陳天成,柳 杰,張蕓香,郭晉平,郭躍東
(山西農(nóng)業(yè)大學(xué),山西 太谷 030801)
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關(guān)帝山林區(qū)華北落葉松人工林不同強(qiáng)度間伐的生長(zhǎng)效應(yīng)研究
陳天成,柳 杰,張蕓香,郭晉平,郭躍東
(山西農(nóng)業(yè)大學(xué),山西 太谷 030801)
撫育間伐是恢復(fù)森林生態(tài)系統(tǒng)功能、實(shí)現(xiàn)森林資源可持續(xù)利用的重要森林經(jīng)營(yíng)措施。筆者以關(guān)帝山林區(qū)華北落葉松人工林樣地為研究對(duì)象,研究不同撫育強(qiáng)度對(duì)華北落葉松林生長(zhǎng)量變化的影響。研究結(jié)果表明:在一定的立地條件下和密度范圍內(nèi),間伐措施能提高華北落葉松人工林胸徑、立木材積的生長(zhǎng)量,間伐組胸徑年均生長(zhǎng)量比對(duì)照組增加0.37 cm/a~0.59 cm/a,年均生長(zhǎng)率比對(duì)照組增加4.05%~5.19%;立木材積的年均生長(zhǎng)量比對(duì)照組增加0.001 09 m3/a~0.001 24 m3/a,年均生長(zhǎng)率比對(duì)照組增加4.48%~5.83%.強(qiáng)度間伐對(duì)樹高生長(zhǎng)有短期促進(jìn)作用,年均生長(zhǎng)量最高達(dá)到0.63 m/a,年平均生長(zhǎng)率最高達(dá)到7.1%,但高生長(zhǎng)對(duì)間伐效應(yīng)的長(zhǎng)期響應(yīng)不明顯。單位面積蓄積量對(duì)間伐強(qiáng)度的響應(yīng)不明顯,但間伐組年平均生長(zhǎng)量、年平均生長(zhǎng)率均比對(duì)照有所增加,以強(qiáng)度間伐效果最好。對(duì)初始密度為5 000株/hm2~5 500株/hm2的20年生華北落葉松人工林的撫育間伐強(qiáng)度進(jìn)行觀測(cè)分析,間伐強(qiáng)度最高可達(dá)到50%,保守設(shè)計(jì)適宜強(qiáng)度為40%. 關(guān)鍵詞: 關(guān)帝山林區(qū); 華北落葉松; 撫育間伐; 生長(zhǎng)效應(yīng)
華北落葉松(Larixprincipis-rupprechtiiMayr.)是我國(guó)暖溫帶亞高山森林類型的主要構(gòu)成樹種,主要分布在河流的發(fā)源地,在水源涵養(yǎng)和水土保持方面起著重要作用。華北落葉松材質(zhì)優(yōu)良,對(duì)不良?xì)夂虻牡挚鼓芰^強(qiáng),在維持景觀多樣性、生態(tài)平衡等方面發(fā)揮著重要作用,具有較高的利用、保護(hù)價(jià)值。撫育間伐是在人類有目的的行為指導(dǎo)下,對(duì)天然林、人工林等進(jìn)行的人為干擾活動(dòng)。研究不同程度的人為干擾在森林生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)變化過程中維持、恢復(fù)森林生態(tài)系統(tǒng)的固有功能,為實(shí)現(xiàn)高效、穩(wěn)定、可持續(xù)的森林經(jīng)營(yíng)管理提供參考。
國(guó)外關(guān)于撫育間伐對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)的影響研究較多,主要包括撫育對(duì)林分、林下植被和土壤的影響等內(nèi)容。如,Emmingham研究了弱度采伐對(duì)花旗松(Pseudotsugamenziesii)林分蓄積量變化的影響;Donald研究了花旗松林下植被對(duì)不同撫育措施的響應(yīng);Jessica研究了不同撫育措施對(duì)法國(guó)東南部櫟類(Oak)混交林林下植被與土壤的影響;Edith研究了不同撫育措施對(duì)林木材性的影響。