冀北山地油松、落葉松混交林空間結構特征研究

張曉峰

摘要：為探究冀北山地油松、落葉松混交林的空間結構究，以木蘭圍場油松、華北落葉松為研究對象，通過計算林分角尺度、大小比和混交度三個空間結構指數對林分的結構進行分析，結果表明：油松和華北落葉松平均角尺度均在0.5左右，屬于隨機分布，不需要利用采伐撫育進行人工調節;大小比數均處于0.48～0.49之間，林木均為中庸木，并且林分的分化程度不明顯;油松的平均混交度為0.55，呈中度混交，華北落葉松的平均混交度為0.66，呈強度混交。

關鍵詞：冀北山地 落葉松 混交林 空間結構

Abstract：In order to explore the spatial structure of the mixed forests of Pinus tabulaeformis and Larix olgensis in the mountainous areas of northern Hebei， the research objects of Pinus tabulaeformis and Larix principis-rupprechtii were studied， and the three spatial structure indexes of stand angle scale， size ratio and mixed degree were calculated for the stand. The results show that the average angular scale of Pinus tabulaeformis and Larix principis-rupprechtii is about 0.5， which is a random distribution and does not need to be manually adjusted by cutting and tending; the size ratios are both between 0.48 and 0.49， and the trees are all moderate The average degree of mixing of Pinus tabulaeformis is 0.55， showing a moderate degree of mixing， and the average degree of mixing of Larix principis-rupprechtii is 0.66， showing a strong mixing.

Key words：Northern Hebei Province; Larix principis-rupprechtii;Mixed Forest;Spatial Structure

林分結構是林分隨著時間梯度和空間變化而產生的不同分布情況的呈現，不同林分其分布格局與功能屬性不盡相同，而林分的空間結構充分表現了林分內部組成的不同排列方式。合理的林分空間結構是森林經營管理的參照標準和發展方向，林分的空間結構決定著林木的生長趨勢，從而決定著林分的潛在經濟價值，同時也是關乎生態系統平衡的一項重要因素[1-3]。本文選取了角尺度、大小比數和混角度三個常用的評價林分空間結構的參數，以木蘭圍場油松、華北落葉松混交林為研究對象，對其空間結構進行分析研究，為該地區的林業生產經營提供科學依據。

1、研究區概況

木蘭圍場地處河北省東北部，位于陰山山脈與大興安嶺山脈余脈的交匯處，是連接壩上高原和冀北山地的丘陵山地地帶，地理坐標北緯41°47'—42°06'N，東經116°51'—117°45'E，海拔高750-1829m，該區屬大陸性季風型氣候區，年平均氣溫-1.4～4.7 ℃，極端最高氣溫38.9 ℃，極端最低氣溫-42.9 ℃，≥0 ℃的年積溫2180 ℃，無霜期67～128 d。年均降水量380～560 mm，主要集中在6-8月。圍場縣主要包括棕壤、褐土、風砂土、草甸土、沼澤土、灰色森林土、黑土等7個土類，共15個亞類，66個土屬，143個土種。樹種主要 以華北落葉 松林 （Larixprincipisrupprechtii Mayr）、 油松 （Pinus tabulaeformisCarr）、 云 杉 （Picea asperata Mast）、 白 樺 （Betulaplatyphylla Suk.）、山楊 （Populus davidiana Dode）、 蒙古櫟Quercus mongolica Fisch. ex Ledeb.）等為主。活立木的蓄積總量和森林覆蓋率達到 284104 m3、88 %，年采伐蓄積5000m3左右[4-5]。

2、研究方法

2.1樣地調查及布設

通過前期外業調查，在北溝林場東溝作業區選取油松、華北落葉松混交林為研究對象，設置2塊標準地，標準地的選擇要立地條件和林分因子基本一致，面積為60m×60m，在固定的標準地內劃分20m×20m的小樣方，調查樣方內的樹種組成，測量并記錄樣方內每一棵樹的樹高、胸徑、枝下高、林冠冠幅等因子（每木檢尺）。

2.2空間結構指數[6-8]

