承德市木蘭圍場不同強度間伐對油松人工林生長的影響

趙渺

（遼寧省林業調查規劃院，遼寧 沈陽110122）

油松（Pinustabuliformis）是華北地區重要的造林樹種，在其生長過程中只有進行撫育才能取得好的經營效果。撫育間伐是森林經營過程中非常重要的經營措施。撫育間伐是從幼林郁閉起，至主伐前一個齡級止，在森林中重復且定期地伐除部分林木，為留存的經濟價值較高、生長優勢、符合經營目的要求的林木創造良好的生長環境，促使保留木更快、更好地生長，以達到森林經營的最終目的，實現最大經濟效益和生態效益。撫育間伐既是培育森林的措施，又是獲得木材的手段。間伐可促進保留木生長，通過撫育間伐，增強保留木的生長空間和營養面積，改變林地的光照、溫度和濕度條件，改善土壤理化性質，增強微生物的活動，從而促進保留木的快速生長，縮短培育期限。未加人為干預的森林，有35%～50%的林木會因自然稀疏而枯死。這些枯死木未必都是材質低劣的，而留存木也未必都是材質優良的。因此，應實施間伐，用人工選擇來代替自然稀疏，即通過撫育間伐，調節林木組成，使其形成良好的層次結構及各種林分結構，以便充分利用營養空間，改善林分品質，提高林木質量。與皆伐相比，間伐林分的自然更新效果更好，有利于森林可持續發展。

但是間伐涉及多方面的問題，如首次間伐的樹木年齡、間伐強度、間伐周期以及間伐后取得的效果及其如何進行評價等都是相關的重要問題。

本試驗通過設計間伐強度梯度進行間伐后油松生長情況的探索，主要通過比較其胸徑、樹高和冠幅的變化趨勢和差異，通過其數值大小進行綜合分析，得出合理的油松人工林間伐強度數據，為林業生產提供科學依據。同時對間伐強度是否應有一定限制進行探索

1 試驗地概況

圍場是河北省承德市北部的縣級城鎮，位于116°32′—118°14′E，40°35′—42°40′N，處于內蒙古高原與華北平原的過渡地區，主要分布在內蒙古高原的延伸地帶，海拔1 000～1 500m，總面積9 131 km2。

木蘭圍場自然保護區坐落于華北地區著名河流—灤河的上游地區，集中分布在河北省承德市圍場縣的西部，總面積5萬余hm2，是以保護森林生態系統和瀕危珍稀野生動植物為主的森林生態類型自然保護區。

圍場處于河北特有植物三大集中分布區之一，即以霧靈山為核心的冀東北山地。另外兩個集中分布區分別是以小五臺山為中心，冀西北山地地區和太行山南段的內丘至武安一線的低山丘陵區。

木蘭圍場自然保護區共有種子植物793種，隸屬90科371屬，分別占河北植物區系總數的36.9%，70.3%，52.0%。其中，裸子植物3科7屬共11種，即松科（Pinaceae）、柏科（Cupressaceae）；被子植物87科364屬共782種，雙子葉植物76科293屬653種，單子葉植物11科71屬129種，其中物種較多的科為禾本科（Gramineae）、薔薇科（Rosaceae）、菊科（Compositae）、豆科（Leguminoceae）等。該區植物大科較少而小科較多，單屬科僅有4科。在屬的組成上，小型屬及區域單種屬占核心地位，約占總屬數的88.1%，占總種數的66.4%。在生活型方面，草本植物占絕對優勢，藤本植物最少。該區種子植物區系成分較為復雜和豐富，體現了典型的溫帶性質。

圍場內分布的河北特有植物：河北柳、河北烏頭、霧靈香花芥、河北巖風、多歧沙參。

2 研究方法

2.1 樣地設置

為了確保試驗的準確性，在設置樣地時盡量保證除變量外的林分因子、地形因子和土壤條件保持一致。進行試驗的油松林均是樹齡為28a的油松人工純林，且其已經經過第一次撫育間伐，現在密度為1 815株·hm－2；所選調查樣地均是海拔1 220 m左右，坡度25°～35°的陽坡山地，土壤類型均為棕色森林土。

在此次油松人工林的間伐試驗中設置了4個間伐強度，在原密度為1 815株·hm－2的林分中分別進行弱度（27.3%）Ⅰ、中度（40.5%）Ⅱ、強度（50.4%）Ⅲ、超強度（67.8%）Ⅳ間伐，并用原密度林分作為對照（CK）。試驗中設置20m×20m大小的樣地，每個間伐強度均設置3個樣地作為重復。下文分別以Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和CK代表弱度、中度、強度、超強度間伐和對照。

在2009年進行不同強度間伐試驗（表1）。由于是中齡林，樹木按一定的株行距栽植且長勢均勻，因此，沒有按照五級木劃分法對林木進行劃分，采伐時機械選擇性疏伐的方法，而是按照間伐強度制定采伐計劃。在2010年7—8月進行第一次間伐后生長情況的調查。

表1 樣地概況

2.2 調查和計算方法

林分生長：在樣地內進行每木檢尺，得到樹木胸徑、樹高和冠幅的數據并計算各指標平均值，比較不同間伐強度情況下各指標的差異和變化趨勢。利用SPSS 18.0軟件進行統計，并使用LSD多重比較法確定不同間伐強度間林分各指標的差異。