國(guó)內(nèi)關(guān)于撫育間伐的研究是從20世紀(jì)60年代開始的,如,杜紀(jì)山研究了撫育間伐對(duì)林分生長(zhǎng)的影響;熊有強(qiáng)、任立忠、雷向東等對(duì)撫育間伐后杉木(CunninghamiaLanceolata)、山楊 (Populusdavidiana)林、落葉松(Larixolgensis)、云杉(Piceajazoensis)、冷杉(Abiesnephrolepis)混交林的林下植被發(fā)育及多樣性進(jìn)行了研究。筆者通過對(duì)關(guān)帝山華北落葉松人工林的撫育間伐效果進(jìn)行觀測(cè),研究華北落葉松人工林生長(zhǎng)量對(duì)間伐強(qiáng)度的響應(yīng),為人工林的健康和可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)。
1.1 研究地概況
研究地位于關(guān)帝山林區(qū)的龍興林場(chǎng),111°30′~111°40′E,37°28′~37°35′N,東西30 km,南北9 km.東鄰三道川林場(chǎng),西傍吳城林場(chǎng),南靠白虎嶺林場(chǎng),北接文峪河林場(chǎng)。場(chǎng)區(qū)國(guó)有林面積達(dá)0.998×104hm2,有林地0.788×104hm2,灌木林地0.092×104hm2,未成林造林地0.017×104hm2,森林覆蓋率88%,活立木蓄積53.7×104m3.屬于溫帶大陸性山地氣候,年均溫8.9 ℃,1月份均溫-8.1 ℃,7月份均溫23.0 ℃,極端最低氣溫-19.5 ℃,極端最高氣溫34.8 ℃.海拔1 300 m~2 169 m,年均無(wú)霜期100 d~120 d.年均降水量550 mm,主要集中在7月份、8月份、9月份,土壤以黃土居多。自然植被以華北落葉松、油松林為主,主要喬木樹種有華北落葉松(Larixprincipis-rupprechtii)、油松(Pinustabulaeformis)、側(cè)柏(Platycladusorientalis)、白樺(Betulaplatyphlla)等。華北落葉松林主要分布于海拔1 800 m~2 100 m的陰坡、半陰坡上,灌木蓋度為35%~45%,草本植物蓋度為40%~90%.
1.2 研究方法
1.2.1 間伐試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)地的設(shè)置
試驗(yàn)地設(shè)在關(guān)帝山林區(qū)龍興林場(chǎng)立地條件相似的五一溝、丁羊溝、李山溝和南介溝。2007年7月9日,在野外調(diào)查的基礎(chǔ)上,設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)地。標(biāo)準(zhǔn)地面積20 m×30 m,實(shí)際實(shí)施面積30 m×30 m,標(biāo)準(zhǔn)地與標(biāo)準(zhǔn)地之間最小間隔10 m. 標(biāo)準(zhǔn)地林木的林齡大部分為20 a,林分密度為5 000株/hm2~5 500株/hm2,立地類型為中山陰坡中厚土,立地條件相對(duì)一致,平均海拔1 690 m~1 760 m,坡度為10°~20°,土層厚度為≥70 cm.造林前是以雜木林為主的次生林,1990年進(jìn)行穴狀整地,選用華北落葉松3年生裸根苗進(jìn)行造林,間伐試驗(yàn)前林分未進(jìn)行過間伐。
1.2.2 間伐強(qiáng)度梯度設(shè)計(jì)
本試驗(yàn)設(shè)3個(gè)間伐強(qiáng)度等級(jí)和1個(gè)對(duì)照,共4個(gè)梯度,即不間伐(對(duì)照)、弱度間伐、中度間伐和強(qiáng)度間伐,相應(yīng)的保留密度控制指標(biāo)為5 000株/hm2~5 500株/hm2,4 000株/hm2~4 500株/hm2,3 500株/hm2~3 800株/hm2和2 500株/hm2~2 800株/hm2,實(shí)際間伐強(qiáng)度分別是0%,17%~24%,29.2%~36.4%,46.9%~51.2%,重復(fù)3次,詳見表1.
