林分密度對(duì)華北落葉松生長(zhǎng)的影響

支乾坤

(木蘭圍場(chǎng)國(guó)有林場(chǎng)管理局林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)院,河北 圍場(chǎng) 068450)

林分密度對(duì)華北落葉松生長(zhǎng)的影響

支乾坤

(木蘭圍場(chǎng)國(guó)有林場(chǎng)管理局林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)院,河北 圍場(chǎng) 068450)

本文研究了不同林分密度對(duì)華北落葉松生長(zhǎng)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)林分密度與胸徑生長(zhǎng)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系而與樹高生長(zhǎng)呈正相關(guān)關(guān)系；林分密度對(duì)冠幅生長(zhǎng)有抑制作用；基于對(duì)胸徑和樹高的影響，林分密度與高徑比呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。

林分密度；華北落葉松；生長(zhǎng)

華北落葉松已成為主要的速生用材樹種和綠化樹種。作為中國(guó)北方主要的人工林之一，是我國(guó)乃至世界木材需求的重要來(lái)源。林分密度是影響林木生長(zhǎng)發(fā)育、干形形成、種群建立、系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素，通過調(diào)節(jié)林分密度能有效控制林木生長(zhǎng)方向，調(diào)控生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力和穩(wěn)定演替[1]。國(guó)內(nèi)許多學(xué)者就人工林的林分密度與林分生長(zhǎng)的關(guān)系已進(jìn)行了深入系統(tǒng)的探討[2-4]。發(fā)現(xiàn)林分密度能有效的影響林分的生產(chǎn)力和生物量，并間接影響系統(tǒng)穩(wěn)定性。同樣很多學(xué)者也研究了通過控制密度來(lái)并保證林木生長(zhǎng)最快、材質(zhì)最佳，收獲或收益最大。通過疏伐調(diào)整密度，實(shí)現(xiàn)密度控制過程是一個(gè)決策過程，密度最優(yōu)控制實(shí)質(zhì)上就是尋求各次疏伐的徑階合理疏伐率[5]。合理的密度，能保證樹木個(gè)體之間的關(guān)系得到較好的調(diào)節(jié)，充分利用空間的陽(yáng)光和營(yíng)養(yǎng)面積，發(fā)揮最大的生產(chǎn)潛力，從而使林分盡可能的速生、豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)[6]。森林的復(fù)雜性主要體現(xiàn)在它的密度、種類組成、水平和垂直結(jié)構(gòu)等方面，因此林分密度和林木分布格局成為群落生態(tài)學(xué)中最為基本的研究?jī)?nèi)容[7]。

1 研究區(qū)概況

研究在河北省圍場(chǎng)滿族蒙古族自治縣進(jìn)行，該地地處內(nèi)蒙古高原和冀北山地的過渡帶和溫帶大陸季風(fēng)型氣候區(qū)，地理坐標(biāo)北緯41°35′～42°37′，東經(jīng)116°48′～118°20′，海拔720～1 978 m，年平均降水量460 mm，地形地勢(shì)。

2 研究方法

2.1 標(biāo)準(zhǔn)地設(shè)置

根據(jù)研究區(qū)華北落葉松分布特點(diǎn)，選取有代表性的林地建立監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)地。標(biāo)準(zhǔn)地面積為20 m×33 m，35 a生華北落葉松純林，土壤類型A 層為團(tuán)粒狀結(jié)構(gòu)，質(zhì)地為壤土；B 層為粒狀結(jié)構(gòu)，質(zhì)地為壤土，土壤pH 值5.7～6.7，水分狀況良好。

在初查基礎(chǔ)上，根據(jù)林分密度將標(biāo)準(zhǔn)地分為10個(gè)處理，即300～449、450 ～599、600～749、750～899、900～1 049、1 050～1 199株、1 200～1 499、1 500～1 799株· hm-2，每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)。

