向祖恒， 戴成棟, 何賢勤， 陽(yáng)清培， 向楚華， 黃 武， 楊亞莉

(1.龍山縣林業(yè)局, 湖南 龍山 416800； 2.龍山縣綠地林業(yè)開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司, 湖南 龍山 416800;3.湖南省林業(yè)廳， 湖南 長(zhǎng)沙 410004)

龍山縣日本落葉松人工林林分生長(zhǎng)與結(jié)構(gòu)調(diào)查

向祖恒1,2， 戴成棟3, 何賢勤1， 陽(yáng)清培1， 向楚華1， 黃 武1， 楊亞莉1

(1.龍山縣林業(yè)局, 湖南 龍山 416800； 2.龍山縣綠地林業(yè)開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司, 湖南 龍山 416800;3.湖南省林業(yè)廳， 湖南 長(zhǎng)沙 410004)

對(duì)龍山縣日本落葉松人工林林分生長(zhǎng)與結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果表明：龍山縣中山區(qū)日本落葉松人工林表現(xiàn)良好，林齡12～13年平均胸徑8.43cm，大小相差0.9倍；平均樹(shù)高6.34m，大小相差1.1倍；平均蓄積12.84m3/hm2，大小相差34.6倍。該人工林為結(jié)構(gòu)單一的純林，日本落葉松株數(shù)97.2%、闊葉樹(shù)株數(shù)2.8%；天然闊葉樹(shù)僅為響葉楊、檫木及光皮樺等，優(yōu)質(zhì)樹(shù)種缺乏，需人工補(bǔ)植優(yōu)質(zhì)闊葉樹(shù)。日本落葉松人工林穩(wěn)定性較強(qiáng)，2008年特大冰凍災(zāi)害后保存正常植株86.4%；日本落葉松林可劃分為“單一純林”及“較稀疏的人工林”兩種類(lèi)型，宜開(kāi)展近自然改造。

日本落葉松； 林分結(jié)構(gòu)； 人工林； 近自然改造

2000年以來(lái)，龍山縣在海拔800m以上的中山區(qū)營(yíng)造日本落葉松(Larixkaempferi)1.4萬(wàn)hm2，成林、成材效果良好[1]，但初植為純林。針葉純林在生態(tài)健康、地力維持及可持續(xù)發(fā)展方面存在嚴(yán)重弊端，亟待改造。2011年—2013年，在中德財(cái)政合作湖南二期造林項(xiàng)目森林經(jīng)營(yíng)子項(xiàng)目支持下，龍山縣引進(jìn)德國(guó)近自然森林經(jīng)營(yíng)理論和技術(shù)[2-13]，規(guī)劃對(duì)部分日本落葉松人工林進(jìn)行近自然改造?，F(xiàn)對(duì)擬改造的林分開(kāi)展調(diào)查分析，為近自然改造提供依據(jù)。

1 自然地理概況

1.1地理位置及氣候特點(diǎn)

龍山縣位于湘鄂渝交界的武陵山區(qū)腹地，地處中亞熱帶，中山區(qū)氣候特點(diǎn)是高濕低溫。年降雨日177～200天，降雨量1571.4～1677mm；1月及8月為干燥至濕潤(rùn)的過(guò)渡月，余均為濕月，年均相對(duì)濕度80%以上；年日照時(shí)數(shù)935.2～1212h；年均氣溫10.4℃～13℃，1月均溫-0.9℃～2.8℃，極端低溫-14℃，7月均溫21℃～24.5℃，極端高溫36.7℃，大于10℃活動(dòng)積溫3118.3℃～4200.8℃；冬季139～190天，夏季11～51天，無(wú)霜期235～258天。區(qū)域雪壓、雨淞、霧淞危害嚴(yán)重，適宜日本落葉松等需較低積溫且抗雪壓冰凍能力較強(qiáng)的樹(shù)種生長(zhǎng)。