間伐木的選定依據(jù)林木分化情況,遵循去劣留優(yōu)、去小留大、去密留稀的原則,伐除被壓木、瀕死木和部分中庸木,適當(dāng)伐去一部分林下植被,以不阻礙林木生長(zhǎng)為原則。將采伐木和剩余物歸堆、檢尺、裝車,及時(shí)移出利用。
表1 間伐試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)地概況
1.2.3 試驗(yàn)地林分生長(zhǎng)量的測(cè)定
1.2.3.1 標(biāo)準(zhǔn)地調(diào)查
于2007年至2012年每年9月對(duì)間伐標(biāo)準(zhǔn)地進(jìn)行每木檢尺。在每塊樣地內(nèi)選取標(biāo)準(zhǔn)木,進(jìn)行樹干解析,以2 m為1個(gè)區(qū)分段,采取中央斷面區(qū)分求積法,計(jì)算出解析木在各齡階胸徑、樹高、材積生長(zhǎng)及材積生長(zhǎng)率和實(shí)驗(yàn)形數(shù)。
其中用Professional Laser Range Finder測(cè)量樹高,用測(cè)線法測(cè)定林分郁閉度。
1.2.3.2 樣地主要因子的測(cè)定
1) 林分平均胸徑計(jì)算方法為:
式中:Dg——表示林分平均胸徑,cm;N——表示林分內(nèi)林木總株數(shù),株;di——表示第i株林木的胸徑,cm.
2) 林分平均樹高測(cè)定。根據(jù)Dg及樹高曲線,在樹高曲線上查出林分的平均樹高HD.
3) 單株立木材積測(cè)定。選取1株~3株標(biāo)準(zhǔn)木,并用區(qū)分求積法計(jì)算材積。
4) 單位面積蓄積計(jì)算方法:
式中:n——表示標(biāo)準(zhǔn)木株數(shù),株;vi——表示第i株標(biāo)準(zhǔn)木的材積,cm3;gi——表示第i株標(biāo)準(zhǔn)木的斷面積,cm2;G——表示標(biāo)準(zhǔn)地的總斷面積,cm2;M——表示標(biāo)準(zhǔn)地的蓄積,cm3.
5) 林分各因子年平均生長(zhǎng)量采用定期平均生長(zhǎng)量,基本式為:
.
式中:θn——表示定期平均生長(zhǎng)量;n——表示間隔期的年數(shù);Vt——表示調(diào)查末期的生長(zhǎng)量;Vt-n——表示調(diào)查初期的生長(zhǎng)量。
6) 林分各因子年生長(zhǎng)率計(jì)算公式采用普雷斯勒生長(zhǎng)率公式,基本式為:
式中:Z(t)——表示年平均生長(zhǎng)率,%;n——表示間隔期的年數(shù);yt——表示調(diào)查末期的生長(zhǎng)量;yt-n——表示調(diào)查初期的生長(zhǎng)量。
2.1 間伐強(qiáng)度對(duì)林木胸徑生長(zhǎng)的影響
林分撫育間伐后5年內(nèi)3個(gè)年度的胸徑生長(zhǎng)測(cè)定指標(biāo)統(tǒng)計(jì)分析和差異顯著性檢驗(yàn)結(jié)果,見表2.
表2 林分平均胸徑生長(zhǎng)指標(biāo)及其差異分析
撫育對(duì)林分的影響首先表現(xiàn)在林分密度上,而林分密度效應(yīng)直接作用于胸徑。由表2可以看出,間伐后第1年,林分平均胸徑、年平均生長(zhǎng)量、年平均生長(zhǎng)率均達(dá)到顯著水平(P<0.05),3個(gè)指標(biāo)與間伐強(qiáng)度呈正相關(guān)。平均胸徑由大到小依次為9.16 cm,9.08 cm,8.86 cm,8.58 cm;年平均生長(zhǎng)量由大到小依次為0.46 cm/a,0.44 cm/a,0.37 cm/a,0.29 cm/a;年平均生長(zhǎng)率由大到小依次為5.19%,4.97%,4.26%,3.48%.