（1）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： Wij=

其中：Zij=

角尺度數值越高代表林分結構越不均勻。

（2）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：Ui=

其中：Kij=

大小比數量值越高，說明參照樹的生長越處于略勢地位。

（3）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：Mi= ?，Vij=

混角度體現了一棵樹與周圍樹木是否同種或者不同種的一種概率。

3、結果與分析

3.1林分角尺度

林分的角尺度統計信息如表1所示。

分析表1數據可以看出，樣地1 中油松的平均角尺度為0.5167，華北落葉松平均角尺度為0.4959，兩種樹種在角尺度為0.5的范圍內頻數分布均占多數，角尺度在0到1的范圍內分布符合正太分布趨勢，因此樣地1中油松和華北落葉松屬于隨機分布;樣地2中華北落葉松平均角尺度為0.4856，而油松的平均角尺度為0.5333，數值略高，但兩樹種角尺度在0到1范圍內頻數分布均符合正太趨勢，比較均勻，因此也屬于隨機分布。

3.2林分大小比數

林分的大小比數統計信息如表2所示。

分析表2數據可以看出，在兩個樣地中，油松、華北落葉松的平均大小比數均在0.48～0.49之間。所測林木在大小比數0到1的范圍內頻數分布差異不大，均在20%左右，說明所測林分的分化程度比較均勻，沒有明顯促進和壓制生長現象。

3.3林分混交度

林分的混交度統計信息如表3所示。

分析表3數據可以看出，樣地1中油松的平均混交度為0.5369，混交度為0.5的頻數分布為35.72%，所占比例最大，混交度為0.75的頻數分布為27.15%，所占比例僅次于前者;樣地2中油松的平均混交度為0.5679，混交度為0.75的頻數分布為31.93%，所占比例最大，混交度為0.5的頻數分布為27.16%，所占比例次之，因此所測樣地中油松均屬于中度混交; 樣地1 中華北落葉松平均混交度為0.6456，混交度為0.5和0.75的頻數分布分別為40.52%和28.35%;樣地2 中華北落葉松平均混交度為0.681，混交度為0.5和0.75的頻數分布分別為25.38%和47.01%，混交度為0.75的頻數占比最大，混交度為0的情況不存在，因此在所測樣地中，華北落葉松屬于強度混交。

4、結論與討論

合理的林分空間結構有助于林分整體的生長發育和總體發展方向，本文利用角尺度，大小比和混交度三個常見的空間結構評價參數對木蘭圍場油松、華北落葉松混交林進行分析研究，用以指導該地區林業的生產經營，為實際操作提供了理論基礎。通過分析比較得出以下結論：

油松和華北落葉松平均角尺度均在0.5左右，屬于隨機分布，不需要利用采伐撫育進行人工調節。這種現象可能是由于林木間的自然稀疏對林分起到了一定的調節作用，使林分的空間結構逐漸符合隨機分布的定律;

油松、華北落葉松的大小比數均處于0.48～0.49之間，林木均為中庸木，并且林分的分化程度不明顯。這種現象可能是由于混交樹種不同以及比例的差異，使林木間的生長競爭并沒有明顯的促進和抑制作用，可以對混交樹種進行調整或者適當調節混交樹種的比例以便培養優勢木。

油松的平均混交度為0.55，呈中度混交，華北落葉松的平均混交度為0.66，呈強度混交。

介于條件限制，本文只對油松、華北落葉松混交林的空間結構進行了簡單的介紹與分析，并未對其進行更深一步的研究，不同的空間結構下林分的實際生長情況有所差異，林分的實際生長情況能夠更加直觀的反應林空間結構的優劣，這一點在文章中并未涉及，應對其進行改進。

參考文獻：

[1].張寧等， 冀北山地落葉松四種典型林分的結構研究. 中南林業科技大學學報， 2015. 35（06）： 第20-27頁.

[2].張澤光， 塞罕壩地區針闊混交林空間結構特征研究. 山東林業科技， 2019. 49（03）： 第38-40頁.

[3].范慧濤， 李楊與谷建才， 木蘭圍場油松、華北落葉松混交林空間結構對直徑生長的影響. 林業與生態科學， 2018. 33（04）： 第373-380頁.

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