采伐强度对水源涵养林林分结构特征的影响

李晓峰

（河北省塞罕坝机械林场，河北 围场 068450）

在林业建设中，水源涵养林的主要作用是保证区域的水源供给稳定，并改善林区周边区域的生态环境，是保护生态环境的重要屏障。水源涵养林发挥其功能的主要途径是通过其林冠层、枯枝落叶层以及林地土层，完成对降水的截流和蓄水过程一般在实际建设中，要求水源涵养林树种混交程度高，且林区灌草盖度高。

1 研究概述

随着当前国家对林业发展以及国家对生态环境优化的重视程度不断提升，国家对河北省塞罕坝机械林场的建设要求也在不断提升，在林业建设中不能仅仅以林业的经济效益作为发展目的。林业建设更应当向生态功能方向发展。当前塞罕坝林场之中，大约有30%左右的林分为公益林，其他林分为商品林，公益林的大面积存在势必影响了林场经济效能。在林场建设中，其主要的功能目前是培育中小径级用材林，但是从长远看，生态功能才是生存之本，水源涵养作为发挥生态功能之一必将成为林业建设重要任务之一，培育优质水源涵养林必将提上新的高度。所以，在林业建设中通过人工控制的手段来调整林分结构，进而优化生态功能，很有现实意义。

2 研究方式

2.1 研究区域概况

塞罕坝林场位于河北省省的最北端，其地处内蒙古高原和冀北山地交界。该区域属于温带大陆性气候，降水量少，在林木生长过程中昼夜温差较大。在林场建设中，其主要的林分包括落叶松、樟子松、白桦、云杉等，最为主要的成分是落叶松人工林。在本文的研究中，笔者选择了林场中具有一定代表性的林分区域，在实验区域内划分样地进行研究，主要的研究内容包括林分、林木的冠幅、树高等参数。

2.2 数据的记录

河北省塞罕坝机械林场主要的林分是落叶松人工林，其中还包括云杉的混种林分，本文研究对象是落叶松水源涵养林区。根据实际采伐强度上的差异，选择了3种不同的林分类型，即采伐强度为常规采伐的落叶松林、采伐强度为大强度定向抚育的落叶松林以及未经过抚育的落叶松林，对3类林分进行对比之后可以得出人工采伐对林区中水源涵养林林分上的影响。

通过设置样地的形式对试验区域之中的林层、冠幅面积、树种多样性以及林分组成林分的变化进行了记录。

在试验中选择的固定样地是在林场的工作人员的帮助下进行划定，设置多个固定样地可以保证对比区域林分的稳定，从而通过对比说明采伐对林分结构的影响。选择未经过抚育的水源涵养落叶松林以及常规采伐和大强度定向抚育的落叶松林分进行实验对比。

3 研究结果和分析

3.1 林分类型垂直结构

采伐强度为常规采伐的林分中，林木的冠幅面积为4.9m2；采伐度为大强度财富的林区林木冠幅面积为6.2m2；未经过采伐管理的林区林木的林木冠幅面积为2.3m2。试验结果说明，在水源涵养林中，林分会随着林木密度的降低而发展，有利于水源涵养功能的实现。未经过管理的水源涵养林之中的林分结构主要是落叶松林，在林分中不存在树种杂交的现象，林分之中树种的结构单一，影响了水源涵养功能的实现。因此，在河北省塞罕坝林业的建设和发展过程中，水源涵养林的建设中在林分的上层进行选择性采伐，通过采伐管理，改善林分之中的光照条件和空气流通条件，方便中下层树种成长，保证林分之中的树种多样性，提升其生态功能。

常规采伐的林分中，其上中、下各层的林分树种冠幅更有利于其进行水源的涵养，各层树种的多样性优于对比林区，但是，在这一区域之中上层树种中阔叶树种数量较少，因此，在未来的发展建设中，管理人员要考虑林区上层的树种，对其进行合理的选择和定期的采伐，减少在林区上层中存在的干扰树种的量。

大强度定向抚育的林分之中，上中下各层中树种最多，在上层中冠幅面积最大的是落叶松，其他成林中各类树种的冠幅面积相差不大。在这类林分之中，正在栽植生态价值和经济价值并重的树种，现在栽植的树种有云杉和樟子松，在保证水源涵养功能的同时，维持绿化苗木的采挖，提升经济收益。在经营中保证中下层树种的成长，采伐主要针对上层树木，有效保证林分之中林木种类的更新。

3.2 林分类型水平结构

在试验中，除了需要研究采伐强度对于林分在垂直层面的影响之外，还以林木的径生长量大小为指标，在水平方向上对林分的变化情况进行研究。一般来说，对林区林分的调整目标是将林木调整为典型的异龄林结构，以便于突出其生态功能。在塞罕坝林区中，林分中最多的是落叶松林，由于多年来按照固定规程采伐管理，导致林分的平均胸径相差较小，造成不同林木之间生长竞争严重，成长较为缓慢，在生长中水源涵养功能不强。

常规采伐的林分之中，阔叶树种的成长和分布范围更广，使得树种成分更为多样化。为了推进树种的多样性生长，在经营中可以选择性的采伐其竞争树种，加快林区之中的树种更新速度。

大强度定向抚育的林分中，林分表现为典型的异龄林结构特征，其树种的组成优于实验中的其他2种林分，其水源涵养能力最佳，从而具备更强的生态功能。

3.3 冠长率和冠幅面积

影响林区水源涵养能力的因素还包括林分的冠长率和冠幅面积，这2个特征可以提升降水过程中，林分的降水截流和吸收能力，减少地表出现径流，降低出现水土流失的可能性。一般认为冠幅长度在树高的2/3时具备最佳的水源涵养能力。经过研究，发现林木的冠长率和冠幅面积会随着林木直径的增长而增大，这2个参数提前发生变化，说明在该树木的周边存在影响其生长的因素，比如，竞争性林木等。在这种情况下，需要对竞争林木进行选择性的采伐，保证目的树种的成长，保证冠长率和冠幅面积的增长，提升水源涵养能力。

4 结语

通过试验对比可以看出，不经过采伐的林区中，其林分的水源涵养能力最差，因此，为了提升林业建设区域的生态功能，可以采取一定的手段进行人工采伐和管理，提升生态功能，增加林业建设生态效益。

[1]陈东立,余新晓,廖邦洪.中国森林生态系统水源涵养功能分析[J].世界林业研究,2005,18(1):49-54．

[2]吴丽芝,高岗,秦富仓,等.内蒙古赤峰市敖汉旗大五家流域森林涵养水源功能与林分因子的相关性研究[J].林业科学研究,2013,26(6):722-729．

[3]莫菲,李叙勇,贺淑霞,等.东灵山林区不同森林植被水源涵养功能评价[J].生态学报,2011,31(17):5010-5016．

[4]苏艳霞,李海毅,高婷婷.我国水源涵养林研究概况[J].广东农业科学,2013(13):173-176．

[5]唐守正,雷相东.加强森林经营,实现森林保护与木材供应双赢[J].中国科学:生命科学,2014,44(3):223-229．