冀北山地不同坡向华北落叶松人工林生长量分析

郭建军 郭宾良 刘海翔 周长亮 李伟 方宏印

摘 要 为研究冀北山地华北落叶松（Larix principis-rupprechtii）在不同坡向具体的生长状况，以木兰围场北沟林场的华北落叶松林为研究对象，采用树干解析的方法对其胸径和树高的生长量进行研究分析，结果表明：（1）阴坡华北落叶松胸径总生长量整体高于阳坡，其中在15～25 a最为明显，最大差值为0.8 cm。（2）阴坡与阳坡的华北落叶松胸径平均生长量的生长趋势基本一致，但是阴坡华北落叶松胸径平均生长量明显高于阳坡，10～30 a最为明显，最大差值为0.06 cm。（3）阴坡华北落叶松树高总生长量整体高于阳坡，25～35 a最为明显，最大差值为1.3 cm。（4）不同坡向华北落叶松树高平均生长量的增长趋势基本一致，但是阴坡华北落叶松树高平均生长量明显高于阳坡，10～35 a最为明显，最大差值为0.07 cm。

关键词 华北落叶松人工林;坡向;林分生长;冀北山地

中图分类号：S758       文献标识码：A   doi：10.13601/j.issn.1005-5215.2021.02.006

Abstract In order to study the specific growth  of Larix principis- rupprechtii on different slope aspects in northern Hebei mountainous area，the growth of DBH and height of Larix principis- rupprechtii forest in Beigou forest farm of Mulanweichang was studied by using the method of trunk analysis. Result shows that： （1） The total growth of DBH of Larix principis-rupprechtii  on shady slope aspects is higher than that on sunny slope aspects，especially in 15-25 years 8 cm. （2） The average growth trend of DBH of Larix principis- rupprechtii in shady slope aspects is basically the same as that in sunny slope aspects，but the average growth of DBH of Larix principis- rupprechtii in shady slope aspects is significantly higher than that in sunny slope aspects，which is the most obvious in 10-30 years，and the maximum difference is 0.06 cm. （3） The total height growth of Larix principis- rupprechtii on the shady slope aspects was higher than that on the sunny slope aspects，and the maximum difference is 1.3 cm from 25 a to 35 a. （4） The growth trend of average height growth of Larix principis- rupprechtii on different slope aspects is basically the same，but the average height growth of Larix principis- rupprechtii on shady slope aspects is significantly higher than that on sunny slope aspects，which is most obvious from 10 to 35 years，and the maximum difference is 0.07 cm.

Key words Larix principis- rupprechtii plantation;slope aspects;growth of stand;mountains in Northern Hebei Province

林木生长受诸多因素控制，包括自身的生物学因素、人为干扰因素和周围的环境因素等，而林木的立地环境因素又是影响其生长发育最主要的因素之一，包括海拔、坡度、坡位、坡向等，这些立地条件的改变在很大程度上影响着林木的生长发育，因此，通过研究某一不同立地条件下林木的生长量，可作为评定该立地条件的参考指标[1]。

华北落叶松（Larix principis-rupprechtii）为阳性树种，喜光、极耐寒，是我国温带地区极为重要的造林树种。因其生长速度快，对土壤适应能力较强及干形好、易成活等特点成为冀北山地森林面积和蓄积量最大的主要生态树种[2]。本文以冀北地区华北落叶松人工林为研究对象，通过比较不同坡向林木的胸径、树高生长量之间的差异，探讨华北落叶松的动态生长规律，用以指导该地区华北落叶松人工林的生产和经营。

1 研究地概况

木兰围场地处河北省东北部，位于阴山山脉与大兴安岭山脉余脉的交匯处，是连接坝上高原和冀北山地的丘陵山地地带，地理坐标41°47′—42°06′ N，116°51′—117°45′ E，海拔750～1 829 m。该区属大陆性季风型气候，年平均气温-1.4～4.7 ℃，极端最高气温38.9 ℃，极端最低气温-42.9 ℃，≥0 ℃的年积温2 180 ℃，无霜期67～128 d。年均降水量380～560 mm，主要集中在6—8月[3，4]。围场县土壤主要包括棕壤、褐土、风沙土、草甸土、沼泽土、灰色森林土、黑土等7个土类，共15个亚类，66个土属，143个土种。树种主要以华北落叶松林、油松（Pinus tabuliformis）、云杉（Picea asperata）、白桦（Betula platyphylla）、山杨（Populus davidiana）、蒙古栎（Quercus mongolica）等为主。活立木的蓄积总量达到284 104 m3、森林覆盖率达到88%，年采伐蓄积5 000 m3左右[5]。

2 研究方法

2.1 标准地设置

经过充分的外业调查，在木兰围场北沟林场的华北落叶松人工林中设置6块50 m×50 m的样地，所选样地要求3块处于阴坡，3块处于对应的阳坡，其他环境因子及林下植被基本相似，林龄25～40 a。详细调查样地的具体情况（地形、地貌、坡度、坡向、坡位、海拔、土壤类型）并记录[5，6]。

