承德市木兰围场不同强度间伐对油松人工林生长的影响

赵渺

（辽宁省林业调查规划院，辽宁 沈阳110122）

油松（Pinustabuliformis）是华北地区重要的造林树种，在其生长过程中只有进行抚育才能取得好的经营效果。抚育间伐是森林经营过程中非常重要的经营措施。抚育间伐是从幼林郁闭起，至主伐前一个龄级止，在森林中重复且定期地伐除部分林木，为留存的经济价值较高、生长优势、符合经营目的要求的林木创造良好的生长环境，促使保留木更快、更好地生长，以达到森林经营的最终目的，实现最大经济效益和生态效益。抚育间伐既是培育森林的措施，又是获得木材的手段。间伐可促进保留木生长，通过抚育间伐，增强保留木的生长空间和营养面积，改变林地的光照、温度和湿度条件，改善土壤理化性质，增强微生物的活动，从而促进保留木的快速生长，缩短培育期限。未加人为干预的森林，有35%～50%的林木会因自然稀疏而枯死。这些枯死木未必都是材质低劣的，而留存木也未必都是材质优良的。因此，应实施间伐，用人工选择来代替自然稀疏，即通过抚育间伐，调节林木组成，使其形成良好的层次结构及各种林分结构，以便充分利用营养空间，改善林分品质，提高林木质量。与皆伐相比，间伐林分的自然更新效果更好，有利于森林可持续发展。

但是间伐涉及多方面的问题，如首次间伐的树木年龄、间伐强度、间伐周期以及间伐后取得的效果及其如何进行评价等都是相关的重要问题。

本试验通过设计间伐强度梯度进行间伐后油松生长情况的探索，主要通过比较其胸径、树高和冠幅的变化趋势和差异，通过其数值大小进行综合分析，得出合理的油松人工林间伐强度数据，为林业生产提供科学依据。同时对间伐强度是否应有一定限制进行探索

1 试验地概况

围场是河北省承德市北部的县级城镇，位于116°32′—118°14′E，40°35′—42°40′N，处于内蒙古高原与华北平原的过渡地区，主要分布在内蒙古高原的延伸地带，海拔1 000～1 500m，总面积9 131 km2。

木兰围场自然保护区坐落于华北地区著名河流—滦河的上游地区，集中分布在河北省承德市围场县的西部，总面积5万余hm2，是以保护森林生态系统和濒危珍稀野生动植物为主的森林生态类型自然保护区。

围场处于河北特有植物三大集中分布区之一，即以雾灵山为核心的冀东北山地。另外两个集中分布区分别是以小五台山为中心，冀西北山地地区和太行山南段的内丘至武安一线的低山丘陵区。

木兰围场自然保护区共有种子植物793种，隶属90科371属，分别占河北植物区系总数的36.9%，70.3%，52.0%。其中，裸子植物3科7属共11种，即松科（Pinaceae）、柏科（Cupressaceae）；被子植物87科364属共782种，双子叶植物76科293属653种，单子叶植物11科71属129种，其中物种较多的科为禾本科（Gramineae）、蔷薇科（Rosaceae）、菊科（Compositae）、豆科（Leguminoceae）等。该区植物大科较少而小科较多，单属科仅有4科。在属的组成上，小型属及区域单种属占核心地位，约占总属数的88.1%，占总种数的66.4%。在生活型方面，草本植物占绝对优势，藤本植物最少。该区种子植物区系成分较为复杂和丰富，体现了典型的温带性质。

围场内分布的河北特有植物：河北柳、河北乌头、雾灵香花芥、河北岩风、多歧沙参。

2 研究方法

2.1 样地设置

为了确保试验的准确性，在设置样地时尽量保证除变量外的林分因子、地形因子和土壤条件保持一致。进行试验的油松林均是树龄为28a的油松人工纯林，且其已经经过第一次抚育间伐，现在密度为1 815株·hm－2；所选调查样地均是海拔1 220 m左右，坡度25°～35°的阳坡山地，土壤类型均为棕色森林土。

在此次油松人工林的间伐试验中设置了4个间伐强度，在原密度为1 815株·hm－2的林分中分别进行弱度（27.3%）Ⅰ、中度（40.5%）Ⅱ、强度（50.4%）Ⅲ、超强度（67.8%）Ⅳ间伐，并用原密度林分作为对照（CK）。试验中设置20m×20m大小的样地，每个间伐强度均设置3个样地作为重复。下文分别以Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和CK代表弱度、中度、强度、超强度间伐和对照。

在2009年进行不同强度间伐试验（表1）。由于是中龄林，树木按一定的株行距栽植且长势均匀，因此，没有按照五级木划分法对林木进行划分，采伐时机械选择性疏伐的方法，而是按照间伐强度制定采伐计划。在2010年7—8月进行第一次间伐后生长情况的调查。

表1 样地概况

2.2 调查和计算方法

林分生长：在样地内进行每木检尺，得到树木胸径、树高和冠幅的数据并计算各指标平均值，比较不同间伐强度情况下各指标的差异和变化趋势。利用SPSS 18.0软件进行统计，并使用LSD多重比较法确定不同间伐强度间林分各指标的差异。