間伐后第3年,3個(gè)指標(biāo)達(dá)到顯著水平(P<0.05),變化趨勢(shì)與伐后第1年的規(guī)律相同,且年平均生長(zhǎng)量強(qiáng)度、中度、弱度間伐依次比間伐后第1年增加0.13 cm/a,0.11 cm/a,0.06 cm/a.平均胸徑由大到小依次為10.09 cm,9.95 cm,9.61 cm,9.26 cm;年平均生長(zhǎng)量由大到小依次為0.59 cm/a,0.55 cm/a,0.43 cm/a,0.32 cm/a;年平均生長(zhǎng)率由大到小依次為4.85%,4.61%,4.05%,3.85%.
間伐后第5年,3個(gè)指標(biāo)達(dá)到顯著水平,變化規(guī)律與伐后第1年相同。平均胸徑由大到小依次為11.08 cm,10.92 cm,10.50 cm,9.86 cm;年平均生長(zhǎng)量由大到小依次為0.55 cm/a,0.52 cm/a,0.44 cm/a,0.31 cm/a;年平均生長(zhǎng)率由大到小依次為4.69%,4.62%,4.39%,3.14%.
說明在一定的立地條件下和密度范圍內(nèi),間伐措施能夠有效提高胸徑的生長(zhǎng),間伐強(qiáng)度越大效果越好。
2.2 間伐強(qiáng)度對(duì)林木高生長(zhǎng)的影響
林分撫育間伐后5年內(nèi)3個(gè)年度的高生長(zhǎng)測(cè)定指標(biāo)統(tǒng)計(jì)分析和差異顯著性檢驗(yàn)結(jié)果,見表3.
表3 林分平均樹高生長(zhǎng)指標(biāo)及其差異分析
由表3可以看出,間伐后第1年,樹高年平均生長(zhǎng)量達(dá)到顯著水平(P<0.05)。Duncan多重比較分析結(jié)果顯示,強(qiáng)度間伐年平均生長(zhǎng)量與對(duì)照之間差異顯著,樹高年平均生長(zhǎng)量由高到低依次為0.63 m/a,0.57 m/a,0.53 m/a,0.46 m/a,年平均生長(zhǎng)率最大為7.1%(強(qiáng)度間伐). 所以,間伐后第1年,強(qiáng)度間伐林分樹高生長(zhǎng)效果最好。
間伐后第3年,平均樹高、年平均生長(zhǎng)量、年平均生長(zhǎng)率均未達(dá)到顯著水平(P>0.05)。平均樹高最高為10.4 m(中度間伐),最低為9.9 m(弱度間伐);年平均生長(zhǎng)量最高為0.60 m/a(強(qiáng)度間伐),最低為0.48 m/a(弱度間伐);年平均生長(zhǎng)率最高為5.93%(強(qiáng)度間伐),最低為5.27%(弱度間伐).雖然間伐后,中度間伐和強(qiáng)度間伐樹高的生長(zhǎng)量要高于對(duì)照,但是樹高的生長(zhǎng)對(duì)間伐強(qiáng)度的響應(yīng)不是很明顯。
間伐后第5年,平均樹高、年平均生長(zhǎng)量、年平均生長(zhǎng)率均未達(dá)到顯著水平(P>0.05)。平均樹高最高為11.6 m(中度間伐),最低為11.3 m(弱度間伐);年平均生長(zhǎng)量最高為0.59 m/a(對(duì)照),最低為0.56 m/a(弱度間伐);年平均生長(zhǎng)率最高為6.27%(弱度間伐),最低為5.31%(強(qiáng)度間伐).說明,樹高生長(zhǎng)與間伐強(qiáng)度之間沒有明顯的規(guī)律。
可見間伐后第1年,強(qiáng)度間伐對(duì)樹高的生長(zhǎng)有促進(jìn)作用。但是間伐后第3年、第5年,樹高的生長(zhǎng)對(duì)間伐強(qiáng)度沒有明顯的響應(yīng)。
2.3 間伐強(qiáng)度對(duì)林木單株材積生長(zhǎng)的影響
林分撫育間伐后5年內(nèi)3個(gè)年度的立木材積生長(zhǎng)測(cè)定指標(biāo)統(tǒng)計(jì)分析和差異顯著性檢驗(yàn)結(jié)果,見表4.