3 結果與分析

3.1 不同間伐強度對林分生長的影響

3.1.1 不同間伐強度油松林分各指標的差異 根據不同間伐強度下油松林生長情況，分別對對照和四個間伐梯度油松的胸徑、樹高、南北冠幅和東西冠幅進行平均值比較，利用SPSS 18.0軟件進行差異性分析，得到結果見表2。

由表2可以分析得出進行間伐后油松林中胸徑、樹高、南北冠幅和東西冠幅之間均有顯著差異。

比較對照和各間伐梯度胸徑的差異。與對照相比，各間伐梯度均與其有顯著差異；弱度間伐和其他間伐梯度之間均有顯著差異；中度間伐和強度、超強度間伐之間差異均不顯著，而強度和超強度間伐之間差異顯著。可以看出，間伐后的林木胸徑均有提高，在中度間伐后各間伐梯度之間差異不明顯。

表1 不同間伐強度下油松林木生長狀況

比較對照和各間伐梯度樹高的差異。可以看出對照與間伐后的林分均有顯著差異，其中弱度、中度和超強度間伐后樹高差異不明顯，而強度間伐與其他相比差異明顯，且樹高減少。

南北方向平均冠幅大于東西方向冠幅。其中南北冠幅進行縱向比較，間伐后冠幅均有生長，且與對照差異顯著；除強度間伐外，各間伐梯度之間差異均不明顯。東西方向冠幅進行縱向比較，弱度間伐與對照之間差異不顯著，而與其他間伐強度梯度之間有顯著差異；中度、強度和超強度間伐之間均無顯著差異。

3.1.2 不同間伐強度油松胸徑生長的趨勢 通過比較不同間伐強度胸徑生長情況（見圖1），得到隨著間伐強度的增強胸徑的生長趨勢。與對照相比，各間伐強度情況下林分胸徑都有所提高，雖然中度、強度和超強度間伐梯度下胸徑差異不顯著，但是其弱度、中度、強度和超強度間伐分別提高7.7%，22.7%，28.9%和18.1%，說明間伐有助于林分胸徑生長量的增加。胸徑的生長按照弱度間伐＜中度間伐＜強度間伐的趨勢在逐漸上升，在超強度間伐情況下林分胸徑有所下降，但仍高于弱度間伐。超強度間伐時林分胸徑并不是最高，說明撫育間伐對胸徑生長的影響并不是強度越大越好。

圖1 不同間伐強度胸徑生長情況比較

3.1.3 不同間伐強度油松樹高生長的趨勢 由圖2可以看出，不同間伐強度樹高生長與胸徑生長趨勢略有不同。與對照相比，各處理分別提高了8.9%，10.8%，4.4%和11.4%。樹高變化的總趨勢是不斷增大，但在強度間伐時突然變小。

圖2 不同間伐強度樹高生長情況比較

3.1.4 不同間伐強度油松冠幅生長的趨勢 由圖3可看出，油松的南北方向冠幅略大于東西方向，但冠幅變化趨勢一致。南北方向冠幅比對照分別增加34.8%，37.3%，53.3%和38.2%，除強度間伐外變化幅度不大。與對照相比，按照從弱度間伐到超強度間伐的次序，東西方向冠幅分別增加5.4%，13.0%，37.3%和25.4%，變化幅度比較明顯。不論南北還是東西方向冠幅均呈現上漲趨勢，與胸徑變化趨勢相似，超強度間伐時冠幅出現減小的情況。

圖3 不同間伐強度冠幅生長情況比較

4 結論與討論

4.1 結論

通過比較不同間伐強度時胸徑生長情況，得到胸徑的生長量呈現弱度間伐＜中度間伐＜強度間伐的趨勢，在超強度間伐情況下林分胸徑有所下降，但仍高于弱度間伐。但超強度間伐時林分胸徑并不是最高，說明撫育間伐對胸徑生長的影響并不是強度越大越好。樹高變化的總趨勢是不斷增大，但在強度間伐時突然變小。不論南北還是東西方向冠幅均呈現上漲趨勢，與胸徑變化趨勢相似，超強度間伐時冠幅出現減小的情況。

考慮樹木生長，得到在中度以上間伐強度有利于樹木生長和林分健康，但不能高于超強度間伐強度。因此，間伐強度在中度到強度之間效果最好，保留木為900～1 000株·hm－2，間伐強度為40%～50%。

4.2 討論

人工油松林存在著結構單一的問題。要想發揮高效的生態效益，必須科學經營。對間伐后的油松人工林林分生長研究表明：間伐改變了林分的密度，調整了林木之間的關系，改善了林分的生長環境，從而促進林分生長，且隨著間伐強度的增大，林分的各項生長指標均顯著增加。這與曹云等（2005）研究撫育6年后21年生的油松人工林林分生長狀況得出的結論一致。

本研究通過設置超強度間伐這一梯度，得到了間伐強度并不是越大越好的結論，為油松人工林的撫育間伐提供了理論依據，對于此密度的林分，間伐強度控制在40%～50%最好。本研究過程中采用機械間伐方式，取得了好的試驗結果，說明此方法適用于林分生長比較均勻的林分。在以后的實踐中可以對相似林分進行應用，以減少工作時間，并能避免人力、物力的浪費。

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