不同土地處理方式對冀北山區蒙古櫟天然更新的影響

王海東

(河北省木蘭圍場國有林場，河北 承德 068450)

蒙古櫟(Quercusmongolica)為冀北山區主要的闊葉鄉土樹種，由于其根系發達、適應性強、耐瘠薄，在中國北方地區有大面積分布，在生態防護、涵養水源、調節氣候等方面都發揮著至關重要的作用[1]。蒙古櫟材質堅硬、耐腐力強，木材可用于車船、建筑、坑木，甚至機械零件；同時，因為木材紋理美觀，可用于地板和家具貼面材，經濟價值更高；在西方很多國家用其來制作紅酒木桶。種子含淀粉，可做飼料；樹皮可入藥。

雖然蒙古櫟適應性強，在冀北山區有大面積分布，但是99%以上的林分質量不高：林木彎曲叢生、生長緩慢、生產力低，蓄積量不足30 m3hm-2。主要是因為長期缺乏科學的經營管理，人畜破壞嚴重，絕大多數都已經形成多代萌生林，活力嚴重不足。鑒于國家控制天然林商業性采伐的相關要求，不能通過大強度疏伐、人工引進實生樹種的方式實現精準提質。因此，采取有效措施，促進人工實生更新形成，進而代替上層萌生林木，逐漸實現起源更替，提高林分質量是最有效和便捷的方法[2]。本文研究不同土地處理方式對蒙古櫟實生苗更新的影響，旨在為提高更新形成提供技術參考。

1 試驗地概況

試驗地位于河北省圍場縣木蘭圍場國有林場(以下簡稱木蘭林場)五道溝分場五道溝營林區，地處內蒙古高原和冀北山地的匯接地帶。地理坐標為41°35′—42°40′ N，116°32′—117°14′ E，海拔1 500～1 600 m。屬于寒溫帶向中溫帶過渡、半干旱向半濕潤過渡、大陸性季風型山地氣候。全年無霜期80 d左右，年平均氣溫3 ℃左右，極端最高氣溫38.9 ℃，極端最低氣溫-42.9 ℃，≥0 ℃的年積溫2 180 ℃，年均日照2 834 h，日照百分率為63%。年降水量400 mm，大于25 mm的降水次數年平均3.3次，主要集中在7—9月，占全年降水總量的78%，年蒸發量1 462～1 556 mm。

2 試驗方法

2.1 材料準備

在同一坡位、坡向隨機選擇蒙古櫟母樹12株，母樹樹高5.3～6.8 m，胸徑11.2～13.5 cm，冠幅5.3～6.9 m。

2.2 土地處理方法

分4種方式，即破表土10 cm(T)、破表土5 cm(F)、清除腐殖質層(Z)、不處理(CK)。其中破土10 cm就是圍繞母樹清除地表灌草和腐殖質層，然后再圍繞母樹進行環狀拉溝，溝深10 cm，寬10 cm，相鄰溝間隔10 cm；除溝深度為5 cm外，其他過程同破土10 cm方法；清除腐殖質層就是以母樹為中心，只清除灌草和腐殖質層，不進行拉溝；不處理就是不進行任何作業，保持原狀。破土時間為2016年8月初，母樹落種前[3]。

2.3 樣地設置

母樹12株，每3株為1個處理，分別進行上述四種土地處理。樣地處理范圍以母樹為中心，以1 m和3 m為半徑畫圓，調查區域為1 m以外、3 m以內的環狀區域，面積25.12 m2。清除區域內的已更新實生苗，提高不同處理方式的對比性。

具體每株母樹的處理方式為隨機分布，示意見下圖1。下圖和實際略有差異，因為現實中林木不是成行或成列排列的，但差別不大，方位類似。

2.4 數據調查與處理

2018年6月調查各樣地實生幼苗數量。

所有數據處理均采用SPSS 19.0數據處理軟件。

3 結果與分析

表1 不同土地處理方式更新幼苗密度統計表

利用表1中各處理方式的實生幼苗統計數據，分別計算每個處理的平均值，再利用平均值繪制折線圖(圖2)。

圖2不同土地處理方式實生幼苗數折線圖

由圖2可以看出，破土5 cm更新實生幼苗最多，清除腐殖質層和破土10 cm處理次之，不進行任何處理，幼苗數最少。

對表1中不同處理的實生幼苗數數據采用SPSS19.0數據分析軟件進行方差齊性檢驗，檢驗結果顯示顯著性分別為0.719，明顯大于0.05，說明數據組內不顯著，方差齊性，可以進行方差分析。方差分析sig值為0.001，小于0.05，說明不同土地處理方式對蒙古櫟天然更新有顯著影響，且方差分析F值分別為14.061，比較大，說明不同土地處理方式是造成顯著性的主要原因。

在以上檢驗的基礎上，采用Duncan法進行對比顯著性分析，結果如表2。由表2可以看出，人工促進蒙古櫟天然更新效果：破土5 cm>清除腐殖質層>破土10 cm>不處理。破土5 cm天然更新株數最多，達到了15株，但是它與清除腐殖質層、破土10 cm之間的差異沒有達到顯著水平，而以上三者都明顯高于不處理的更新株數，并且達到了極顯著水平。

表2 Duncan法方差分析對比結果

4 討論與結論

影響蒙古櫟實生苗天然更新的因素主要有立地、氣候、周邊環境、母樹結實情況、土壤擾動、動物取食情況等[4-7]。

地表灌草是制約蒙古櫟天然更新的一大因素，因為蒙古櫟種子相對較大，如果地表灌草茂密或腐殖質層較厚，落種難以接觸土壤，沒有生根發芽的環境條件，難以完成萌發過程。而清除地表灌草和腐殖質層，使土壤裸露，能為蒙古櫟種子萌發生長提供適宜條件。同時還有學者提出枯落物影響更新的化學效應，即化感作用，枯落物通過分泌化學物質影響種子的發芽和幼樹的生長，從而影響天然更新[8]。

經過破土措施，使地表裸露，能有效提高地表溫度和光照條件，為蒙古櫟種子萌發創造有利條件[9]。灌草高度比較低，其枝葉緊鄰幼苗，這種遮光作用明顯要大于上層林木的遮光作用，因而灌草對蒙古櫟幼苗更新對光需求影響更大。

盡管不同土地處理方式對蒙古櫟的天然更新影響沒有達到顯著程度，但破土5 cm更新效果最好。可能是由于5 cm地表表層經過長期發育，土壤肥沃，水分良好，溫度適宜，各種條件明顯優于10 cm處理深的土壤。同時經過松土，為種子生根創造了條件，有利根系生長。