1.2地貌及土壤

龍山縣日本落葉松人工林分布區(qū)域主要為丘狀山原地貌，最高海拔1736.5m。土壤主要為山地黃棕壤及山地黃壤，成土母巖主要為砂巖、石灰?guī)r及板頁(yè)巖。經(jīng)多點(diǎn)取樣，區(qū)域平均土層81.5cm、腐殖質(zhì)23cm，土壤有機(jī)質(zhì)48.9g/kg、速效氮185.6mg/kg、速效磷6.2mg/kg、速效鉀72.7mg/kg，pH 5.4。土壤疏松，透氣性好，水分含量適中，唯速效磷含量較低?？傮w立地較好，適宜培育大徑木材。

1.3原生植被

區(qū)域原生植物群落中，建群種有長(zhǎng)葉石櫟(Lithocarpushenryi)—湖北鵝耳櫪(Carpinushupeana)、亮葉水青岡(Faguslucida)—湖北鵝耳櫪等混交林，還有湖北鵝耳櫪、鵝掌楸(Liriodendronchinense)、缺萼楓香(Liquidambaracalycina)等片林，以及水馬桑(Weigelajaponica)、鹽膚木(Rhuschinensis)、衛(wèi)茅(Euonymusaoatus)、西南衛(wèi)茅(E.hamiltonianus)、南蛇藤(Celastrusspp.)、卵果薔薇(Rosahelense)、懸鉤子(Rubusspp.)等灌叢，還有大面積的五節(jié)芒(Miscanthusfloridulus)、白茅(Imperatacylindrica)、齒葉橐吾(Ligulariadentata)、酸模(Rumexacetosa)等草叢。

規(guī)劃改造的日本落葉松均系2000年—2004年?duì)I造，栽植密度1665～2000株/hm2，初植為純林，翌年補(bǔ)植落葉喬木，部分地段有天然闊葉幼樹(shù)。

2 調(diào)查方法

2.1林分穩(wěn)定性調(diào)查

2008年特大冰凍對(duì)龍山縣中山區(qū)日本落葉松人工林造成了較大損害。2011年6月于龍山縣萬(wàn)寶山林場(chǎng)B林班3個(gè)小班內(nèi)各設(shè)置一組3600m2計(jì)10800m2固定樣地，每組樣地按30m×20m的標(biāo)準(zhǔn)連續(xù)設(shè)置6個(gè)固定樣方，調(diào)查2008年特大冰凍后日本落葉松人工林正常植株、斷梢植株、倒伏植株、死亡植株的樹(shù)種、數(shù)量、胸徑、樹(shù)高、分枝高及冠幅等因子。

2.2林分生長(zhǎng)與結(jié)構(gòu)調(diào)查

根據(jù)中德財(cái)政合作湖南二期項(xiàng)目森林經(jīng)營(yíng)項(xiàng)目指南要求，每小班均勻布設(shè)3～5條切割線，沿切割線等距均勻布設(shè)調(diào)查樣點(diǎn)，樣點(diǎn)數(shù)根據(jù)小班面積確定，5hm2以下小班2個(gè)點(diǎn)/hm2，超過(guò)5hm2小班，每增1hm2另增加1個(gè)點(diǎn)。共調(diào)查日本落葉松人工林小班417個(gè)、樣點(diǎn)6420個(gè)。調(diào)查時(shí)以樣點(diǎn)為圓心設(shè)置半徑5.64m、面積100m2的樣圓，樣圓內(nèi)每木檢尺，調(diào)查樹(shù)種、胸徑、樹(shù)高等因子及天然更新情況。

3 結(jié)果與分析

3.1林分生長(zhǎng)

規(guī)劃改造林分3864hm2，海拔860～1620m。以小班為單位調(diào)查，林班統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明(見(jiàn)表1)，小班胸徑6.7～13cm，平均胸徑8.43cm，大小相差0.9倍，分化較??；小班樹(shù)高4.3～9.2m，平均樹(shù)高6.34m，大小相差1.1倍，分化較??；小班蓄積1.27～43.91m3/hm2，平均蓄積12.84m3/hm2，大小相差34.6倍，差異巨大。

