塞罕壩地區針闊混交林空間結構特征研究

張澤光

（河北省塞罕壩機械林場, 河北圍場068466)

塞罕壩地區是阻擋風沙的重要綠色屏障, 尤其是京津地區， 因此該地區林分穩定性至關重要，林分的空間結構是體現其穩定性的重要指數，針闊混交林作為該地區的主要林分類型，能夠具有有一定的代表性， 所以研究該林分的空間結構非常有必要。 本文以塞罕壩地區針闊混交林作為研究對象，對林分主要樹種的直徑分布狀況與空間結構相關參數進行調查分析，從而了解該地區的針闊混交林空間結構的具體狀況，以期為該地區森林經營提供理論依據和技術支撐[1-3]。

1 研究區概況

塞罕壩地區位于河北圍場縣北部，地處內蒙古高原與冀北山地交接處， 地理坐標為北緯42°02′-42°36′， 東經116°51′-117°39′， 海拔高度1010-1939.6m，地形大體上可分為熔巖高原丘陵地形和熔巖高原丘陵平原兩種類型。 該地區屬寒溫帶大陸性半干早半濕潤季風氣候區，降水量偏少，年平均降水量454.2mm，最大年降水量636.0mm，最小年降水量258.0mm， 蒸發潛力大于降水量；年均氣溫-1.4℃，極端最高氣溫30.9℃，極端最低氣溫-43.2℃；日平均氣溫≥0℃的年積溫為2072.8℃，≥5℃的年積溫為1984.0℃，≥10℃的年積溫為1663.5℃，土壤類型壩上地區以風沙土為主， 兼有草甸土和沼澤土，而接壩山區多為灰色森林土、棕壤，少部分為褐土。 目前該地區樹種主要以華北落葉松林（Larix principisrupprechtii Mayr）、油松（Pinus tabulaeformis Carr）、 云杉 （Picea asperata Mast）、 白樺（Betula platyphylla Suk.）、山楊（Populus davidiana Dode）、蒙古櫟（Quercus mongolica Fisch. ex Ledeb.）等為主。

2 研究方法

2.1 樣地調查方法

通過實地勘察，樣地設置在塞罕壩地區第三鄉林場，選擇針闊混交林（華北落葉松、白樺、山楊）作為研究對象進行樣地調查， 設置面積為30m×30m 的樣地，林齡30a，對樣地內林木進行每木檢尺，記錄樹種組成、樹高、胸徑、枝下高、林冠冠幅等因子[4-6]。

2.2 空間結構指標[7-9]

林分角尺度（Wi）：是指所測的角α 小于標定的標準角α0的數目占所有被調查的林木的比例。表達式為

林分角尺度在0 到1 之間取值， 當Wi=0 時表示中心木分布的很均勻， 即Wi的值越大中心木分布的越不均勻。

林分大小比數（Ui）：被測樹種與參照樹種相比，比參照樹種大的株數占總的被測樹的比例。 表達式為

林分大小比數在0 到1 之間取值，當Ui=0 時表示中心木為優勢木，即Ui的值越大中心木越處于劣勢。

林分混交度（Mi）：混角度指4 株相鄰林木與參照樹種不同種類所占比例。 表達式為其中

林分混交度在0 到1 之間取值， 當Mi=0 時表示中心木與最近的相鄰木是同一樹種，即零度混交，而Mi 值越大中心木與相鄰木混交程度越大。

3 結果與分析

3.1 林分角尺度

針闊混交林角尺度見表1，由表可知，華北落葉松、山楊，屬于隨機分布，分布的比較均勻；白樺、五角楓與蒙古櫟分布不均勻，處于聚集分布的狀態，五角楓與蒙古櫟為伴生樹種，而且多為幼樹，因此，林分進行結構調整時華北落葉松與山楊不需要進行調整，白樺需要進行撫育來調整分布，而五角楓與蒙古櫟屬于伴生樹種，徑級較小、數量較少，不需要進行調整。

3.2 林分大小比數

針闊混交林的大小比數見表2， 從表2 可以看出林分的主要樹種華北落葉松、白樺與山楊處于優勢地位，要遠遠高于五角楓與蒙古櫟。 山楊與白樺處于優勢的比例最高達到了68%，處于中庸狀態的比例達到了20%，只有12%處于劣勢狀態，華北落葉松屬于人工栽植的后期樹種，并且針葉林前期生長速度較闊葉慢，因此在一定程度上受到了闊葉樹種的壓制，因此處于優勢地位的比例低于優勢闊葉樹種，為55%，處于中庸狀態的比例較高，為27%，處于劣勢狀態的為18%；五角楓與蒙古櫟大部分都是處于劣勢地位，生長空間很小。

表1 林分的角尺度Table 1 Angle scale of the stand

表2 林分的大小比數Table 2 Size ratio of forest stand

3.3 林分大小比數

針闊混交林的混交度見表3，由表可以看出，華北落葉松、白樺、山楊混交程度不高，處于中度混交狀態，而伴生樹種的混交度在90%以上。 白樺、山楊處于弱度混交以下狀態的比例較高， 高達60%，中度混交比例為24%，強度混交比例較低，為16%；華北落葉松處于弱度混交的比例較優勢闊葉樹種較低，為50%，處于中度混交比例為31%，處于強度混交的比例相對較高，為19%；五角楓與蒙古櫟數量少，并且分布的較散，因此多為強度混交。

表3 林分的混交度Table 3 Mixing degree of stand

4 結論與討論

林分的空間結構有助于生物學的發展，通過對空間結構真實狀態進行分析，從而制定較為科學的采伐方向與目標，為實際操作提供了理論基礎。 為研究針闊混交林空間結構特征， 選擇了角尺度、大小比數與混交度三個指標作為評定參數，結果表明林分中主要樹種華北落葉松與山楊角尺度均低于0.5 處于隨機分布，而白樺處于弱度的聚集分布，因此華北落葉松、山楊分布較均勻，不需要進行調整，白樺分布不均勻需要進行撫育來調整分布。 林分呈現這種狀態的原因可能是林木之間競爭從而進行自然稀疏造成的，針葉樹種隨著生長速度不斷的加快與闊葉樹種的優勢差距不斷縮小，在這種狀態下有利于針葉樹種的生長。