北京平原区绿色通道人工林间伐对林木生长状况的影响

李全明，吴丽娟，贾素苹，赵娜，周静，刘宾，付强

（北京市大兴区林业工作站，北京 102600）

随之世界经济的发展，一些以多个城市为主体形成的一定区域范围内的经济组织实体—经济圈也如雨后春笋般的崛起，如美国的大纽约经济圈、日本的大东京经济圈和中国的京津冀经济圈[1]，而构成这些经济圈骨架的以道路为主体的基础设施建设也得到了长足的发展[2]。伴随着道路的建设，沿道路两侧构建的绿色防护带建设也与道路系统融为一体，形成了四通八达的绿色通道网络，发挥着多种生态和景观功能[3－5]。在中国，绿色通道建设也在诸多经济圈建设过程中飞速发展[6－8]，其中作为京津冀经济圈核心区的首都北京从2001年开始就全面启动了以“五河十路”为主的绿色通道建设工程，截至2010年底，全市绿色通道工程建设总面积达3.20万hm2，共计植树3 646万株，实现绿化总长1 524km，无疑，这些工程的启动实施，构建了城市的生态林业骨架，塑造了进京的“窗口形象”，拓宽了当地农民就业创收的机会，改善了公路沿线的生态环境[9]。然而，在工程建设初期，为达到立地成林，当年见景的目的，北京平原区绿色通道的永久绿化带设计大部分采用毛白杨做背景，株行距为2.5m×3m，绿化带建成第二年呈现较好景观效果[10]。但随着时间的推移，这些绿色通道中的林带中的毛白杨基本上已经达到了完全郁闭，林分通风透光性差、干形不良、病虫害严重、林木生长量开始下降，林带的景观效果也不是很理想，而适度间伐可以有效地改善林分结构及其景观效果[11]。本文以京开路为例，对绿色通道内的林带进行抚育间伐，研究间伐措施对林木生长状况的影响，从而为北京市及京津冀经济圈绿色通道建设及其经营管理提供一定理论参考。

1 试验区概况

试验区位于北京市大兴区（39°26′—39°50′N，116°14′—116°43′E）总土地面积1 036km2，西北高，东南低。永定河通过全区西、南边界，流经55 km。历史上河堤多次决口，泥沙沉积，使沿岸形成大面积沙地，地势平坦，海拔高度在5～50m。气候属暖温带半湿润半干旱大陆性季风气候，春季干燥多风，夏季炎热多雨，秋季天高气爽，冬季寒冷干燥。年平均气温11.5℃，绝对最高气温42℃，绝对最低气温－27.4℃，平均 ≥0℃积温4 831.2℃；年平均降水量568.9mm，主要集中在6—8月，占全年降水量的65%左右；年均无霜期209d，年平均风速2.6m·s－1，最大风速可达22m·s－1，土壤类型以风沙土为主，pH值为8.8～9.1，土壤有机质含量低，一般为0.06%～0.4%。

京开路绿色通道永久绿化带于2001年完成栽植，栽植模式为辅路沟边1行千头椿（Ailanthusaltissima），株距8m；向外栽植宽度6m的花灌木带树种有连翘（Forsythiasuspensa）、紫薇（Lagerstroemiaindica）、金银木（Loniceramaackii）、丁香（Syringaobluta）等，株行距1m×1m，再向外2行垂柳（Salixbabylonica），6行毛白杨（Populustomentosa），株行距均为2.5m×3m。

2 研究方法

2.1 试验设计

在2007年2月在北京大兴区北臧村镇天宫院村京开高速沿线选择3块立地条件相同的试验地进行间伐试验。每个试验地面积1.5hm2。试验分3个处理方式进行：试验地1，毛白杨间伐1／2，相邻两株去弱留强，长势相似按株距适当去留，间伐后株行距5m×3m，柳树皆伐；试验地2，毛白杨间伐1／2，株行距5m×3m，柳树间伐2／3，株行距7.5m×3 m；试验地3，不间伐（对照），株行距2.5m×3m（表1）。试验自2007年3月开始，在3个试验地内各设置1块样地，面积100m×12m，并将间伐保留木逐一编号，用红色油漆做好标记。

表1 试验地情况调查表

2.2 野外调查

野外调查于2013年12月进行，调查的主要内容有林分郁闭度、树木单株生长量以及病虫害等。

郁闭度的调查采用样点法，在各样地内取两条对角线，每间隔10m为一个样点，设置20个样点调查，每个样点垂直仰望树冠，最后将所有被树冠遮蔽的样点数除以样点总数，得到林分郁闭度[12]。样地中林木生物量的调查采用每木检尺法，测量每株树木的胸径和树高，树木的单株材积根据立木材积表查算得出[13]。样地内病虫害的调查杨树主要调查溃疡病、破腹病和蛀干害虫，柳树则主要调查蛀干害虫，调查方法参照文献[14－16]。

3 结果与分析

3.1 郁闭度结果与分析

3个试验地分别采用样地调查法，在各样地内取两条对角线，每间隔10m为一个样点，设置20个样点调查，结果见表2。

表2 郁闭度调查结果

从表1可以看出，样地1郁闭度最低，样地2居中，样地3最郁闭度达到0.9以上。林分郁闭度大，通风透光性差，易发生病虫害，影响林木生长，卫生条件差、干形不良、林木生长量下降。