對(duì)3864hm2日本落葉松林分按蓄積量分段，計(jì)算各段平均密度、樹(shù)高及胸徑，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可知，決定小班蓄積量的主要因子是植株保存密度，其次是胸徑和樹(shù)高。該日本落葉松林分整體處于生長(zhǎng)速度上升期，需加強(qiáng)培育措施，促進(jìn)林分生長(zhǎng)。該日本落葉松林分還存在保存密度過(guò)小的小班，這與造林后補(bǔ)植及撫育措施欠缺有關(guān)，應(yīng)加強(qiáng)這類(lèi)小班林間隙地補(bǔ)植工作，盡快促成林分全面郁閉。

表1 龍山縣日本落葉松林小班調(diào)查統(tǒng)計(jì)表Tab1 StatisticsonindexofplotsofLarixkaempferiinLongshanCounty林班林齡(年)胸徑(cm)樹(shù)高(m)單位面積蓄積(m3/hm2)面積(hm3)蓄積(m3)最小最大平均最小最大平均最小最大平均BMA13741279175078615138376010323433354400BXA13741108844892694127407013041964256070BXB13711108885289728279349513753549488100BXC139196930707170311201819138024233400BXD13741308805384648506439112682651336060BXE1368110810518665423737879573613345750BXF127494819598269326718187823243253710BXG12808984466757066121550103260061900BNA1283888555758575173623622075489960BNB13880730105115416180LKC12737574045544952433893012617860LKD127783803436555029963550252326260PMB1267847544862538555222110071977199010WBA13711108294377611506386616204565739429WBB1269988454473602163331016204642751838WBC12691108624878642321345216504054668840WBE127790808507059660021731372868119090WBF12741109115869640106625291616793128170WBJ1269917615484634606230011351460165770平均67130843439263412743911284合計(jì)386404961797

表2 日本落葉松林分蓄積與密度及樹(shù)高和胸徑關(guān)系表Tab2 Therelationshipamongstandvolumesanddensi?ty，heightandDBHofLarixkaempferi蓄積分段(m3/hm2)平均蓄積(m3/hm2)密度(株/hm2)平均樹(shù)高(m)平均胸徑(cm)<53353285867595～9975347163182610～149124774662683515～1991728102664787720～2492204107966490025～2992713115568991930～3493265152373392535～399374315927441070≥40423210907701200

3.2樹(shù)種結(jié)構(gòu)分析

各林班、小班的樹(shù)種結(jié)構(gòu)存在差異?，F(xiàn)以萬(wàn)寶山林場(chǎng)B林班10800m2固定樣地為例作簡(jiǎn)單分析。樣地樹(shù)種調(diào)查結(jié)果表明(見(jiàn)表3)，樣地株數(shù)結(jié)構(gòu)為日本落葉松97.2%、闊葉樹(shù)2.8%，表明該林分為結(jié)構(gòu)單一的純林。樣地闊葉喬木共7種，株數(shù)比例為響葉楊(Populusadenopoda)40.5%、檫木(Sassafrastzumu)21.6%、光皮樺(Betulaluminifera)13.5%、山槐(Albizziamacrophylla)8.1%、山桐子(Idesiapolycarpa)8.1%、榿木(Alnuscremastogyne)5.4%、欒樹(shù)(Koelreuteriabipinnata)2.7%，前5種系天然形成，后2種為人工補(bǔ)植。響葉楊、光皮樺為強(qiáng)陽(yáng)性先鋒樹(shù)種，母樹(shù)分布廣，小樹(shù)能正常結(jié)果，借助風(fēng)力傳播，天然更新能力強(qiáng)，是早期形成針闊混交林較理想的天然更新樹(shù)種，應(yīng)注意保護(hù)。檫木、山桐子、山槐借助動(dòng)物傳播，天然更新能力與周?chē)笜?shù)資源密切相關(guān)。從盡快形成針闊混交林、促進(jìn)林地郁閉、保持地力的角度，闊葉樹(shù)的發(fā)生具有積極意義，但從培育木材角度看，響葉楊可培育大徑軟質(zhì)木材，光皮樺、檫木可培育中、大徑中等質(zhì)地木材，其他樹(shù)種材用價(jià)值較小。雖然各小班情況并不一致，但樣地調(diào)查