表4 林分立木材積生長(zhǎng)指標(biāo)及其差異顯著性分析
由表4可以看出,間伐后第1年,立木材積、年平均生長(zhǎng)量、年平均生長(zhǎng)率達(dá)到顯著水平(P<0.05),3個(gè)指標(biāo)與間伐強(qiáng)度呈正相關(guān)。立木材積由高到低依次為0.021 72 m3,0.021 57 m3,0.021 33 m3,0.021 22 m3;年平均生長(zhǎng)量由高到低依次為0.001 23 m3/a,0.001 14 m3/a,0.001 05 m3/a,0.000 85 m3/a;年平均生長(zhǎng)率由高到低依次為5.83%,5.45%,5.06%,4.10%.
間伐后第3年,立木材積、年平均生長(zhǎng)量、年平均生長(zhǎng)率達(dá)到顯著水平(P<0.05),3個(gè)指標(biāo)與間伐強(qiáng)度呈正相關(guān)。立木材積由高到低依次為0.024 16 m3,0.023 88 m3,0.023 54 m3,0.023 33 m3;年平均生長(zhǎng)量由高到低依次為0.001 23 m3/a,0.001 15 m3/a,0.001 09 m3/a,0.000 99 m3/a;年平均生長(zhǎng)率由高到低依次為5.33%,5.08%,4.94%,4.73%.
間伐后第5年,立木材積、年平均生長(zhǎng)量、年平均生長(zhǎng)率達(dá)到顯著水平(P<0.05),立木材積由高到低依次為0.026 67 m3,0.026 25 m3,0.025 75 m3,0.025 40 m3;年平均生長(zhǎng)量由高到低依次為0.001 24 m3/a,0.001 16 m3/a,0.001 10 m3/a,0.001 01 m3;年平均生長(zhǎng)率由高到低依次為4.94%,4.73%,4.48%,4.25%.但同一間伐強(qiáng)度下,年平均生長(zhǎng)率均比伐后第3年低。
由以上分析可以得出,林分立木材積生長(zhǎng)隨林分密度的減小而增大,間伐對(duì)立木材積、年平均生長(zhǎng)量、年平均生長(zhǎng)率均有顯著的促進(jìn)作用,間伐能有效加速林木個(gè)體的生長(zhǎng),縮短成材年限。
2.4 間伐強(qiáng)度對(duì)林分蓄積生長(zhǎng)的影響
林分單位面積蓄積量由樹高、胸徑及單位面積林木株數(shù)決定。撫育間伐對(duì)林分蓄積量的影響與其對(duì)立木材積的影響所呈現(xiàn)的規(guī)律不同。林分撫育間伐后5年內(nèi)3個(gè)年度的林分單位面積蓄積量生長(zhǎng)測(cè)定指標(biāo)統(tǒng)計(jì)分析和差異顯著性檢驗(yàn)結(jié)果,見第18頁(yè)表5.
