華北落葉松天然林空間結構調控技術①

孔慶成 王麗華 宮 宇 魏 然于慶云 于文慧 李大勇 封 茜

（河北省木蘭圍場國有林場管理局 河北圍場 068450）

林分空間結構既對資源地理環境的分布和組成有決定作用，又對各種生態過程有制約作用，還與林分的干擾力、恢復力、系統的穩定性以及生物多樣性有密切聯系。調控森林空間結構是森林經營的本質，所以在進行森林經營活動時，如何開展森林空間結構調控將會是未來森林經營研究的方向[1]。森林空間結構的調整與控制是森林空間結構調控的主要內容，其目標是促使不合理的森林空間結構狀態趨于最優，充分發揮森林的多種功能，最終實現森林經營可持續發展。本文通過總結華北落葉松天然林自然狀態下的結構特征，討論分析其調控技術，為華北落葉松天然林的經營奠定一定的理論基礎，同時也為華北落葉松人工林的近自然經營提供技術支持。

1 研究地概況

研究地選擇河北省承德市圍場縣吉字營林區的半截溝天然落葉松林，低山，陰坡，坡度22°，海拔1 354 m，棕壤土。

2 研究方法

在華北落葉松天然林中設置100 m×100 m的樣地，包括撫育區與對照區，調查林分因子，根據林分實際情況，對撫育區采伐木掛號設計，批復后進行采伐施工作業。分析撫育前后的林分結構，總結調控技術。

3 結果與分析

3.1 非空間結構特征

3.1.1 樹種組成及多樣性

撫育區和對照區的主體種群均為華北落葉松，通常種群有白樺、花楸、五角楓、白榆、蒙古櫟以及山楊等樹種。對照區有11個樹種，撫育區有10個樹種，樹種組成較復雜，撫育區的Margalef豐富度指數、Simpson多樣性指數、Pielou均勻度指數等均比對照區高，說明撫育后林分結構比撫育前林分的種群結構更優化，更合理，降低了樹種間的影響，見表1。林分的更新種群中五角楓在數量上占有絕對優勢。

表1 樹種組成及多樣性

3.1.2 年齡結構及胸徑結構

該林分為典型的異齡華北落葉松天然林，立木年齡結構分布差異性較大，也沒有明顯的線性關系，最大林齡近90 a。直徑為4～66 cm，對照區華北落葉松以30 cm徑階分布最多，撫育區華北落葉松以32 cm徑階分布最多，其他樹種胸徑分布為4～10 cm。撫育區平均胸徑23 cm，對照區平均胸徑19 cm，撫育區482株/hm2，對照區845株/hm2。

3.2 空間結構特征

在空間結構方面對照區與撫育區差別并不明顯，均屬于隨機分布，但是對照區中小徑階樹木相對撫育區要多，且小喬木較多，說明撫育區林木間的競爭低于對照區；對照區的混交度要大于撫育區，且集中分布在中度混交，然而撫育區的混交度也不低且各混交度指數分布較均勻。

4 結論與討論

根據華北落葉松天然林的空間結構特征，結合實際，總結調控技術。

4.1 調控目標

以優化林分空間結構，調節林分中主體種群與一般種群間的競爭態勢，提高林分質量，豐富林分多樣性，實現森林結構穩定、林地林木能持續利用，種群更替保持良性健康，森林的多種功能可持續地充分發揮為目標[2]。

4.2 調控原則

按照尊重自然規律，順應自然發展，科學保留，合理采伐，促進森林健康，調整種群競爭，促進森林各種群間互利共生，豐富森林多樣性，穩定森林種群結構的調控原則。

4.3 調控技術與方法

4.3.1 明確林分中培育與保留的樹木

林分中的珍稀樹種以及百年以上的古樹應著重保護和培育[3]。培育珍稀樹種的種源樹。培育和保留主體種群中生長健康、干形通直、生長潛力旺盛、具有穩定林分結構的主體樹。培育和保留一般種群長勢良好、具有維持森林群落穩定、促進地力恢復的闊葉種群。培育和保留天然更新種群。

4.3.2 以自然長勢特征確定采伐木

天然林中種群之間、樹木之間，在自然生長競爭中，逐漸出現生長態勢明顯下降的特征，說明這些樹木面臨被淘汰，被更替。利用這些自然現象，可以很直觀的確定采伐木。如林分中的枯立木、病腐木、干梢木、嚴重彎曲的林木等。采伐這些林木既能改善林分的衛生狀況，又能提高林分質量，促進林下天然更新。

4.3.3 以林分的主體樹確定采伐木

林分的主體樹是指林分中生長勢旺盛、培育價值高、支撐整個林分骨架樹木。有主體群落的中、大徑木，各個種群的種源樹、生長優良的樹木。確定好這些主體樹后，采伐嚴重影響其生長的樹木，提高林分質量。

4.3.4 以優化林分格局的方式確定采伐木

林分格局包括林木的水平分布格局、立體格局、樹木種群分布格局。天然林中林木的水平分布均為隨機分布，樹木種群間多為團狀、片狀、塊狀混交，立體格局多為各樹種的特性決定，也有樹木間競爭產生的情況。在確定采伐木時要以調整林木分布，調整林木競爭，改善林分混交度、豐富多樣性、促進林木生長為標準，采伐各個種群中的被壓木、過熟木、霸王樹等無培育前途且影響森林質量的樹木。

4.3.5 以培育森林更新種群確定采伐木

森林更新是一個重要的生態學過程，是森林持續發展與持續利用的基礎，森林更新與森林采伐密切相關，對于林分中已有的森林更新，根據樹種的生物學特性，結合林分實際情況，及時更新幼樹，促進其生長。對于更新不良的林分應確定種源樹，采伐影響其生長的樹木，為種源樹創造良好的生長空間，提高種源數量和質量，促進天然更新。