表3 萬(wàn)寶山林場(chǎng)日本落葉松人工林樣地樹(shù)種株數(shù)保存表Tab3 PreservedindividualsatplotsofplantationofLarixkaempferiinWanbaoForestFarm樣地樣地面積(m2)日本落葉松檫木榿木光皮樺響葉楊山槐山桐子欒樹(shù)合計(jì)(株)1-1600702721-260077771-3600521531-460042261511-56006152681-660068111712-1600751762-2600621632-360055552-46006623712-5600741752-660075753-160088883-26001021023-36009412973-460087111903-560080803-660078179合計(jì)108001306825153311343保存(%)97206010411020201100闊葉樹(shù)(%)21654135405818127100

結(jié)果表明，龍山縣中山區(qū)由于原有森林極少，母樹(shù)資源匱乏，優(yōu)質(zhì)樹(shù)種缺乏天然更新能力。因此，要盡快形成日本落葉松與優(yōu)質(zhì)闊葉樹(shù)的混交林，必須借助人工補(bǔ)植，人為補(bǔ)植一批優(yōu)質(zhì)樹(shù)種，20年左右，待人工補(bǔ)植的優(yōu)質(zhì)闊葉樹(shù)形成結(jié)實(shí)能力時(shí)，才會(huì)全面形成良好的天然更新能力。

3.3林分穩(wěn)定性分析

2008年特大冰凍對(duì)龍山縣中山區(qū)日本落葉松人工林造成了較大損害?，F(xiàn)以萬(wàn)寶山林場(chǎng)B林班10800m2固定樣地為例對(duì)災(zāi)害情況作簡(jiǎn)單分析。樣地調(diào)查結(jié)果表明(見(jiàn)表4)，日本落葉松植株死亡1.4%，倒伏4.6%，斷梢7.6%，正常86.4%；

表4 萬(wàn)寶山林場(chǎng)日本落葉松人工林樣地冰凍災(zāi)害情況調(diào)查表Tab4 AninvestigationondisasteroficeandsnowonplantationplotsofLarixkaempferiatWanbaoForestFarm樣地號(hào)樣地面積(m2)日本落葉松響葉楊光皮樺檫木山槐山桐子榿木欒樹(shù)正常倒伏斷梢枯死正常斷梢正常斷梢正常正常正常正常正常1-1600682121-260070711-360049311-46003543124211-56004911144121-6600555811112-1600712212-2600537212-3600512212-4600503131322-5600471413312-660062121

續(xù)表4 萬(wàn)寶山林場(chǎng)日本落葉松人工林樣地冰凍災(zāi)害情況調(diào)查表ContinuedTab4 AninvestigationondisasteroficeandsnowonplantationplotsofLarixkaempferiatWanbaoFor?estFarm樣地號(hào)樣地面積(m2)日本落葉松響葉楊光皮樺檫木山槐山桐子榿木欒樹(shù)正常倒伏斷梢枯死正常斷梢正常斷梢正常正常正常正常正常3-160086213-2600921923-360083291123-460077281113-560078213-660068461合計(jì)1080011446110118964183321百分比(%)86446761460408020100

響葉楊植株斷梢40%，正常60%；光皮樺植株斷梢20%，正常80%。冰凍對(duì)人工栽培的日本落葉松及天然形成的響葉楊、光皮樺均造成了損害，其他闊葉樹(shù)因樹(shù)體較小，逃過(guò)一劫。冰凍災(zāi)害受損面較寬，但總體損失較小，可以承受，說(shuō)明該林分穩(wěn)定性較強(qiáng)。萬(wàn)寶山林場(chǎng)海拔1500～1600m地段，長(zhǎng)期未見(jiàn)響葉楊和光皮樺的成林或正常植株，但在日本落葉松林中已形成數(shù)量較多、個(gè)體較大的正常植株，可見(jiàn)森林環(huán)境的形成是可以顯著提高林分整體穩(wěn)定性的。

