不同采伐強(qiáng)度對松樹林空間分布格局和空間結(jié)構(gòu)的影響

[摘 要] 在自然生態(tài)系統(tǒng)中，森林作為最重要的組成部分之一，對促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定具有十分重要的作用。而不同的采伐強(qiáng)度會對林木的空間結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同的影響，進(jìn)而影響生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。基于此，本文以廣西某林場為試驗(yàn)對象，選取若干個(gè)樣地，分別選擇不同的采伐強(qiáng)度，分析采伐干擾對松樹林空間分布格局和空間結(jié)構(gòu)的影響。

[關(guān)鍵詞] 采伐強(qiáng)度；松樹林；分布格局；空間結(jié)構(gòu)

[中圖分類號] S718.5 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1674-7909（2017）22-40-2

林分空間結(jié)構(gòu)為林木位于林地之上的分布格局，其為種群的生物學(xué)特征對自身所處環(huán)境選擇與逐漸適應(yīng)的解救，還能解釋為林木的空間分布狀態(tài)在林分中所呈現(xiàn)的態(tài)勢[1]。若林分結(jié)構(gòu)不合理，森林整體質(zhì)量不佳，且無法有效抵御有害生物。中國現(xiàn)有森林資源中，人工林面積大于30%。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，人工純林面積占人工林面積大于60%，而且中幼齡林面積占人工林面積大于80%[2]。因此，我國森林出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)簡單、整體林木質(zhì)量較低、生物種類單一等問題，由此使森林無法有效抵抗有害生物，最終導(dǎo)致我國森林有害生物逐漸增加。鑒于此，本文以某林場為試驗(yàn)對象，選取若干個(gè)樣地，分別選擇不同的采伐強(qiáng)度，分析采伐干擾對松樹林空間分布格局和空間結(jié)構(gòu)的影響。

1 研究地區(qū)與研究方法

1.1 研究地區(qū)概況

研究地為廣西某林場，該地區(qū)年均降雨量為1 204 mm，年平均溫度為16～20 ℃，地帶性植被為馬尾松林。

1.2 研究方法

在試驗(yàn)區(qū)選出林分條件相同的4塊地作為研究樣地，并在2006年對其林木進(jìn)行采伐，研究樣地的面積相同且為固定樣地，面積為28.28 m×28.28 m。同時(shí)，根據(jù)蓄積量的差異選擇不同的采伐力度，將研究樣地依次編號為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，其中Ⅰ為參照樣地，Ⅱ樣地的采伐強(qiáng)度為30%（中度），Ⅲ樣地的采伐強(qiáng)度為40%（強(qiáng)度），Ⅳ樣地的采伐強(qiáng)度為50%（極強(qiáng)度）。于2016年進(jìn)行復(fù)測，對胸徑≥5 cm的樹木進(jìn)行測量，包含樹種、樹高、冠幅、胸徑及相對坐標(biāo)等測量指標(biāo)，借助一系列測量指標(biāo)數(shù)值計(jì)算空間結(jié)構(gòu)參數(shù)，并參考Ⅰ樣地同地帶的馬尾松林的空間結(jié)構(gòu)，研究分析此片馬尾松林經(jīng)采伐后空間結(jié)構(gòu)的變化情況。

1.3 觀察參數(shù)

結(jié)構(gòu)單元由參照樹及其周圍最接近的4株相鄰木組成，在測量簡便的同時(shí)，還可滿足森林空間結(jié)構(gòu)研究的要求，分析空間結(jié)構(gòu)單元特征，進(jìn)行角尺度和大小比數(shù)分析。

1.3.1 角尺度。角尺度為顯示森林空間結(jié)構(gòu)的新參數(shù)，其是經(jīng)對相鄰木進(jìn)行描述，再圍繞參考樹的均勻性對林木分布格局進(jìn)行判別。角尺度可用均值、單個(gè)值的分布來顯示結(jié)果，能夠用于解析空間結(jié)構(gòu)。