2.2 測(cè)定方法

對(duì)各標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)所有的華北落葉松喬木進(jìn)行每木檢尺，詳細(xì)記錄每株樹的胸徑、樹高、冠幅等林分生長(zhǎng)因子。根據(jù)測(cè)定結(jié)果，計(jì)算高徑比，高徑比=樹高/胸徑。

2.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)值按算術(shù)平均數(shù)計(jì)算，利用spss19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 林分密度對(duì)胸徑生長(zhǎng)的影響

采用Duncan法進(jìn)行單因素方差分析的方法分析不同林分密度對(duì)胸徑生長(zhǎng)的影響。結(jié)果如表1，華北落葉松隨著林分密度的增加胸徑逐漸降低，在密度為300～449、450～599、600～749株· hm-2時(shí)，胸徑大小差異不明顯(P>0.05)；但當(dāng)林分密度達(dá)到750株· hm-2以上時(shí),各林分密度級(jí)別之間差異不顯著(P>0.05),但都顯著低于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ密度級(jí)別,胸徑開始明顯下降；當(dāng)林分密度達(dá)到1 050株· hm-2以上時(shí)，胸徑大小都達(dá)到了極顯著水平，且隨著株數(shù)的繼續(xù)增加，胸徑生長(zhǎng)受到的影響反而不再增加。對(duì)于落葉松成熟林來(lái)說(shuō)，當(dāng)密度達(dá)到1 050株· hm-2時(shí)，就達(dá)到了落葉松的最高臨界值。反過來(lái)講，當(dāng)落葉松密度降到749株· hm-2時(shí)，就達(dá)到了下限臨界值，再繼續(xù)降低密度，對(duì)胸徑生長(zhǎng)的影響反而不大。

表1 不同林分密度對(duì)胸徑生長(zhǎng)的影響

注：小寫字母代表差異顯著(P<0.05),下同。

3.2 林分密度對(duì)樹高生長(zhǎng)的影響

采用單因素方差分析Duncan的方法分析不同林分密度對(duì)樹高生長(zhǎng)的影響，結(jié)果顯示：隨著林分密度的增加華北落葉松樹高逐漸增高，但當(dāng)密度達(dá)到750株· hm-2以上時(shí)樹高開始趨于平緩，基本不再變化。對(duì)于華北落葉松成熟林來(lái)說(shuō)，當(dāng)密度較小時(shí)，樹高隨林分密度的增大而逐漸增加，而當(dāng)林分密度達(dá)到一定值時(shí)，樹高隨林分密度的增加趨勢(shì)較小，基本不再變化?？梢娏址置芏葘?duì)樹高生長(zhǎng)有一定的影響，在密度過小時(shí)，雖然具有充足的光照條件，但是因?yàn)橹車臻g的空曠，容易造成樹木側(cè)枝生長(zhǎng)茂盛，形成樹冠過大、側(cè)枝茂盛從而影響主體生長(zhǎng)，此時(shí)林分密度增大，因空間減少限制了側(cè)枝生長(zhǎng)，更多的養(yǎng)分供給主體，致使華北落葉松趨于對(duì)光和空間的需求樹高明顯增高，并達(dá)到顯著水平；而當(dāng)林分密度超過600～749株· hm-2時(shí)，空間過小，林木生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)枝太少，密度對(duì)成熟華北落葉松樹高的影響就達(dá)到極限，當(dāng)密度繼續(xù)增大時(shí)，空間對(duì)樹木生長(zhǎng)的限制作用已經(jīng)達(dá)到了極限，所以樹高將不再隨株數(shù)的升高而增高，而是保持在一定的水平。相鄰樹木間已不具備落葉松生長(zhǎng)必要的空間和光照，林木生長(zhǎng)受到抑制，樹木纖細(xì)瘦弱，生長(zhǎng)不良?？梢?，密度過小或過大都不利于樹高的生長(zhǎng)，只有在適宜的條件下，樹高才能快速生長(zhǎng)。