3.4林分生長(zhǎng)潛力估測(cè)

龍山縣與湖北省建始縣日本落葉松人工林生長(zhǎng)情況比較結(jié)果見(jiàn)表5。由表5可見(jiàn)，龍山縣日本落葉松生長(zhǎng)速度較快，3864hm2人工林年均胸徑及樹(shù)高生長(zhǎng)量分別達(dá)到了0.67cm及0.5m，其中表現(xiàn)優(yōu)良的小班胸徑及樹(shù)高年均生長(zhǎng)量與建始縣小面積樣地調(diào)查結(jié)果[14-15]一致，表明日本落葉松在龍山縣中山區(qū)表現(xiàn)與建始縣基本一致。因此，龍山縣日本落葉松人工林生長(zhǎng)潛力可以建始縣為參照估測(cè)，據(jù)此推測(cè)林分速生期還將維持10～15年；25年時(shí)將達(dá)到建始縣長(zhǎng)嶺崗林場(chǎng)平均胸徑26.4cm、樹(shù)高21.5m、蓄積量338.95m3/hm2，年均蓄積生長(zhǎng)量13.56m3/(hm2·a)的水平；40～50年時(shí)優(yōu)勢(shì)木胸徑可達(dá)45～55cm。

建始縣長(zhǎng)嶺崗林場(chǎng)1958年引種育苗、1960年栽植的日本落葉松，1978年首次生產(chǎn)性結(jié)實(shí)，并

表5 龍山縣與建始縣日本落葉松人工林生長(zhǎng)情況比較表Tab5 ComparisonofgrowthofLarixkaempferiplantationsbetweenLongshanandJianshi地點(diǎn)林齡(年)胸徑(cm)樹(shù)高(m)平均年均生長(zhǎng)量小班平均小班年均生長(zhǎng)量平均年均生長(zhǎng)量小班平均小班年均生長(zhǎng)量高巖子131410110830060長(zhǎng)嶺崗111110100750070大堰12920080820070建始大堰7560080480070肖家坪12780060620052茅田8570070450060平均083064八面山139170711270098615047780060八仙洞13878068930072685053703054八仙洞12832069940078700058820068卜納洞12855071880073575048580048龍山卜納洞13880068730056林科所12772064830069523044650054跑馬坪12754063538045萬(wàn)寶山13829064611047萬(wàn)寶山128270691100092623052770064

正常繁殖了第一批子代苗木[14-15]，據(jù)此也可推測(cè)龍山縣日本落葉松在林齡20年時(shí)將形成天然更新能力。通過(guò)補(bǔ)植優(yōu)質(zhì)樹(shù)種，再過(guò)約20年，當(dāng)?shù)谝淮毡韭淙~松達(dá)30～35年時(shí)，林分多樹(shù)種天然更新能力將全面形成，優(yōu)質(zhì)樹(shù)種的穩(wěn)定地位將初步奠定。

4 結(jié)論與討論

(1) 日本落葉松在龍山縣中山區(qū)表現(xiàn)良好，人工林生長(zhǎng)情況與湖北省建始縣表現(xiàn)基本一致。林齡12～13年平均胸徑8.43cm，大小相差0.9倍；平均樹(shù)高6.34m，大小相差1.1倍；平均蓄積12.84m3/hm2，大小相差34.6倍，宜開(kāi)展近自然改造。

(2) 龍山縣日本落葉松人工林為結(jié)構(gòu)單一的純林，日本落葉松株數(shù)占97.2%，闊葉樹(shù)株數(shù)占2.8%，需開(kāi)展近自然改造。

(3) 日本落葉松人工林內(nèi)天然闊葉幼樹(shù)僅為響葉楊、檫木及光皮樺等，優(yōu)質(zhì)樹(shù)種缺乏，需人工補(bǔ)植優(yōu)質(zhì)闊葉樹(shù)。

