淺析太行山南麓側(cè)柏人工林森林撫育林分最佳保留密度

謝會(huì)芳　賈長(zhǎng)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(guó)有濟(jì)源市南山林場(chǎng)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(duì)象，設(shè)置兩個(gè)未經(jīng)處理的對(duì)照樣地，采用樣地調(diào)查方法，對(duì)不同保留密度的側(cè)柏人工林指標(biāo)進(jìn)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(guān)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(yīng)控制在1 400株/hm2，更有利于側(cè)柏林木生長(zhǎng)。

關(guān)鍵詞 側(cè)柏人工林；森林撫育；林木生長(zhǎng)

中圖分類號(hào)：S792.18 文獻(xiàn)標(biāo)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(yīng)性強(qiáng)，且耐干旱、貧瘠，為河南省太行山區(qū)最主要的防護(hù)林和水源涵養(yǎng)林的主要造林樹種。基于此，通過(guò)對(duì)濟(jì)源市南山林場(chǎng)35年生側(cè)柏人工林森林撫育保留密度與生長(zhǎng)指標(biāo)進(jìn)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(yíng)提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

河南省國(guó)有濟(jì)源市南山林場(chǎng)地處太行山南麓，濟(jì)源市環(huán)城路西南3 km處，黃河小浪底庫(kù)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(fēng)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(shí)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(wú)霜期歷年平均為223 d，總的氣候特點(diǎn)是冬春干旱多風(fēng)，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(zhǎng)提供了適宜的氣候條件。試驗(yàn)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(dān)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(shè)置

在查詢2010—2018年森林撫育資料的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)歷年22.3 m×30 m或則25.9 m×25.9 m的標(biāo)準(zhǔn)樣地進(jìn)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(gè)樣地進(jìn)行調(diào)查，每種并設(shè)立未進(jìn)行森林撫育的兩個(gè)對(duì)照樣地（2 600株/hm2、3 000株/hm2），共計(jì)24個(gè)樣地。

2.2 調(diào)查方法

在樣地內(nèi)采取樹木各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)，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(biāo)記，分別不同徑級(jí)選取標(biāo)準(zhǔn)木測(cè)量樹高，一般每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地至少量測(cè)15株樹，標(biāo)準(zhǔn)木按胸徑的正態(tài)分布進(jìn)行選取，根據(jù)量測(cè)結(jié)果繪制樹高曲線，查算每個(gè)徑階的平均樹高。樹木冠幅采用米尺在東西、南北兩個(gè)方向的直徑進(jìn)行測(cè)量，然后取平均值作為樹木的冠幅。樣地?cái)?shù)據(jù)采集時(shí)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(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)，對(duì)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(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分析并作圖，分析推測(cè)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(guān)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(duì)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(guān)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(shí)，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(shuō)明隨著森林撫育強(qiáng)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(guò)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(zhǎng)，也說(shuō)明林分郁閉時(shí)進(jìn)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(guān)系

35年森林撫育側(cè)柏人工林不同保留密度與對(duì)照樣地測(cè)量結(jié)果表明：側(cè)柏人工林林分保留密度為1 000株/hm2

時(shí)，平均胸徑為13.0 cm；密度為1 400株/hm2時(shí)，平均胸徑為11.5 cm；密度為1 800株/hm2時(shí)，平均胸徑為10.3 cm；

對(duì)照樣地密度為2 200株/hm2時(shí)，平均胸徑為9.1 cm。密度為2 600株/hm2時(shí)，平均胸徑為8.5 cm；密度為3 000株/hm2

時(shí)，平均胸徑為8.1 cm，說(shuō)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(guān)指數(shù)為0.966 1。也就是說(shuō)35年側(cè)柏林分保留密度與側(cè)柏胸徑呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，這與對(duì)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(zhǎng)明顯差異，可能是由于林木生長(zhǎng)空間大，林木間競(jìng)爭(zhēng)小，增加了土壤養(yǎng)分、水分及太陽(yáng)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(guān)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(shí)，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(fù)相關(guān)關(guān)系，其回歸方程為：Y=-0.001 1x+ 4.688 4，相關(guān)指數(shù)為0.973 9。這應(yīng)該也是因?yàn)榱帜局g的競(jìng)爭(zhēng)減小，增加了林木個(gè)體的營(yíng)養(yǎng)，且林木通風(fēng)、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(guān)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(shì)。從圖4中還可以看出，未經(jīng)森林撫育過(guò)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(shí)，側(cè)柏公頃蓄積量為最高，達(dá)到78.40 m3·hm2，這說(shuō)明森林撫育必須達(dá)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(duì)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(guò)對(duì)4種森林撫育疏伐地和2個(gè)原始對(duì)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(fù)相關(guān)關(guān)系。公頃蓄積量呈現(xiàn)出先增加后減少趨勢(shì)，說(shuō)明側(cè)柏保留密度能顯著影響側(cè)柏人工林的個(gè)體生長(zhǎng)，通過(guò)人為輕度干擾有利于側(cè)柏林木的生長(zhǎng)。

在根據(jù)森林的撫育條件，保留的林分密度為1 400株/hm2時(shí)，側(cè)柏蓄積量為最高（78.4 m3·hm2），說(shuō)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。

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（責(zé)任編輯：趙中正）