表2 不同林分密度對(duì)樹高生長(zhǎng)的影響

3.3 林分密度對(duì)冠幅生長(zhǎng)的影響

分采用單因素方差分析Duncan的方法分析不同林分密度對(duì)冠幅生長(zhǎng)的影響，結(jié)果顯示：林分密度對(duì)林木的冠幅生長(zhǎng)有明顯的抑制作用，隨著林分密度的逐漸升高，冠幅生長(zhǎng)受到的抑制作用逐漸增強(qiáng)，冠幅越來(lái)越小。在林分密度為300 ～449株· hm-2時(shí)，冠幅直徑達(dá)到5.9 m，但是當(dāng)林分密度為750～899株· hm-2時(shí)，冠幅直徑只有4.9 m，此時(shí)與300～449株· hm-2的冠幅相比就達(dá)到了極顯著水平，而當(dāng)林分密度增加到1 500～1 799株· hm-2時(shí)，冠幅直徑只有3.6 m，可見林分密度對(duì)冠幅的抑制作用非常明顯。

表3 不同林分密度對(duì)冠幅生長(zhǎng)的影響

林分密度過大，林內(nèi)空間就小，相鄰個(gè)體間生長(zhǎng)空間小，從而抑制了林木的橫向生長(zhǎng)，促使更多的養(yǎng)分供給高生長(zhǎng)，從而導(dǎo)致了高徑比的增加，抑制了側(cè)枝生長(zhǎng)。

3.4 林分密度與高徑比的關(guān)系

基于上面林分密度對(duì)樹高和胸徑的影響(樹高隨林分密度的增加逐漸增高，胸徑隨林分密度的增加逐漸降低)，通過繪制林分密度與高徑比的相關(guān)關(guān)系折線圖，可以看出：隨著林分密度的增加高徑比逐漸升高，從開始的68逐漸升高到最后的107，只有林分密度在600～1 049株/ hm2時(shí)，高徑比值處于80～100之間，可見林分密度過高或過低都影響林木的生長(zhǎng)，只有林分密度在600～1 049株/ hm2時(shí)是適宜林木生長(zhǎng)的。

圖1 不同林分密度對(duì)高徑比的影響

4 小結(jié)

林分密度與胸徑生長(zhǎng)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，而與平均樹高生長(zhǎng)呈正相關(guān)關(guān)系，林分密度達(dá)到750株· hm-2以上時(shí)平均樹高增長(zhǎng)趨勢(shì)趨于平緩，林分密度達(dá)到1 050株· hm-2以上時(shí)胸徑降低趨勢(shì)趨于平緩，可見這是二者的上限臨界值；林分密度對(duì)冠幅生長(zhǎng)有明顯的抑制作用；基于對(duì)胸徑和樹高的影響，林分密度與高徑比呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，林分密度在600～1 049株· hm-2時(shí)，高徑比值處于80～100之間，適宜林木生長(zhǎng)。

[1] Evans J.Plantation Forestry in the Tropics[M].Second Edition Oxford: Clarendon Press, 1997.

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[4] 林建華.馬尾松造林密度與林分生長(zhǎng)效應(yīng)試驗(yàn)[J].福建林業(yè)科技,2005,32(13):137-139.

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Effects of Stand Density on the Growth of Larix principis-rupprechtii

ZHI Qian-kun

(ForestDesign,PlanningandInventoryinstituteofMulanHuntingGroundstateownedForestBureau,Weichang,Hebei068450)

The effect of different densities on the growth of Larix principis-rupprechtii.Was studied.The result showed that density was negatively correlated with the growth of DBH, but positively correlated with tree height growth.Density had inhibitory effect on the growth of tree crown.Based the effect on height and DBH observed, stand density was negatively correlated with the ratio of height to diameter.

Stand density; growth; Larix principis- rupprechtii

2015-06-08 作者簡(jiǎn)介：支乾坤(1978-)，男，河北興隆人，碩士，高級(jí)工程師，主要從事森林培育工作。

S718.52

A

1001-2117(2015)05-0024-03