(4) 日本落葉松在龍山縣中山區(qū)已表現(xiàn)出較強(qiáng)的穩(wěn)定性。2008年特大冰凍災(zāi)害，植株死亡1.4%，倒伏4.6%，斷梢7.6%，正常86.4%；響葉楊植株斷梢40%，正常60%；光皮樺植株斷梢20%，正常80%。響葉楊和光皮樺已在海拔1500～1600m的日本落葉松林中形成數(shù)量較多、個(gè)體較大的正常林木。

(5) 中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院陸元昌先生針對(duì)人工林近自然改造提出了三種模式[2]，即直接擇伐改造模式、以現(xiàn)有林分為對(duì)象開(kāi)始的改造模式和針對(duì)下一代更新層開(kāi)始的改造模式。據(jù)此可將擬改造的人工林劃分為三類(lèi)，第一類(lèi)是“明顯分化的人工林”，即主林層由適宜樹(shù)種構(gòu)成，徑級(jí)分化明顯，垂直結(jié)構(gòu)成型，林下出現(xiàn)更新能力；第二類(lèi)是“單一純林”，即樹(shù)種結(jié)構(gòu)單一的純林，主林層具有基本穩(wěn)定且有培養(yǎng)前途的優(yōu)勢(shì)林木；第三類(lèi)是“較稀疏的人工林”，即當(dāng)前沒(méi)有足夠的優(yōu)勢(shì)林木，不能在改造期間保持主林層郁閉這一基本要求。顯然，龍山縣擬改造的日本落葉松林尚不屬于“明顯分化的人工林”，宜劃分為“單一純林”及“較稀疏的人工林”兩種類(lèi)型，“單一純林”大于750株/hm2，“較稀疏的人工林”小于750株/hm2。宜分類(lèi)開(kāi)展近自然改造。

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(文字編校：張 珉)

InvestigationonstandgrowthandstructureofLarixleptolepisplantationatLongshanCounty

XIANG Zuheng1,2, DAI Chengdong3, HE Xianqin1, YANG Qingpei1,XIANG Chuhua1, HUANG Wu1, YANG Yali1

(1.Forestry Bureau of Longshan County, Longshan 416800, China;2.Longshan Lüdi Forestry Exploitation CO., LTD., Longshan 416800, China;3.Forestry Department of Hunan Province, Changsha 410004, China)

An investigation was made on stand growth and structure ofLarixleptolepisplantation at Longshan County. The results showed that, the plantation ofLarixleptolepisperformed well on middle altitude mountainous area at Longshan County. The average diameter at breast height (DBH) was 8.43cm for plantation with 12a～13a, and the DBH of the biggest individual was 0.9 times of that of the smallest one. Average height of all individuals was 6.34m, and the height of the biggest individual was 1.1 times of that of the smallest one. Average volume was 12.84 m3/hm2, and the tree volume of plantation with the highest production was 34.6 times of that with the lowest production. The plantation in this area was pure with only one wood species. Among them, individuals ofLarixleptolepisaccounted for 97.2%, while individuals of broad leaf species accounted for only 2.8%, which includedPopulusadenopoda,SassafrastzumuandBetulaluminifera, etc. It lacked for high quality broad leaf species, so planting artificially is needed. The plantation ofLarixleptolepishad a property of strong stability. It was a good example that there were 86.4% of normal individuals still existed after the huge ice disaster in 2008. The plantations ofLarixleptolepiscould be divided into two types, one was pure plantation, and another was sparse plantation. All of them are fit for improving in the way of nature-imitation.

Larixleptolepis; stand structure; plantation; improving in the way of nature-imitation

2013-11-07

中德財(cái)政合作湖南小農(nóng)戶造林項(xiàng)目(BMZ-200265702)；湖南近自然森林經(jīng)營(yíng)試驗(yàn)與示范(2012-HNLYKY-01)。

向祖恒(1963-)，男，湖南省龍山縣人，高級(jí)工程師，主要從事森林培育工作。

S 791.223

A

1003 — 5710(2014)01 — 0111 — 06

10. 3969/j. issn. 1003 — 5710. 2014. 01. 022