由表5可以看出,間伐后第1年,林分單位面積蓄積量、年平均生長(zhǎng)量、年平均生長(zhǎng)率均達(dá)到顯著水平(P<0.05)。各間伐強(qiáng)度林分單位面積蓄積量均比對(duì)照低,并與間伐強(qiáng)度呈負(fù)相關(guān)。蓄積量最高為84.78 m3(對(duì)照),最低為58.37 m3(強(qiáng)度間伐).各間伐強(qiáng)度年平均生長(zhǎng)量均比對(duì)照高,最高為6.62 m3/a(中度間伐),最低為3.07 m3/a(對(duì)照).各間伐強(qiáng)度年平均生長(zhǎng)率均比對(duì)照高,隨著間伐強(qiáng)度的增加,年平均生長(zhǎng)率逐漸增大,由小到大依次為3.69%,6.48%,10.19%,11.15%.說明間伐后第1年,單位面積蓄積量生長(zhǎng)不明顯,但年平均生長(zhǎng)量以中度間伐效果最好,年平均生長(zhǎng)率以強(qiáng)度間伐效果最好。
表5 林分單位面積蓄積量生長(zhǎng)指標(biāo)及其差異顯著性分析
間伐后第3年,林分單位面積蓄積量、年平均生長(zhǎng)量、年平均生長(zhǎng)率均達(dá)到顯著水平(P<0.05)。各間伐強(qiáng)度林分單位面積蓄積量均小于對(duì)照,與間伐強(qiáng)度呈負(fù)相關(guān),由大到小依次為91.95 m3,86.58 m3,79.51 m3,71.34 m3.年平均生長(zhǎng)量隨著間伐強(qiáng)度的增加而增大,由小到大依次為3.41 m3/a,5.02 m3/a,5.96 m3/a,6.38 m3/a.年平均生長(zhǎng)率與間伐強(qiáng)度呈正相關(guān),由小到大依次為4.06%,6.29%,7.62%,10.00%.說明間伐后第3年,單位面積蓄積量生長(zhǎng)不明顯,但年平均生長(zhǎng)量和年平均生長(zhǎng)率以強(qiáng)度間伐效果最好。
間伐后第5年,林分單位面積蓄積量、年平均生長(zhǎng)量、年平均生長(zhǎng)率均達(dá)到顯著水平(P<0.05)。林分單位面積蓄積量由大到小依次為99.02 m3,98.46 m3,90.93 m3,84.38 m3;年平均生長(zhǎng)量與間伐強(qiáng)度呈正相關(guān),由小到大依次為3.35 m3/a,5.50 m3/a,5.86 m3/a,6.43 m3/a;年平均生長(zhǎng)率與間伐強(qiáng)度呈正相關(guān),由小到大依次為3.42%,6.70%,6.71%,8.38%.說明間伐后第5年,單位面積蓄積量生長(zhǎng)不明顯,僅弱度間伐略高于對(duì)照,年平均生長(zhǎng)量和年平均生長(zhǎng)率以強(qiáng)度間伐效果最好。
可見,林分單位面積蓄積量對(duì)間伐的響應(yīng)不是很明顯,但年平均生長(zhǎng)量和年平均生長(zhǎng)率以強(qiáng)度間伐效果最好。原因是間伐后林木株數(shù)相對(duì)減少,短期內(nèi)林分單位面積蓄積量基本都小于對(duì)照林分。但目前林分處于等株數(shù)生長(zhǎng)的狀態(tài),隨著競(jìng)爭(zhēng)加劇,會(huì)慢慢進(jìn)入自然生長(zhǎng)的過程。而對(duì)照林分生長(zhǎng)較慢,所有間伐后的林分在逐漸向?qū)φ樟址譂u近。
間伐措施對(duì)林木和林分的生長(zhǎng)有重要的影響,首先表現(xiàn)為對(duì)立木單株胸徑和材積生長(zhǎng)的促進(jìn)作用。大青山林區(qū)20年生馬尾松人工林間伐后10年,林分的平均胸徑、立木材積隨間伐強(qiáng)度的增大而增大;美國(guó)鵝掌揪林分的平均胸徑、立木材積隨間伐強(qiáng)度的增大而增大。本研究中,間伐措施顯著提高了華北落葉松人工林林分的胸徑生長(zhǎng)量和立木材積生長(zhǎng)量。在選定的間伐強(qiáng)度和密度范圍內(nèi),撫育間伐強(qiáng)度越大,對(duì)林木胸徑生長(zhǎng)量和立木材積生長(zhǎng)量的促進(jìn)作用越明顯。對(duì)于大多數(shù)樹種來(lái)說,間伐不能有效促進(jìn)林木的高生長(zhǎng)。以江西奉新10年生杉木人工林間伐后20年的長(zhǎng)期觀測(cè)結(jié)果可以看出,間伐不能有效促進(jìn)林木高生長(zhǎng)。福建平和3年生巨尾桉林撫育間伐后3年的研究結(jié)果表明,間伐對(duì)林分樹高的影響不顯著。