櫟撫育成效的相關(guān)研究,本研究為探討魯中山區(qū)遼東櫟適宜的生長環(huán)境條件,為遼東櫟的保護和培育提供了重要的理論依據(jù)。
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Effects of artif i cial tending on growth ofQuercus liaotungensisat different altitudinal gradient
MENG Qing-jun1, LIU Xin-juan1, LU Guo-bing2
(1. Lushan Forest Farm of Zibo City, Zibo 255205, Shandong, China; 2. Forestry Bureau of Zibo City, Zibo 255205, Shandong, China)
By takingQuercus liaotungensisKoidz artif i cial forest in Lushan Forest Farm of Zibo city as the studied object, the effects of artif i cial tending on the growth ofQ. liaotungensisat different altitudinal gradient were studied. The results of forest growth show that after 4 years artif i cial cultivating, the average DBH increments ofQ. liaotungensisplantations at high altitude (average altitude 1055 m), middle altitude (average altitude 856 m), and low altitude (average altitude 666 m) were 1.67, 2.36 and 1.03 cm, respectively; the average tree height increments at high altitude, middle altitude, and low altitude were 1.84, 2.54 and 0.99 m, respectively; in addition,the average individual volume increments at high altitude, middle altitude, and low altitude were 0.041 5, 0.067 5 and 0.021 9 m3,respectively. Compared with high altitude and low altitude forests, the artif i cial cultivating measure greatly promoted the forest at middle altitude. The fi ndings will provide the scientif i c basis for introduction and extension ofQ. liaotungensisartif i cial forest in mountainous area at the middle part of Shandong province.
Quercus liaotungensisplantation; artif i cial tending; altitudinal gradient; plantation growth
S753.5
A
1673-923X(2014)11-0029-03
2013-05-26
國家林業(yè)局2007年度珍稀樹種培育基地建設(shè)示范項目(LJG-SJ-2007-007);中央財政預(yù)算內(nèi)林業(yè)基本建設(shè)投資計劃(2011220)
孟慶軍(1974-),男,高級工程師,主要從事森林培育與林木生理研究;E-mail:lushan11083@163.com
[本文編校:吳 毅]