3.2 生长量结果与分析

2013年12月10－15日在每个试验地内进行调查，样地1毛白杨46株，样地2毛白杨50株，柳树26株，样地3毛白杨69株，柳树49株。调查结果见图2。从图2中可以看出，样地1保存株数最少，每hm－2蓄积最多，样地2保存株数及每hm－2蓄积居中，样地3保存株数最多，但每hm－2蓄积最少。因此，从生长量角度，永久带在间伐6年时，间伐后的林地单位面积蓄积量都大于未间伐的林地；间伐量较大的林地，单位面积蓄积量大于间伐量较小的林地。

间伐后经过6年生长，3个试验地毛白杨和柳树间伐前后材积有较大变化。试验地1毛白杨平均胸径27.3cm，试验地2毛白杨平均胸径21.2cm，试验地3毛白杨平均胸径16.4cm，试验地1与试验地3相比，毛白杨胸径平均增粗10.9m，蓄积增加56.18m3·hm－2；试验地2与试验地3相比，总蓄积增加14.09m3·hm－2，其中毛白杨增加16.74 m3·hm－2，柳树胸径平均增粗2.4cm，单株材积增加0.026 6m3，但蓄积减少2.65m3·hm－2。经调查，3个试验地扣除破腹病株数后，蓄积量试验地1为129.52m3·hm－2，仍比对照试验地3总蓄积量91.39m3高出41.7%；试验地2蓄积量扣除破腹病株数后比对照试验地3仅低4.9m3·hm－2木材。按市场木材价格，试验地2木材价值比试验地3高出5 653元·hm－2。

图2 不同间伐措施下毛白杨和柳树的胸径、单株材积和蓄积量

3.3 病虫害结果与分析

3.3.1 杨树的病虫害

表3 溃疡病调查

从表3可以看出，样地3发病率最高，样地2次之，样地1发病最低。

表4 破腹病和蛀干害虫调查

从表4可以看出，样地3破腹病发病率最高，发病率达到62.3%；样地2次之，发病率40%；样地1破腹病发病率最低，发病率21.3%；从破腹病发病程度样地3最严重，样地2次之，样地1最轻。以上三个试验地毛白杨均未发现蛀干害虫。间伐后毛白杨溃疡病斑，通过加强管护措施可以治愈。

3.3.2 柳树的病虫害

表5 柳树蛀干害虫调查

从表5可以看出，样地1无柳树，样地2蛀干害虫发生率高于样地3发生率，羽化孔、排粪孔和刻槽三项调查结果没有显著差异，危害程度均超过1／3。试验地2和试验地3柳树蛀干害虫发生率分别40%和31.9%，试验地1无柳树。

4 结论

4.1 两种间伐方式的生长量均高于未间伐，间伐方式1的效果好于方式2，合理间伐对林木生长有促进作用。

4.2 两种间伐方式的病虫害发生情况均低于未间伐，间伐方式1发病率最低，间伐方式2次之，间伐可以抑制杨树溃疡病和破腹病发病率。

4.3 两种间伐方式的郁闭度较未间伐合理，且两种间伐方式间伐后的林地景观效果明显好于未间伐。

[1]Farole T，Akinci G.Special Economic Zones：Progress，Emerging Challenges，and Future Directions[M].New York：The International Bank for Reconstruction and Development／The World Bank，2011

[2]Sipes J L，Sipes M L.Creating green roadways：integrating cultural，natural，and visual resources into transportation[M].Washington：Island Press，2013

[3]Jongman R H G，Pungetti G.Ecological networks and greenways：concept，design implementation[M].Cambridge：Cambridge University Press，2004

[4]Hellmund P C，Smith D S.Designing greenways：sustainable landscapes for nature and people[M].Washington：Island Press，2006

[5]Walmsley A.Greenways：multiplying and diversifying in the 21st century[J].Landscape and Urban Planning，2006，76：252－290

[6]吴协保.临长高速公路绿色通道造林绿化典型设计[J].中南林业调查规划，2002，21（3）：12－14

[7]施泽权，黄长宽.深汕高速公路绿色通道建设成效分析[J].热带林业，2006，34（2）：40－43

[8]杨宝玲，郑阿宝，阮宏华.沪宁高速公路绿色通道建设对土壤重金属污染的影响[J].南京林业大学学报，2012，36（1）：149－151

[9]北京市园林绿化局.北京市绿色通道建设与改造“十二五”规划[M].北京，2010

[10]邓立斌，吴小群.北京市绿色通道工程树种选择及绿化模式探讨[J].防护林科技，2003（1）：62－63

[11]Fujimori T.Ecological and Silvicultural Strategies for Sustain－able Forest Management[M].London：Elsevier Science B.V，2001

[12]Van Laar A，Akça A.Forest Mensuration[M].New York：Springer，2007

[13]许景伟，王长宪，李琪，等.立木、木材材积速查手册[M].济南：山东科学技术出版社，2010

[14]Pei M H，McCracken A R.Rust diseases of willow and poplar[M].Cambridge：CABI Publishing，2005

[15]Ostry M，Ramstedt M，Newcombe G，et al.Diseases of Poplars and Willows[M]／／Isebrands J G，Richardson J.（Eds）.Poplars and Willows：Trees for Society and the Environment.Oxfordshire：FAO and CABI，2014：443－458

[16]Charles J G，Nef L，Allegro G，et al.Insect and Other Pests of Poplars and Willows[M]／／Isebrands J G，Richardson J.（Eds）.Poplars and Willows：Trees for Society and the Environment.Oxfordshire：FAO and CABI，2014：459－526