本研究中華北落葉松人工林間伐后第1年,強(qiáng)度間伐對(duì)樹高生長(zhǎng)可能有短期促進(jìn)作用,但沒有長(zhǎng)期促進(jìn)作用,甚至還存在間伐后樹高生長(zhǎng)率降低的現(xiàn)象,樹高生長(zhǎng)與間伐強(qiáng)度之間也沒有明顯的關(guān)系。北京山區(qū)油松人工林在間伐后第1年和第2年的蓄積量都顯著高于對(duì)照。而諶紅輝等對(duì)20年生馬尾松間伐后10年,雷相東等對(duì)落葉松云冷杉混交林間伐后12年以及孫曉梅等對(duì)20年生的長(zhǎng)白落葉松間伐后20年的長(zhǎng)期試驗(yàn)觀測(cè)結(jié)果表明,間伐對(duì)林分蓄積量生長(zhǎng)的促進(jìn)效應(yīng)會(huì)隨著時(shí)間的推移而逐漸消失,不同間伐強(qiáng)度之間林分蓄積生長(zhǎng)量逐漸趨于一致。本研究中,華北落葉松人工林在間伐后5年內(nèi)的單位面積蓄積年平均生長(zhǎng)量和年平均生長(zhǎng)率均比對(duì)照有大幅度提高,且隨間伐強(qiáng)度的增大而增大。但間伐后5年的單位面積蓄積量對(duì)間伐沒有顯著響應(yīng),對(duì)不同間伐強(qiáng)度的響應(yīng)不顯著,甚至間伐后的單位面積蓄積量還在一定程度上低于對(duì)照。但不同間伐強(qiáng)度在更長(zhǎng)時(shí)間程度上的效應(yīng)會(huì)如何表現(xiàn)還需要進(jìn)一步觀測(cè)分析,中齡林乃至近熟林的表現(xiàn)是否有類似的趨勢(shì)也需要實(shí)際的實(shí)驗(yàn)研究。研究還表明,合理的間伐強(qiáng)度對(duì)于促進(jìn)保留木材質(zhì)和規(guī)格的提高以及取得之間利用的實(shí)際作用是肯定的。20年生華北落葉松人工林,初始密度5 000株/hm2~5 500株/hm2,在嚴(yán)格把握間伐木確定原則的前提下,株數(shù)間伐強(qiáng)度最大可以定到50%,保留密度2 500株/hm2~2 800株/hm2.保守設(shè)計(jì)可以考慮將最大間伐強(qiáng)度定在40%,保留密度3 000株/hm2~3 300株/hm2.
[1] 中國(guó)森林編輯委員會(huì).中國(guó)森林第二卷針葉林[M].北京:中國(guó)林業(yè)出版社,1999.
[2] 中國(guó)科學(xué)院中國(guó)植物志編輯委員會(huì).中國(guó)植物志[M].北京:科學(xué)出版社,2004(7):245.
[3] 沈國(guó)舫.森林培育學(xué)[M].北京:中國(guó)林業(yè)出版社,2001.
[4] 段 劼,馬履一,賈黎明,等.撫育間伐對(duì)側(cè)柏人工林及林下植被生長(zhǎng)的影響[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2010,30(6):1 431-1 441.
[5] Wm E,Rick F,Stephen F,Max B. Comparing tree and stand volume growth response to low and crown thinning in young natural Douglas-firstand[J]. Western Journal of Applied Forestry,2007,22(2): 24-133.
[6] Donald A,Liguori,Denise A,Kelly A,Sean C,Charles B. Plant diversity in managed forests: Understory responses to thinning and fertilization[J]. Ecological Applications,1999(8): 34-36.
[7] Jessica K A,Deborah L M,George W T. Changes in understory vegetation and soil characteristics following silvicultural activities in a southeastern mixed pine forest[J]. Journal of the Torrey Botanical Society,2007,134(4): 489-504.
[8] Edith G,Jean C H,Gerard N. The influence of site quality,silviculture and region on wood density mixed model in Quercus petraea Liebl[J]. Forest Ecology and Management,2004(189): 111-121.
