油松、锐齿栎林抚育前后林木径阶分布变化分析与研究

王海利，杨爱芬

1 研究的目的意义

森林抚育是培育森林的一项重要手段，是在未成熟的森林中，定期的伐除部分林木，促进保留木生长，缩短成熟期，改善森林卫生状况，提高林分质量和生长量，增强林木抵抗自然灾害的能力，维护生态平衡［1－5］。并通过抚育可以获得一部分木材，所以说森林抚育具有双重意义，即是培育森林的方法，又是获得木材的手段。

抚育间伐作为森林经营的主要措施，影响到森林的多个方面，包括林分生长、总收获量、林分结构等，它为林木创造良好的生长环境，提高了林木质量，改善了森林的生态功能。因此，研究抚育间伐对森林的影响是科学确定森林抚育具体措施的重要依据，对整个森林生态系统的经营也具有重要意义［5－11］。本文通过系统的分析和整理就抚育间伐对油松和锐齿栎林林木径阶分布的变化进行了总结，为进行合理科学的间伐活动提供依据，对于维持林地的生态作用以及实现可持续的森林经营战略具有重要的指导意义。

2 研究区概况

旬阳坝林场（33°14′～ 33°50′N，108°16′～108°56′E）位于陕西省宁陕县境内宁东林业局驻地旬阳坝，地处秦岭中心地带——秦岭中段南坡。南北长约66.8km，，东西宽约47.3km。总面积12 737.8公顷，区内最低海拔为1 250m，最高海拔为2 889m。

火地塘林区（33°25′～ 33°29′N，108°25′～108°30′E）地处秦岭南坡中山地带中部，位于陕西省宁陕县境内。林区面积2 037公顷，海拔1 470～2 473m。气候为暖温带湿润山地气候。1月份平均气温－2.8℃，7月份平均气温为23.8℃，年平均气温为8.0℃；年平均降水量为1 130 mm，多集中于7～9月，降雪从10月末到次年4月初；平均相对湿度为77.1%，无霜期199d。林区地形陡峻，坡度一般为30°～35°。土壤类型主要为山地棕壤、山地暗棕壤和山地草甸土，土层平均厚度50cm左右，成土母岩主要为花岗岩、片麻岩、变质砂岩和片岩。现有森林是原生植被在20世纪六七年代主伐后恢复起来的天然次生林，主要成林树种有锐齿栎、油松、华山松（Pinus armandi）、红桦 （Betulaalbo－sinensis）、光皮桦（Betula luminifera）、青扦（Picea wilsonii）、巴山冷杉（Abies fargesii）、山杨（Populus davidiana）等。

3 研究材料和方法

3.1 样地选择

通过查阅资料和现场踏查等方式，在全面了解油松林和锐齿栎林资源分布的基础上，选择立地条件基本一致、林相完整、有代表性的样地。采用典型选样法，于2010年7月，在旬阳坝林场的91号林班和炸药库沟选择了5块20m×30m以油松为优势树种的固定样地，在火地塘林区选择了5块（表1）20m×30m以锐齿栎为优势树种的固定样地。每个标准地内四角及中心设立1m×1m灌木小样方5块。

3.2 样地调查

样地选定后，开展林分和样地调查，对样地内的乔木进行每木检尺，记录其树种、树高、胸径和健康状况。调查每个小样方灌木和草本的植物种类、高度、盖度及个体数量，并做好记录。

3.3 研究方法

采用对比分析的方法，将抚育（本次试验采用20%的间伐强度）前后样地的树种组成、平均胸径、平均树高、健康状况以及林分的质量进行比较，从而探讨森林抚育对径阶分布和树高的影响，进而为进行合理科学的森林抚育提供依据。

表1 样地设置情况

4 结果与分析

4.1 抚育间伐前后油松林的结构特点

4.1.1 抚育间伐前后油松林的垂直结构 油松林的林木组成简单，基本上是以油松为主组成单一优势树种的纯林。抚育间伐前的油松林，其层次结构为乔木层、灌木层和草本层3层，乔木层除稀疏分布有锐齿栎、梾木（Cornus macrophylla）、漆树（Toxicodendron vernicifluum）等阔叶树种外（阔叶树种尚占不到2成），为油松纯林。林分平均胸径19.6cm，平均高19m，郁闭度0.85。灌木盖度40%，高0.3m，树种有绣线菊（Spiraea salicifolia）、南蛇藤（Celastrus orbiculatus）、刺五加（Radix Acanthopanacis Senticosl）、蔷薇（Rosa multiflora）、忍冬（Lonicera Japonica）。草本层高0.1m～0.15m，盖度25%，常见有风毛菊（Saussurea mongolica）、悬 钩 子 （Rubus corchorifolius）、茜草（Rubia cordifolia）等。

