謝會芳 賈長榮 李興思 翟立海
摘 要 為確定太行山南麓側(cè)柏人工林合理的森林撫育林分最佳的保留密度,以河南省國有濟源市南山林場35年生的4種不同森林撫育保留密度的側(cè)柏人工林作為研究對象,設置兩個未經(jīng)處理的對照樣地,采用樣地調(diào)查方法,對不同保留密度的側(cè)柏人工林指標進行調(diào)查。結(jié)果表明:側(cè)柏的最佳保留密度與平均胸徑、平均冠幅關系密切;保留密度隨著平均胸徑、平均冠幅的逐漸增大而減??;太行山南麓35年生的側(cè)柏人工林森林撫育的最佳保留密度應控制在1 400株/hm2,更有利于側(cè)柏林木生長。
關鍵詞 側(cè)柏人工林;森林撫育;林木生長
中圖分類號:S792.18 文獻標志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.17.050
側(cè)柏(Platycladus orientalis (L.) Franco),為柏科側(cè)柏屬的一種常綠喬木,具有良好的涵養(yǎng)水源和保持水土的生態(tài)功能,因其適應性強,且耐干旱、貧瘠,為河南省太行山區(qū)最主要的防護林和水源涵養(yǎng)林的主要造林樹種。基于此,通過對濟源市南山林場35年生側(cè)柏人工林森林撫育保留密度與生長指標進行合理分析,以確定其合理的森林撫育林分保留密度,為太行山南麓側(cè)柏人工林的合理經(jīng)營提供科學依據(jù)。
1 研究區(qū)概況
河南省國有濟源市南山林場地處太行山南麓,濟源市環(huán)城路西南3 km處,黃河小浪底庫區(qū)北岸(東經(jīng)112°24′~112°32′,北緯34°58′~35°04′),地理位置比較特殊[1]。該區(qū)屬暖溫帶大陸性季風氣候,年均氣溫14.3 ℃,極端最高氣溫43 ℃,極端最低氣溫-20 ℃。年平均日照時間2 370.5 h,年均日照率54%。年均降雨量646.4 mm,主要分布在7—8月。無霜期歷年平均為223 d,總的氣候特點是冬春干旱多風,夏秋炎熱多雨。四季分明、雨熱同季、氣溫溫和和適量的降水,為林木生長提供了適宜的氣候條件。試驗地海拔300~380 m,土壤質(zhì)地多為褐土,土層厚度為15~40 cm,pH值一般為7.0~7.5。喬木林主要樹種為栓皮櫟、側(cè)柏、刺槐等喬木,林下植被多為荊條、扁擔木、酸棗等小灌木及藎草、隱子草等草本植被。
2 研究方法
2.1 樣地設置
在查詢2010—2018年森林撫育資料的基礎上,通過對歷年22.3 m×30 m或則25.9 m×25.9 m的標準樣地進行調(diào)查,選擇具有代表性的森林撫育完成后的4種林分保留密度(1 000株/hm2、1 400株/hm2、1 800株/hm2、
2 200株/hm2)35年生的側(cè)柏人工林。在4種林分密度下每種選擇4個樣地進行調(diào)查,每種并設立未進行森林撫育的兩個對照樣地(2 600株/hm2、3 000株/hm2),共計24個樣地。
2.2 調(diào)查方法
在樣地內(nèi)采取樹木各項生長指標,樣地內(nèi)所有側(cè)柏胸徑采用圍尺在林木1.3米處每木檢尺,并掛牌標記,分別不同徑級選取標準木測量樹高,一般每個標準地至少量測15株樹,標準木按胸徑的正態(tài)分布進行選取,根據(jù)量測結(jié)果繪制樹高曲線,查算每個徑階的平均樹高。樹木冠幅采用米尺在東西、南北兩個方向的直徑進行測量,然后取平均值作為樹木的冠幅。樣地數(shù)據(jù)采集時間為2010—2018年。
2.3 數(shù)據(jù)處理與分析
根據(jù)調(diào)查樹木的各項生長指標,對照《林業(yè)立木材積表》華北側(cè)柏查算立木材積[2],在Excel表格中對數(shù)據(jù)進行整理、分析并作圖,分析推測出35年側(cè)柏人工林森林撫育的最佳保留密度。
3 結(jié)果與分析
3.1 側(cè)柏森林撫育保留密度與林木樹高的關系
從圖1中可以看出,側(cè)柏人工林的林分密度越大,平均胸徑越小,和童書振等對杉木[3]的研究結(jié)果大致相同,其回歸方程為:y=62.335x-0.271 0,相關指數(shù)為0.897 3。森林撫育側(cè)柏人工林的林分保留密度從2 200株/hm2減小到1 000株/hm2時,平均數(shù)高由7.8 m增加到9.2 m,而未撫育的人工側(cè)柏林林分密度(2 600株/hm2、3 000株/hm2)更大,樹高更加小,這說明隨著森林撫育強度的減小,側(cè)柏林分保留密度增加,但是平均樹高逐漸減小。研究結(jié)果表明,35年側(cè)柏保留密度不易過大,必須保證林內(nèi)的透光度和林內(nèi)的光照條件,才能有利于林木生長,也說明林分郁閉時進行合理的森林撫育是很有必要的。
