冀北山地蒙古櫟次生林林分密度調控模式的探究

承德市灤平國有林場總場 白雪，張娣，周艷玲，李婷

蒙古櫟（Quercusmon golic）是殼斗科櫟屬的闊葉落葉喬木，同時它也是我國的二級珍貴保護樹種。蒙古櫟的次生林比較茂密，在郁閉后，林區就會變得自然稀疏，并且蒙古櫟的生長也會經歷很長的時間，這種現象對于蒙古櫟林區的生產力提高以及林區木材資源的利用都產生了負面的影響。同時，當前我國的蒙古櫟林區存在很多生長不良、蓄積量少等不利情況，并且相關部門在林區的經營和管理過程中，往往會忽視這種情況。隨著當前市場上對木材需求的增加以及考慮到當下的森林資源的枯竭現狀，迫切需要研究出一套比較高效的同時兼顧經濟性的具有優化林分結構和高效木材生產能力的蒙古櫟次生林管理計劃，以緩解當前蒙古櫟林區生產力不足的現狀。為此，在本文中，選擇6塊試驗樣地蒙古櫟次生林為研究對象，通過長期（2014年-2020年）定位研究不同撫育間伐強度對蒙古櫟次生林生長狀況的影響，研究了不同采伐強度的蒙古櫟的生長情況，為促進森林更新和加速林木生長、維持和恢復森林生態系統的固有功能提供一定的指導意義。

一、試驗區概況（300）

在承德市灤平國有林場總場拉海嶺林場（東經117°07′-117°24′，北緯40°49′-41°12′）設立試驗區。試驗地點位于河北省燕山山脈的東坡。蒙古櫟天然次生林，優勢樹種為蒙古櫟（Quercusmon golic），其他樹種有山楊（Populus davidiana）、椴樹（Tilia tuan）、 白 樺（Betula platyphylla）等。喬木層郁閉度0.8，平均胸徑9.4cm，平均樹高8.7m。灌木層蓋度30%，主要植被有溲疏（Deutzia scabra）、繡線菊（Spiraea salicifolia）、胡枝子（Lespedeza bicolor）等，分布均勻。草本層蓋度10%，主要植物有白草（Pennisetum centrasiaticum）、羊胡草（Eulaliopsis binata）等，塊狀分布。海拔高度為680-850m，土壤類型為褐土，土層厚度為45-50cm，平均坡度為34°。屬暖溫帶、半濕潤半干旱大陸性季風型山地氣候，春秋兩季溫和晴朗，季風較強，夏季炎熱，冬季寒冷。年平均氣溫7.5℃，無霜期129-149天。年平均降水量532.8mm，春秋兩季降水量較少，主要集中在七、八月份。

二、材料與方法（300）

（1）試驗樣地。于2014年設計并布置6塊試驗樣地。各試驗樣地地胸徑，樹高、立地條件基本一致，具體情況詳見表1。其中：Ⅰ號樣地僅作衛生伐，只伐除被害林木、無培育前途或影響其他保留木正常生長的樹勢較差的林木；Ⅴ號樣地為空白對照，不做任何處理；Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ號樣地分別進行不同強度的采伐。樣地布置后，以1-2年為一個周期對樣地進行追蹤調查。（2）數據分析。采用Microsoft Excel 2019進行調查數據的初步整理分析，使用IBM SPSS Statistics 25軟件對各項調查數據進行處理分析，包括：利用箱線圖（Boxplot）對數據中的異常值進行判別和修正；對缺失的小部分數據進行缺失值分析和多重插補；對各樣地樹種的生長量指標的數據進行單因素（One-Way ANOVA）方差分析；通過最小顯著性差異法（Leaset-Significant Difference.LSD）對差異性顯著的數據進行多重比較（Duncan）。

表1 試驗樣地情況表

三、結果與分析

根據實驗的設計，調查并且統計了不同的采伐強度下的實驗林、以及相應對照組的單株材積生長量、胸徑生長量、蓄積、胸徑等參數。并且根據調查的數據，通過計算繪制相關的圖象，用以分析實驗結果。