间伐后，群落主要还是乔木层、灌木层和草本层3层。乔木层树种为油松、华山松、锐齿栎、梾木和漆树，间伐后阔叶树株数保持原状不变，但油松的株数减少，林相较为整齐合理，油松没有明显的被压木存在，平均胸径18.7cm，平均树高18 m，郁闭度0.65（表2）。

表2 间伐后样地林分的状况

4.1.2 间伐前后油松林分的树种组成 间伐前，林分主要由油松和华山松等针叶树种组成，稀分布着锐齿栎、梾木、漆树等阔叶树种。间伐后，阔叶树种基本不变，油松株数减少，使得林相较为整齐，油松没有明显的被压木存在。

4.1.3 间伐前后油松林木在各径阶上的株数分布 分别统计抚育前后油松林木在各径阶上的株数分布情况。我们可以看到，抚育间伐前，油松林木在各径阶上的株数分布接近标准正态分布曲线，符合自然状态下的林木生长规律。但是林分密度较大，随着林分的生长与发展，林木个体之间对营养空间的竞争日益显著，林分分化也渐趋显著，这样不利于林分的长远发展。

抚育间伐后，林分密度降低，林木在各径阶上的株数分布变为顶峰偏左的曲线形状（图1），为保留木创造了适宜的生长空间。

图1 不同药剂处理防治效果差异显著性分析

图2 间伐前后油松在各径阶上树木的平均高

4.1.4 间伐前后油松在各径阶上的林木平均树高的变化 间伐前后，在一定的径阶范围内，油松林木的平均树高都随径阶的增大而增高，超过一定径阶范围后，油松林木的平均树高达到一个稳定的程度，不再增高。通过对比抚育前后油松林的平均树高，发现抚育对林木树高的影响不显著。

间伐前后油松在各径阶上树木平均高的分布如图2所示。由图2可以看出，间伐后，一些干形差的油松、枯立木以及老狼木被伐除，一部分径阶上林木的平均高有略微的增高或降低，但大部分基本无变化。

综上所述，该研究建立的凡纳滨对虾血细胞蛋白质双向电泳体系：裂解液提取血细胞蛋白质，10%TCA/丙酮沉淀法制备蛋白质样品，采用17 cm pH值5～8的预制IPG胶条进行第一向等电聚焦，浓度为12.5%的凝胶进行第二向SDS-PAGE电泳，采用银染染色法制备凝胶图谱。采用该体系能够将凡纳滨对虾血细胞蛋白质充分分离，得到斑点清晰、分辨率高的双向电泳图谱，为凡纳滨对虾血细胞蛋白质组学研究奠定基础。

4.1.5 抚育间伐前后油松林的林分质量变化森林在自然稀疏的过程中，被淘汰的个体未必都材质低劣，保留者也并非干形都良好。因此，通过抚育采伐，有目的地选择保留木，这样就提高了林木质量，增加了单位面积上的木材利用率。

由图3可以看出，抚育后，油松林干形优良所占总株数的百分数，比之抚育前的有一定的提高。说明，抚育间伐后，油松林的林分质量有了一定程度的提高。

图3 间伐前后油松干形优良木所占百分比

4.1.6 间伐前后油松林林分的健康状况 抚育间伐清除了林内枯死木、病虫害木以及风折、风倒、雪折木、改善了林分卫生状况、改良了林内光照和通风条件，既减少了病虫害与火灾发生、蔓延的可能性，又可提高保留木对自然灾害的抵御能力。

从图4中可以看出，通过森林抚育，油松林内枯立木和有病虫害的林木所占比例明显下降。通过森林抚育清除林内的枯死木、病害木、风折木，风倒木和雪折木，达到了改善林分卫生状况、改良林内通风和光照条件的效果，减少了病虫危害蔓延，提高森林对自然灾害的抵御能力，改善了林分卫生状况，增强了林分抗性，为保留木提供了一个良好的生长空间。