[9] 杜紀(jì)山,唐守正.撫育間伐對(duì)林分生長(zhǎng)的效應(yīng)及其模型研究[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1996,18(1):79-83.
[10] 熊有強(qiáng),盛煒彤,曾滿生.不同間伐強(qiáng)度杉木林下植被發(fā)育及生物量研究[J].林業(yè)科學(xué)研究,1995,8(4):408-412.
[11] 任立忠,羅菊春,李新彬.撫育采伐對(duì)山楊次生林植物多樣性影響的研究[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2000,22(4):14-17.
[12] 雷向東,陸元昌,張會(huì)儒,等.撫育間伐對(duì)落葉松云冷杉混交林的影響[J].林業(yè)科學(xué),2005,41(4):78-85.
[13] 陳東莉,郭晉平,杜寧寧.間伐強(qiáng)度對(duì)華北落葉松林下生物多樣性的影響[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2011,39(4):37-38.
[14] 李淑輝,梁 芳,郭晉平.關(guān)帝山林區(qū)華北落葉松人工林撫育間伐對(duì)林下植被的影響[J].山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2012,32(3):256-260.
[15] 諶紅輝,方升佐,丁貴杰,等.馬尾松間伐的密度效應(yīng)[J].林業(yè)科學(xué),2010,46(5):84-91.
[16] Knoebel B C,Burkhart H E,Beck D E. A growth and yield model for thinned stands of yellow-poplar[J]. For Sci,1986,32(2):27,62.
[17] 張水松,陳長(zhǎng)發(fā),何壽慶,等.杉木林間伐強(qiáng)度自然稀疏與結(jié)構(gòu)規(guī)律研究[J].林業(yè)科學(xué),2006,42(1):55-62.
[18] 潘 輝,張金文,林順德,等.不同間伐強(qiáng)度對(duì)巨尾桉林分生產(chǎn)力的影響研究[J].林業(yè)科學(xué),2003,39(1):106-111.
[19] 馬履一,李春義,王希群.不同強(qiáng)度間伐對(duì)北京山區(qū)油松生長(zhǎng)及其林下植物多樣性的影響[J].林業(yè)科學(xué),2007,43(5):1-9.
[20] 孫曉梅.長(zhǎng)白落葉松人工林間伐林分的生長(zhǎng)模擬[J].林業(yè)科學(xué)研究,1999,12(5):500-504.
Growth Effect Research of Thinning on Larix Principis-rupprechtii Plantation in Guandi Mountain Forest
Chen Tiancheng, Liu Jie, Zhang Yunxiang, Guo Jinping, Guo Yuedong
(ShanxiAgriculturalUniversity,Taigu030801,China)
Thinning is the important forest resource management method to rebuild and recover the intrinsic function of forest ecosystem and achieve sustainable forest management.Larixprincipis-rupprechtiiplantation in Guandi Mountain were used for researching its growth variation under different thinnning intensities. Results showed that after thinning, the DBH and individual volume ofLarixprincipis-rupprechtiiplantation increased quickly at the certain site and thinning intensities. The DBH annual growth was turned to be 0.37 cm/a~0.59 cm/a and and annual growth rate was 4.05%~5.19%, annual growth of volume was 0.001 09 m3/a~0.001 24 m3/a, annual growth rate of volume was 4.48%~5.83% compared to the control.The height under heavy thinning was growing quickly and the height annual growth was 0.63 m and annual height growth rate was 7.1%. But from the long period observation, the height did not response with thinning. It was no obviously correlated between the stock volume per unit area and thinning, but after thinning, the stock volunme annual growth and annual growth rate were growing quickly. For 20 year-old and the original intensity was 5 000 plants/hm2~5 500 plants/hm2Larixprincipis-rupprechtiiforest,the thinning intensity could be 50%,and 40% conservatively.
Guandi Mountain Forest;Larixprincipis-rupprechtii; Thinning; Growth effect
2015-01-09
陳天成(1990— ),男,山西霍州人,山西農(nóng)業(yè)大學(xué)在讀碩士研究生。
S791.22
A
1007-726X(2015)02-0013-07