圖1中對比了空白對照組、自由采伐組和采伐對照組樣地中的蒙古櫟的各年度胸徑生長量。其中自由采伐的采伐強度為25%，采伐對照的采伐強度為30%，空白對照組則不采取任何采伐行動。從圖1中曲線可以看出，采伐后，2014年-2020年林區蒙古櫟胸徑生長量的對比情況是：采伐對照組的胸徑生長量最好（每年胸徑增加約0.4cm），而自由采伐組的胸徑生長量次之（每年胸徑增加約0.3cm），空白對照組的胸徑生長量最少。該實驗數據說明了，采用一定的采伐強度，有利于蒙古櫟的生長。圖2將2014年-2020年以來，空白對照組、自由采伐組和采伐對照組樣地中的蒙古櫟的各年度單株材積生長量進行了對比。其實驗結果與胸徑增長量相似，都是采伐對照組效果最佳但是空白對照組的效果最差，同時可以發現空白對照組的單株材積生長量隨著年份的波動情況比較大，反而是采用一定強度的采伐之后，樣地中的蒙古櫟生長情況更好。

圖1 各年度胸徑生長量曲線

圖2 單株材積生長量曲線

為了更好的研究不同采伐強度對樣地中蒙古櫟生長的影響，分析對比了不同采伐強度下的數據。對比了采伐對照、輕度采伐、中度采伐、重度采伐情況下的年度胸徑生長量以及年度單株材積生長量情況。輕度采伐以及重度采伐的數據曲線比較相近，對于樣地中的蒙古櫟的采伐過多或者不足都會制約樣地中的蒙古櫟的生長速率。對于中度采伐，2014年-2020年之間，單株的平均胸徑的生長量和單株材積生長量之間的曲線變化情況是比較接近的，其具體的規律為：（1）當胸徑生長量降低的時候，會發現單株的材積生長量也隨之而降低。反之，當胸徑生長量開始升高，那么，則單株的材積生長量也將會隨之升高；（2）胸徑生長量和單株的材積生長量同時呈現出兩端高中間低的特點，具體而言就是2014年以及后面的2017年-2020年中生長量指標較高，但是中間的2015年-2016年的生長量指標較低，但是在數據的低谷處，兩個指標的值都大于輕度采伐的數值；（3）總體數據來看，中度采伐情況下，胸徑生長量和單株材積生長量都達到了最佳狀態。

對比不同采伐強度下胸徑累計量以及不同采伐強度下單株材積累計量可以發現，撫育間伐實驗林區的林分平均胸徑，在生長的過程中均始終是高于對照區的。采用間伐撫育手段后，中幼齡林的平均胸徑都比對照組增加了很多，同時，這種增長量的差距在隨著時間的推移而增加。在間伐七年之后，也就是2020年，通過檢測可以知道，輕度、中度以及重強度間伐的情況下，林區樹木的平均胸徑都分別比對照組大了 0.8cm、1.7cm和 1.2cm；同時，對于單木的胸徑來說，不同的強度采伐數據和對照組都有比較巨大的差距。采伐對照以及中度采伐之間的差異不是很明顯，但是，輕度/重度采伐與中度采伐之間的蒙古櫟數據差異較明顯。在中度采伐的情況下，胸徑以及單株材積增加明顯，增長速度較快。樣地采伐后，早期中度采伐樣地的胸徑和材積都略小于采伐對照組的數據，但是到了后期，中度采伐組的數據實現了反超，各個參數都優于采伐對照組。該結果進一步說明了，理論上對蒙古櫟的采伐強度的最優結果為中度采伐（40%）。

四、結論與討論

（一）結論

本試驗結果顯示，采伐強度為40%時，樣地中的胸徑以及蓄積增長量最好，林區的生長效果也最佳，同時通過樣地砍伐后的數據（1439株·hm-2）顯示，蒙古櫟中幼齡林適宜的生長密度在大約1400株·hm-2時，生長情況較好，生長量相對較高。采伐強度為30%時，樣地中的蒙古櫟生長效果次之。由于實際操作中，對于林區的采伐工作要考慮到施工工人成本以及作業難度等問題，從經濟性的最優化方面來考慮，對于蒙古櫟林區的間伐撫育強度適合控制在30%，即采用輕度采伐，這樣既不過于影響蒙古櫟的生長，也兼顧了用工成本以及施工難度等方面的因素。

（二）討論

間伐改變了林分的密度,調整了林木之間的關系,改善了林分的生長環境,從而促進林分生長,密度是否合適直接影響到林分生產力的提高和功能的最大發揮。由撫育間伐的綜合效應可以得出，蒙古櫟天然次生林中幼齡階段時采用30%強度間伐即可，間伐以每公頃保留1400株的密度為宜。蒙古櫟次生中幼齡林撫育間伐試驗結果表明，間伐短期內對林分蓄積量影響較小，隨著年限的增加，對蓄積量的影響越明顯。因此還需要針對中幼齡林進行合理的撫育間伐，能夠很好地促進林木更快的生長，實現高效的、穩定的、可持續的蒙古櫟林區經營管理。