3 结果与分析

3.1 不同间伐强度对林分生长的影响

3.1.1 不同间伐强度油松林分各指标的差异 根据不同间伐强度下油松林生长情况，分别对对照和四个间伐梯度油松的胸径、树高、南北冠幅和东西冠幅进行平均值比较，利用SPSS 18.0软件进行差异性分析，得到结果见表2。

由表2可以分析得出进行间伐后油松林中胸径、树高、南北冠幅和东西冠幅之间均有显著差异。

比较对照和各间伐梯度胸径的差异。与对照相比，各间伐梯度均与其有显著差异；弱度间伐和其他间伐梯度之间均有显著差异；中度间伐和强度、超强度间伐之间差异均不显著，而强度和超强度间伐之间差异显著。可以看出，间伐后的林木胸径均有提高，在中度间伐后各间伐梯度之间差异不明显。

表1 不同间伐强度下油松林木生长状况

比较对照和各间伐梯度树高的差异。可以看出对照与间伐后的林分均有显著差异，其中弱度、中度和超强度间伐后树高差异不明显，而强度间伐与其他相比差异明显，且树高减少。

南北方向平均冠幅大于东西方向冠幅。其中南北冠幅进行纵向比较，间伐后冠幅均有生长，且与对照差异显著；除强度间伐外，各间伐梯度之间差异均不明显。东西方向冠幅进行纵向比较，弱度间伐与对照之间差异不显著，而与其他间伐强度梯度之间有显著差异；中度、强度和超强度间伐之间均无显著差异。

3.1.2 不同间伐强度油松胸径生长的趋势 通过比较不同间伐强度胸径生长情况（见图1），得到随着间伐强度的增强胸径的生长趋势。与对照相比，各间伐强度情况下林分胸径都有所提高，虽然中度、强度和超强度间伐梯度下胸径差异不显著，但是其弱度、中度、强度和超强度间伐分别提高7.7%，22.7%，28.9%和18.1%，说明间伐有助于林分胸径生长量的增加。胸径的生长按照弱度间伐＜中度间伐＜强度间伐的趋势在逐渐上升，在超强度间伐情况下林分胸径有所下降，但仍高于弱度间伐。超强度间伐时林分胸径并不是最高，说明抚育间伐对胸径生长的影响并不是强度越大越好。

图1 不同间伐强度胸径生长情况比较

3.1.3 不同间伐强度油松树高生长的趋势 由图2可以看出，不同间伐强度树高生长与胸径生长趋势略有不同。与对照相比，各处理分别提高了8.9%，10.8%，4.4%和11.4%。树高变化的总趋势是不断增大，但在强度间伐时突然变小。

图2 不同间伐强度树高生长情况比较

3.1.4 不同间伐强度油松冠幅生长的趋势 由图3可看出，油松的南北方向冠幅略大于东西方向，但冠幅变化趋势一致。南北方向冠幅比对照分别增加34.8%，37.3%，53.3%和38.2%，除强度间伐外变化幅度不大。与对照相比，按照从弱度间伐到超强度间伐的次序，东西方向冠幅分别增加5.4%，13.0%，37.3%和25.4%，变化幅度比较明显。不论南北还是东西方向冠幅均呈现上涨趋势，与胸径变化趋势相似，超强度间伐时冠幅出现减小的情况。

图3 不同间伐强度冠幅生长情况比较

4 结论与讨论

4.1 结论

通过比较不同间伐强度时胸径生长情况，得到胸径的生长量呈现弱度间伐＜中度间伐＜强度间伐的趋势，在超强度间伐情况下林分胸径有所下降，但仍高于弱度间伐。但超强度间伐时林分胸径并不是最高，说明抚育间伐对胸径生长的影响并不是强度越大越好。树高变化的总趋势是不断增大，但在强度间伐时突然变小。不论南北还是东西方向冠幅均呈现上涨趋势，与胸径变化趋势相似，超强度间伐时冠幅出现减小的情况。

考虑树木生长，得到在中度以上间伐强度有利于树木生长和林分健康，但不能高于超强度间伐强度。因此，间伐强度在中度到强度之间效果最好，保留木为900～1 000株·hm－2，间伐强度为40%～50%。

4.2 讨论

人工油松林存在着结构单一的问题。要想发挥高效的生态效益，必须科学经营。对间伐后的油松人工林林分生长研究表明：间伐改变了林分的密度，调整了林木之间的关系，改善了林分的生长环境，从而促进林分生长，且随着间伐强度的增大，林分的各项生长指标均显著增加。这与曹云等（2005）研究抚育6年后21年生的油松人工林林分生长状况得出的结论一致。

本研究通过设置超强度间伐这一梯度，得到了间伐强度并不是越大越好的结论，为油松人工林的抚育间伐提供了理论依据，对于此密度的林分，间伐强度控制在40%～50%最好。本研究过程中采用机械间伐方式，取得了好的试验结果，说明此方法适用于林分生长比较均匀的林分。在以后的实践中可以对相似林分进行应用，以减少工作时间，并能避免人力、物力的浪费。

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