2.2 测定方法

对样地内的林木进行每木检尺并记录林木的胸径与树高，通过数据分析选择平均木，对平均木进行树干解析，比较不同坡向下华北落叶松人工林胸径和树高的差异并分析其生长规律[7，8]。

3 结果与分析

3.1 坡向对胸径的影响

通过对解析木数据的分析，分别得到不同坡向华北落叶松胸径总生长量和平均生长量不同林龄的分布图，并得到拟合曲线用以模拟其生长过程。结果如图1和图2所示。

分析图1和图2可以看出，不同坡向华北落叶松胸径总生长量拟合曲线分别为：

阴坡：y=-0.327 4x2+6.294 x-4.971 4 R2 = 0.992 6

阳坡：y=-0.273 8 x2+5.833 3 x-4.628 6 R2=0.993 3

生长趋势一致，但阴坡华北落叶松胸径总生长量整体高于阳坡，15～25 a最为明显，最大差值为0.8 cm。

不同坡向华北落叶松胸径平均生长量拟合曲线分别为

阴坡：y=-0.011 9 x2+0.098 8 x+0.43 R2=0.933

阳坡：y=-0.010 2 x2+0.081 9 x+0.427 1 R2=0.917 2

生长趋势基本一致，阴坡华北落叶松胸径平均生长量稍高于阳坡，10～30 a最为明显，最大差值为0.04 cm。

3.2 坡向对树高的影响

通过对解析木数据的分析，分别得到不同坡向华北落叶松树高总生长量和平均生长量不同林龄的分布图，并得到拟合曲线用以模拟其生长过程。结果如图3和图4所示。

分析图3和图4可以看出，不同坡向华北落叶松树高总生长量拟合曲线分别为：

阴坡：y=-0.295 2 x2+4.6905 x -2.628 6 R2=0.990 2

阳坡：y=-0.315 5 x2+4.620 2 x-2.542 9 R2=0.994 6

生长趋势一致，但阴坡华北落叶松树高总生长量整体高于阳坡，25～35 a最为明显，最大差值为1.5 m。

不同坡向华北落叶松树高平均生长量拟合曲线分别为：

阴坡：y=-0.010 6 x2+0.080 1 x+0.374 3 R2=0.900 4

阳坡：y=-0.006 9 x2+0.043 1 x+0.394 3 R2=0.981 6

生长趋势基本一致，阴坡华北落叶松树高平均生长量明显高于阳坡，10～35 a最为明显，最大差值为0.06 m。

4 结论与讨论

本文通过对冀北山地华北落叶松在不同坡向胸径和树高的平均生长量和总生长量的具体差异分析，结果表明：（1）阴坡华北落叶松胸径总生长量整体高于阳坡，其中在15～25 a最为明显，最大差值为0.8 cm。（2）阴坡与阳坡的华北落叶松胸径平均生长量的生长趋势基本一致，但是阴坡华北落叶松胸径平均生长量明显高于阳坡，10～30 a最为明显，最大差值为0.04 cm。（3）阴坡华北落叶松树高总生长量整体高于阳坡，25～35 a最为明显，最大差值为1.5 m。（4）不同坡向华北落叶松树高平均生长量的生长趋势基本一致，但是阴坡华北落叶松树高平均生长量高于阳坡。

综上所述，阴坡条件下华北落叶松的生长优于阳坡。出现这一现象的原因可能是由于阴坡立地条件下，林内的光照强度弱，时间较短，导致林内的水分蒸发较少，土壤湿度得以保持在较高水平。华北落叶松虽为喜光树种，但阴坡的土壤湿度要优于阳坡的同龄林分，更适合其生长。本研究是在坡向不同，其他立地环境因子基本一致的条件下进行的，因此其他立地环境因子对本研究的结果影响较小，但林木的生长与林分本身的结构和密度有密切关系，对所选样地林分的结构和密度进行调整可能会影响研究结果，所分析数据均来自于对样地平均木的解析，如果对样地的优势木进行解析，研究结果也可能有变化。

参考文献：

[1] 李艳丰，牛庆花，贾双竹，等，不同坡向对华北落叶松林木生长的影响[J]. 安徽农业科学，2018，46（2）： 75-77

[2]张宝忠，孙德学，金有林.辽西地区华北落叶松造林立地条件选择的研究[J].防护林科技，2005（6） ：19 -20

[3]梁文俊，丁國栋，高广磊，等. 华北落叶松人工林不同阶段经营密度研究[J]. 水土保持通报，2011，31（4）：145-148

[4]姜鹏，董树国，隋玉龙，等，北沟林场华北落叶松生物量模型的研究[J]. 中南林业科技大学学报，2013，33（7）： 131-135

[5]梁文俊，丁国栋，韦立伟，等.落叶松人工林密度对林木生长的影响[J].水土保持通报，2010，30（4）：79-81

[6]张建华.冀北山地华北落叶松典型林分结构功能评价与近自然经营研究[D].北京：北京林业大学，2014

[7]王勇.燕山山地华北落叶松人工林生长规律研究[D].保定：河北农业大学，2014

[8]孟宪宇. 测树学[M]. 北京：中国林业出版社，2006