透光撫育對紅松生長及干形的影響

2015-12-16 08:12:02呂躍東劉忠玲王慶成呂躍偉郭樹平

森林工程 2015年5期

呂躍東，劉忠玲，姚穎，王慶成，呂躍偉，郭樹平*

(1．黑龍江省林業(yè)科學研究所，哈爾濱150081;2．東北林業(yè)大學林學院，哈爾濱150040)

紅松(Pinus koraiensis)是我國東北林區(qū)特有的珍貴用材和經(jīng)濟樹種，其根、葉、花、果和木材都具有較高的經(jīng)濟用途［1］。紅松作為重要的經(jīng)濟樹種是由它的生物學特性和經(jīng)濟價值所決定的，紅松雖然主要以用材為主［2-6］，但同時它又是果樹，除松仁外，其果鱗、花粉和松脂都具有廣泛的用途，經(jīng)濟價值較高，種仁是營養(yǎng)豐富的保健食品［7-10］。目前國內(nèi)紅松干性研究內(nèi)容較多，但紅松透光撫育對紅松干性研究較少。本文采用不同透光強度對紅松林進行透光撫育，通過調(diào)查林分內(nèi)各種指標，研究其樹種組成結(jié)構(gòu)、林分蓄積量和紅松蓄積生產(chǎn)力，旨在尋找透光撫育對紅松干性的影響規(guī)律，為定向培育紅松用材林提供理論依據(jù)。

1 研究地概況

試驗林地位于東北林業(yè)大學老爺嶺生態(tài)定位站。地理坐標為東經(jīng) 127°18'0″～ 127°41'6″，北緯45°2'20″～45°18'16″;地處張廣才嶺西坡，境內(nèi)以山區(qū)丘陵地貌為主，年平均氣溫2．4℃，年大于等于10℃以上積溫2 300℃左右，無霜期125d左右，年平均降水量700 mm。

2 研究方法

所調(diào)查紅松林為1967年在撂荒地上營造的紅松人工林，由于大量闊葉樹種的侵入，形成人天混群落。先期闊葉樹的生長逐漸超過紅松，對紅松的進一步生長產(chǎn)生抑制作用，1976年實施以伐除紅松林冠上層闊葉樹的透光撫育試驗。采取了全透光(伐除紅松林冠以上全部闊葉樹)、半透光(伐除紅松林冠以上一半闊葉樹)和對照(未伐除闊葉樹)三種處理方式［11］。

按照全透光、半透光和對照三種處理方式各設置3塊30 m×20 m的標準地，然后將每塊標準地劃分為24個5 m×5 m的小樣地。在每個小樣地中調(diào)查喬木樹種的種類、胸徑、樹高、密度及頻度等，研究其樹種組成結(jié)構(gòu)、林分蓄積量和紅松蓄積生產(chǎn)力［12］。

3 結(jié)果與分析

3．1 透光撫育對群落樹種組成的影響

不同透光撫育強度使人工林群落樹種組成結(jié)構(gòu)有所差異，隨著撫育強度呈梯度變化見表1。通過計算全透光、半透光、對照群落的組成樹種的重要值，分析不同透光強度對群落樹種組成結(jié)構(gòu)的影響。全透光群落組成結(jié)構(gòu)為8株紅松1株水曲柳;半透光群落組成結(jié)構(gòu)為6株紅松1水曲柳1株其他;對照群落組成結(jié)構(gòu)為5株紅松1株蒙古櫟1株水曲柳1株核桃楸1株白樺1株其他。半透光群落紅松的優(yōu)勢地位較全透樣地有所下降，對照群落紅松的優(yōu)勢地位不及全透光和半透光群落。

由此可見，紅松人工林群落主要樹種組成結(jié)構(gòu)隨著透光強度的增大趨于簡單，但紅松的優(yōu)勢地位有所增加，這充分表明，伐除闊葉樹的透光強度的調(diào)整，既是林分郁閉度的調(diào)整，也是闊葉樹比例的調(diào)整，這對紅松的生長，培育紅松針闊混交林具有重要意義。

表1 不同透光強度紅松人工林群落組成Tab．1 The community composition of korean pine plantation with different transmittance intensities

3．2 透光撫育對紅松蓄積生產(chǎn)力的影響

利用黑龍江主要樹種材積表計算紅松和林分蓄積量，根據(jù)紅松平均樹齡，計算蓄積生產(chǎn)力。

不同透光強度的群落蓄積量有所不同。全透光群落蓄積量為238．09 m3/hm2，半透光群落蓄積量為 245．02 m3/hm2，對照為 183．22 m3/hm2(如圖 1所示)，半透光群落最大，對照群落最小紅松蓄積生產(chǎn)力沿透光強度梯度呈規(guī)律性變化，沿由大到小的透光強度，紅松蓄積生產(chǎn)力依次為3．13、2．60、1．25 m3/hm2·a-1(如圖2 所示)。

圖1 紅松人工林群落蓄積量Fig．1 The volume of pine plantation community

圖2 紅松人工林紅松蓄積生產(chǎn)力Fig．2 The productivity of korean pine plantation

沿由小到大的透光強度，人天混群落紅松蓄積生產(chǎn)力呈遞增趨勢，群落蓄積量則表現(xiàn)為半透光群落最大。這可能是因為半透光既解放了紅松，也給保留的闊葉樹提供了良好的生長空間，二者的綜合效應使群落蓄積量表現(xiàn)為最大。從總體上看，透光群落蓄積量及紅松蓄積生產(chǎn)力較不透光群落要大。

3．3 紅松林分密度與紅松干形的變化規(guī)律

以東北林業(yè)大學老爺嶺生態(tài)定位站人工林為對象，分別選取44、33、26a生紅松人工林為調(diào)查對象，共設置6塊樣地，每塊樣地大小為30 m×20 m，在樣地內(nèi)每木檢尺，檢尺結(jié)果見表2。通過數(shù)據(jù)分析，結(jié)果表明紅松尖削度隨著紅松人工林林分密度的增大而減小(如圖3所示)，說明林分密度越大紅松尖削度越低，主干形質(zhì)越好。同時隨著林分密度的增大紅松分叉率降低(如圖4所示)，當密度為2 000株/hm2左右時，分叉率趨于穩(wěn)定。同時發(fā)現(xiàn)林木高徑比對主干形質(zhì)產(chǎn)生明顯的影響，高徑比越大，形數(shù)也越大，如圖5所示。通過以上結(jié)果可以看出，紅松主干形受林分密度影響很大。