油松人工林自然更新的影响因子研究

刘建荣

(忻州市忻府区林业站,山西 忻州 034000)

天然更新是森林生态系统自然繁衍与恢复的手段，是指在没有人为作用下，通过天然下种的方式形成新林分的过程。通过天然更新，有利于实现，有利于实现结构稳定、功能优化的高质量森林。油松(Pinustabulaeformis)，为松科松属常绿乔木，是中国所特有的种，油松属阳性树种，根系发达，适应性强，抗旱、耐寒、耐贫瘠，对立地条件的要求不高，甚至能在裸岩条件下生长。因其独特的生态优势，油松已经成为我国北方造林的主要树种，在林业生态建设方面发挥着不可替代的作用。油松人工林具有很强的天然落种、自然出苗的能力，但仍需适宜的环境条件才能实现天然更新[1]。关于油松人工林天然更新，学者们进行了研究和探索，如宋晓刚[2]研究表明，油松人工林自然更新受郁闭度、坡向、坡度及林分密度的影响；刘铁岩等[3]认为，平坦地形不利于油松人工林更新；张树梓等[4]研究结果表明，土壤-枯落物因子是影响塞罕坝地区华北落叶松人工林林分更新的关键因子。韩文娟[5]研究指出，进行抚育管理，有利于油松人工林更新。本研究以油松人工林为研究对象，分析了坡向、土层厚度、草灌覆盖状况等因素对油松林自然更新的影响，探究适宜油松林自然更新的环境条件，旨在为油松人工林的自然更新创造出更有利的环境条件，也为油松林的人工抚育和可持续发展提供一些理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于忻州市忻府区，地理坐标为38°13′—38°41′ N，112°17′—112°58′ E，忻府区属季风型大陆性气候，夏季多东南风，冬季多西北风，春温高于秋温，夏季过后秋高气爽。无霜期平均167.1 d。年平均降水量为462.5 mm，降水集中于7—9月。年平均气温：平川区8 ℃以上，丘陵区5～8 ℃，山区5 ℃以下。1月最冷，7月最热。

1.2 调查方法

根据油松林的不同林况、地况及营林措施等选取适当的标准林地，调查坡向、土层厚度及灌木和草本植物的状况等。在每个标准样地的范围内设置20～25个2 m×2 m的样方，在样方内调查记录油松林自然更新的幼苗(幼树)的数量和高度生长情况。

2 结果与分析

2.1 不同坡向对油松人工林更新幼树株数和高度的影响

从表1的分析结果可知，坡向因素对油松人工林的幼树更新有显著性影响。分析自然更新幼树株数和高度生长量指标可知，阴坡和半阴坡油松人工林自然更新效果更好，显著高于半阳坡和阳坡，其中阴坡油松林幼树株数和高度生长量分别达到最高，为6 906.8株和19.85 cm，其次是半阴坡油松林幼树株数和高度生长量分别为5 177.9株和17.18 cm。由此可知，坡向因素对油松人工林的自然更新中幼树株数和幼树高度生长量的影响均达到了5%的差异显著水平，且阴坡和半阴坡影响显著高于半阳坡和阳坡，分析原因可能是由于不同坡向水分、养分、光照条件的差异而导致的。

表1 不同坡向的油松人工林更新幼树株数和高度生长量

注：同一列不同字母表示不同处理间差异的显著性水平(P<0.05)。

2.2 不同土层厚度对油松人工林更新幼树株数和高度的影响

从表2的分析结果可知，土层厚度因素对油松人工林的幼树更新有显著性影响。分析自然更新幼树株数和高度生长量指标可知，土层厚度越厚，油松人工林自然更新效果越好，厚土层时油松林幼树株数和高度生长量分别达到最高，为7 738.9株和18.26 cm，显著高于中等厚度土层和薄土层，且土层厚度因素对幼树高度生长的影响大于对幼树数量的影响。

表2 不同土层厚度的油松人工林更新幼树株数和高度生长量

由此可知，土层厚度因素对油松人工林的自然更新中幼树株数和幼树高度生长量的影响也达到了5%的差异显著水平，且厚土层的影响显著高于中等土层和薄土层，分析原因可能是由于厚土层营养水分更加充足，更能满足幼树的生长。

2.3 草本植物对油松人工林天然更新的影响

从表3的分析结果可知，草本和灌木植物因素对油松人工林自然更新也有一定的影响，不同盖度和株高的草本和灌木状况对幼树的数量和高度生长量均有影响，且盖度和株高较小的植物状况更有利于油松林的自然更新。例如，草本盖度45%，株高15 cm，灌木盖度为1%时，油松林的幼树数量平均达到5 088.6株，幼树的高度平均生长量达到23.43 cm，其自然更新效果明显优于盖度和株高较大的植物状况。分析原因可能是由于草本植物对幼树幼苗有一定的遮光作用，草根在土壤表层盘结密集，阻碍了种子接触土壤而发芽。

表3 草本植物对油松人工林天然更新幼树株数和高度生长量的影响

3 讨论与结论

本试验研究结果表明，坡向、土层厚度和草本植物状况均能对油松人工林的自然更新造成显著性影响。调查中发现，阴坡和半阴坡油松人工林自然更新效果更好，显著高于半阳坡和阳坡，且阴坡油松林幼树株数和高度生长量分别达到最高；刘明国等[6]的研究也表明，坡向是影响油松天然更新的主要因素，阴坡和阳坡相比，阴坡更有利于油松天然更新。土层厚度越厚，油松人工林自然更新效果越好，分析原因可能是厚土层营养水分更加充足，更能满足幼树的生长。本文研究表明，油松天然更新和草本植物覆盖度及株高有密切关系，草本植物盖度和株高较小更有利于油松林的自然更新，主要原因是盖度较大的草本植物会对幼苗起到一定的遮光作用，且草根在土壤表层盘结密集，阻碍了种子接触土壤而发芽，导致幼苗生长受到抑制，不利于油松林的自然更新。王海青等[7]学者也提出了相同的观点。值得指出的是，油松人工林天然更新是一个复杂的系统问题，受到诸多因素的影响，且影响因子之间不是孤立的，存在互相促进或者抑制的关系。因此，在工作实践中，要根据油松人工林的实际立地条件，统筹考虑，科学实施才可能达到经营目的。