1.3.2 大小比數(shù)。按照大小比數(shù)的定義，胸徑大小比數(shù)越小，表明相鄰木胸徑越小，參照樹長勢越差；反之，亦然。

2 結(jié)果與分析

2.1 采伐強(qiáng)度對樣地角尺度的影響

在林分中，林木的分布格局有3種情況，分別為隨機(jī)、均勻和團(tuán)狀。當(dāng)平均角尺度<0.475時(shí)，為均勻分布；當(dāng)平均角尺度>0.517時(shí)，為團(tuán)狀分布，當(dāng)平均角尺度≥0.475且≤0.517，為隨機(jī)分布。參照樣地的平均角尺度為0.473，林地處于均勻分布狀態(tài)，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ樣地與參照樣地相比，變化明顯，但Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ樣地之間隨著采伐強(qiáng)度的增加，林分角尺度的變化不大，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ樣地的平均角尺度均>0.517，即中度、強(qiáng)度、極強(qiáng)度采伐后角尺度均>0.517，林木均呈團(tuán)狀分布，而且中度采伐后樣地的平均角尺度接近隨機(jī)分布的臨界值，如表1所示。

2.2 采伐強(qiáng)度對樣地林木大小比數(shù)的影響

各樣地的胸徑大小比數(shù)頻率變化值分別為0、0.25、0.50、0.75、1時(shí)，采用不同強(qiáng)度的采伐力度，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ樣地的個(gè)體所占比例均與0.20相差較小，且其平均大小比數(shù)均與0.50差距較小，說明樣地內(nèi)的樹木大小分化情況均接近中庸?fàn)顟B(tài)，樣地內(nèi)的樹木長勢良好。此外，從表2可以看出，Ⅱ樣地在30%強(qiáng)度下胸徑大小比數(shù)分布與參考樣地相同，均為0.50，表明采用中度采伐力度后，林分大小比數(shù)頻率變化更接近合理狀態(tài)，故采用中度采伐力度效果最佳。

3 討論

種群空間分布格局是指種群生物學(xué)特性、種內(nèi)種間關(guān)系及其與外部環(huán)境相互作用的結(jié)果，為種群空間屬性的一項(xiàng)主要內(nèi)容[3]。本文以某林場為試驗(yàn)對象，選取若干個(gè)樣地，結(jié)合角尺度和大小比數(shù)，分析采伐強(qiáng)度分別為30%、40%、50%時(shí)對樣地空間分布格局和空間結(jié)構(gòu)的影響，結(jié)果顯示，經(jīng)程度不同的采伐干擾后，馬尾松均呈現(xiàn)團(tuán)狀分布的林木分布格局，采伐的不同力度易對林分水平分布格局造成較大的影響。其次，采用不同的采伐強(qiáng)度，樣地中的樹木大小分布情況均與中庸?fàn)顟B(tài)類似，故樣地內(nèi)的樹木長勢較好。通過本次研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)中度采伐后，對林分空間結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響較小，但隨著采伐力度的不斷增加，未對林分總體的樹木分布產(chǎn)生較大的影響。然而，選擇中度采伐方式，其林分大小比數(shù)頻率變化更趨向合理。

參考文獻(xiàn)

[1]吳建強(qiáng)，王懿祥，楊一，等.干擾樹間伐對杉木人工林林分生長和林分結(jié)構(gòu)的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2015（2）：340-348.

[2]陳輝榮，周新年，蔡瑞添，等.天然林不同強(qiáng)度擇伐后林分空間結(jié)構(gòu)變化動態(tài)[J].植物科學(xué)學(xué)報(bào)，2012（3）：230-237.

[3]曹小玉，李際平，封堯，等.杉木生態(tài)公益林林分空間結(jié)構(gòu)分析及評價(jià)[J].林業(yè)科學(xué)，2015（7）：37-48.