3.2 側(cè)柏森林撫育保留密度與林木胸徑的關系
35年森林撫育側(cè)柏人工林不同保留密度與對照樣地測量結(jié)果表明:側(cè)柏人工林林分保留密度為1 000株/hm2
時,平均胸徑為13.0 cm;密度為1 400株/hm2時,平均胸徑為11.5 cm;密度為1 800株/hm2時,平均胸徑為10.3 cm;
對照樣地密度為2 200株/hm2時,平均胸徑為9.1 cm。密度為2 600株/hm2時,平均胸徑為8.5 cm;密度為3 000株/hm2
時,平均胸徑為8.1 cm,說明側(cè)柏的胸徑隨著森林撫育保留密度的減小逐漸增大。由圖2可推斷,森林撫育采伐保留密度有利于增加林木胸徑。其回歸方程為:Y=-3.872 4lnx
+39.097,相關指數(shù)為0.966 1。也就是說35年側(cè)柏林分保留密度與側(cè)柏胸徑呈負相關關系,這與對杉木[6]、油
松[7-8]等樹種的研究得出的結(jié)果基本一致。
不同保留密度條件下,側(cè)柏胸徑生長明顯差異,可能是由于林木生長空間大,林木間競爭小,增加了土壤養(yǎng)分、水分及太陽輻射等因素而造成的。
3.3 側(cè)柏森林撫育保留密度與冠幅的關系
側(cè)柏人工林的林分密度從3 000株/hm2減少到
1 000株/hm2時,平均冠幅由1.1 m增加到3.5 m(圖3)。側(cè)柏森林撫育的保留密度與冠幅呈負相關關系,其回歸方程為:Y=-0.001 1x+ 4.688 4,相關指數(shù)為0.973 9。這應該也是因為林木之間的競爭減小,增加了林木個體的營養(yǎng),且林木通風、透光,加速了地被物的分解,提高了土壤肥力的緣故。
3.4 側(cè)柏森林撫育保留密度與蓄積量的關系
用胸徑和樹高,根據(jù)林木保留密度和單株蓄積求出公頃蓄積量[9],由圖4可知,側(cè)柏蓄積量隨著林分密度的增加呈現(xiàn)出先增加后減小的變化趨勢。從圖4中還可以看出,未經(jīng)森林撫育過兩種樣地的公頃蓄積最小,分別為62.4 m3和60 m3。而森林撫育的保留密度為1 000株/hm2
的公頃蓄積量也比較小,為64 m3,而保留密度為1 400株/hm2時,側(cè)柏公頃蓄積量為最高,達到78.40 m3·hm2,這說明森林撫育必須達到合理的保留密度才能獲得最好的效果,這與馬豐豐、賈黎明對側(cè)柏[1]的研究結(jié)果相一致,35年側(cè)柏森林撫育最佳保留密度為1 400株/hm2。
4 結(jié)論
通過對4種森林撫育疏伐地和2個原始對照樣地不同密度35年生側(cè)柏人工林的調(diào)查分析表明,側(cè)柏的保留密度與平均樹高、平均胸徑、平均冠幅皆呈負相關關系。公頃蓄積量呈現(xiàn)出先增加后減少趨勢,說明側(cè)柏保留密度能顯著影響側(cè)柏人工林的個體生長,通過人為輕度干擾有利于側(cè)柏林木的生長。
在根據(jù)森林的撫育條件,保留的林分密度為1 400株/hm2時,側(cè)柏蓄積量為最高(78.4 m3·hm2),說明太行山南麓低山丘陵區(qū)35年生的側(cè)柏人工林的最佳林分密度
為1 400株/hm2。
參考文獻:
[1] 馬豐豐,賈黎明.fvs關鍵字解析及在側(cè)柏林人工經(jīng)營技術決策中的應用[J].北京:中南林業(yè)科技大學學報,2011,1(31):18-26.
[2] 童書振,盛煒彤,張建國.杉木林分密度效應研究[J].林業(yè)科學研究,2002,15(1):66-75.
[3] 徐勃,張仕清.同仁地區(qū)青楊速生豐產(chǎn)林幾種常用造林密度對生長的影響[J].青海大學學報:自然科學版,2002,20(20):8-10.
[4] 鄭海水,黎明,王炳根,等.西南樺造林密度與林木生長的關系[J].林業(yè)科學研究,2003,16(1):81-86.
[5] 林開敏,余新妥,邱爾發(fā),等.杉木造林密度生長效應規(guī)律的研究[J].福建林學院學報,1996,16(1):53-56.
[6] 韓照日格圖,白靜,田有亮,等.大青山區(qū)油松人工林密度對林木生長影響的研究[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學學報,2007,28(4):67-70.
[7] 李曉宏,高甲榮,張金瑞,等.密云水庫油松人工林的林分密度與生長因子[J].浙江林學院學報,2010,27(60):821-825.
[8] 田宇明,王慶成,王鵬,等.水曲柳造林密度與林分生長的關系[J].林業(yè)科技,2009,34(5):17-20.
[9] 張怡春,蘭湛,王麗艷,等.長白落葉松人工林密度效應模型的研究[J].吉林林業(yè)科技,2000,2(2):21-23.
(責任編輯:趙中正)