图4 间伐前后油松林枯损和有病虫害的林木所占百分比

4.2 抚育间伐前后锐齿栎林的结构特点

4.2.1 抚育间伐前后锐齿栎林的垂直结构 锐齿栎林的林木组成比较复杂，是以锐齿栎、槭树和华山松为主要优势树种组成的混交林。抚育间伐前的锐齿栎林，其层次结构为乔木层、灌木层和草本层3层，乔木层主要为锐齿栎、槭树和华山松，另外还稀疏分布着漆树、木姜子（Laurus cubeba）、榛子（Corylus chinensis）等阔叶树种。林分平均胸径16.7cm，平均高17m，郁闭度0.95。灌木盖度30%，高0.4m，树种有菝葜（Smilax china）、牛 奶 子 （Elaeagnus umbellata）、胡 枝 子（Leapedeza bicolor）、卫矛（Euonymus alatus）、南蛇藤等。草本层高0.1m～0.15m，盖度40%，常见种类有风毛菊、悬钩子、茜草等。

间伐后，群落还是乔木层、灌木层和草本层3层。乔木层树种为锐齿栎、华山松、槭树、漆树、木姜子，间伐后锐齿栎株数减少，其他树种数量基本不变，林相较为整齐，锐齿栎没有明显的被压木存在，平均胸径15.9cm，平均高16m，郁闭度0.65（表3）。

表3 间伐后样地林分的状况

4.2.2 间伐前后锐齿栎林分的树种组成 间伐前的林分是以锐齿栎、槭树和华山松为主要优势树种组成的混交林。间伐后锐齿栎株数减少，其他树种数量基本不变，使得林相较为整齐，锐齿栎没有明显的被压木存在。

图5 间伐前后每公顷锐齿栎（650株）在各径阶上的

4.2.4 间伐前后锐齿栎在各径阶上的林木平均树高的变化 间伐前后，在一定的径阶范围内，锐齿栎林木的平均树高都随径阶的增大而增高，超过一定径阶范围后，锐齿栎林木的平均树高达到一个稳定的程度，不再增高。通过对比抚育前后锐齿栎林木的平均树高，发现抚育对林木树高的影响不显著。

间伐前后，锐齿栎在各径阶上的树高平均高的分布如下图6所示。由图6可以看出，间伐后，一些干形差的锐齿栎、枯立木以及老狼木被伐除，一部分径阶上林木的平均高有略微的增高或降低，但大部分基本无变化。

图6 间伐前后锐齿栎在各径阶上树木的平均高

4.2.5 抚育间伐前后锐齿栎林林分的质量变化森林在自然稀疏的过程中，被淘汰的个体未必都材质低劣，保留者也并非干形都良好。因此，通过抚育采伐，有目的地选择保留木，这样就提高了林木质量，增加了单位面积上的木材利用率。

由图7可以看出，抚育后，锐齿栎林干形优良所占总株数的百分数，比之抚育前的有一定的提高。说明，抚育间伐后，锐齿栎林的林分质量有了一定程度的提高。

图7 间伐前后锐齿栎干形优良木所占百分比

4.2.6 间伐前后锐齿栎林林分的健康状况 抚育间伐清除了林内枯死木、病虫害木以及风折、风倒、雪折木、改善了林分卫生状况、改良了林内光照和通风条件，既减少了病虫害与火灾发生、蔓延的可能性，又可提高保留木对自然灾害的抵御能力。

由图8可以看出，间伐后林分内锐齿栎风折、枯立木、病株和濒死木占总株数的百分数，比之间伐前的有较大幅度的降低。说明，间伐后的锐齿栎林分健康状况得到了较大的改善。

图8 间伐前后锐齿栎各径阶上枯损和有病虫害的株数所占百分比

5 结论

森林抚育不改变油松和锐齿栎林的树种组成，抚育前后油松和锐齿栎株数减少，其它树种数量基本不变，但林相更为整齐合理，没有明显被压木存在［12－21］。

抚育前油松、锐齿栎林分密度较大，随着林分的生长与发展，林木个体之间对营养空间的竞争日益显著，林分分化也渐趋显著，这样不利于林分的长远发展［21－29］。抚育间伐后，林分密度降低，林木在各径阶上的株数分布由正态分布变为顶峰偏左的曲线形状，为保留木创造了适宜的生长空间［30－31］。

在油松和锐齿栎林分内，在一定范围里，林分中的林木胸径越大，林木也越高，超过某个临界值后，树高不再随着胸径的变化而变化；通过对比抚育前后油松和锐齿栎林木的平均树高，发现抚育对林木树高的影响不显著。

通过森林抚育，油松、锐齿栎林内的优质木所占比例明显增加，说明森林抚育提高了林分的质量。

通过森林抚育，油松和锐齿栎林内枯立木和有病虫害的林木所占比例明显下降。森林抚育清除了林内的枯死木、病害木、风折木，风倒木和雪折木，达到了改善林分健康状况的效果。

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