柞樹天然次生林齡級與立地因子關系

董陽

摘要 為提高柞樹天然次生林的經營管理水平，以河北省柞樹天然次生林為研究對象，采用主成分分析和相關分析法，對該林分生長指標與立地因子進行相關分析。結果表明：對Ⅰ齡級柞樹樹高影響最大的立地因子是海拔，Ⅱ齡級是土層厚度，Ⅲ齡級是坡位，Ⅳ齡是土層厚度;對Ⅰ、Ⅱ齡級柞樹胸徑影響最大的立地因子是坡位，Ⅲ齡級是地貌，Ⅳ齡級是土層厚度。隨著林齡的增加，柞樹生長受到土層厚度的影響逐步增大。

關鍵詞柞樹;齡級;立地因子;樹高;胸徑

中圖分類號：S792.186文獻標識碼：Adoi：10.13601/j.issn.1005-5215.2022.03.015

Relationship Between Age Grade and Site Factors of Oak Natural Secondary Forest

Dong Yang

（Hebei Forestry and Grassland Technology Extension Station， Shijiazhuang 050000， Hebei）

AbstractIn order to improve managerial and administrative level of oak natural secondary forest， the paper studied the relevance between growth indices and site factors by using principal component analysis and relative analysis. The result displayed site factor that had the greatest influence on the height of the first age class oak was altitude， site factor influenced to the second， third and fourth age classes were soil layer thickness， slope position， and soil thickness， respectively. Site factor that had the greatest influence on the diameter of the first and second age classes oak DBH were slope position， while landform and soil thickness had the greatest influence on the third and fourth age classes， respectively.With the increased of tree age， the influence of soil layer thickness on oak growth gradually increased.

Key wordsoak; age grade; site factors; tree height; diameter at breast height

立地因子作為環境因子重要組成部分，直接影響樹木生長所需的光照、溫度和水分。孫岳胤等[1]研究發現，沙松（Aires holophylla）人工林適宜的立地條件為：陰坡、半陰坡，中下坡位，坡度8°～25°的緩斜坡，土壤A層厚度20 cm以上，有效土層厚度（A+B層）30～45 cm以上。唐羅忠等[2]研究發現，立地條件對麻櫟（Quercus acutissima）生長和養分累積具有顯著影響，較差立地條件下的麻櫟對土壤養分的富集系數較大，但其凋落物的養分含量較低。

齡級結構反映植物種群生長發育時空上的發展趨勢，隨著樹木年齡增長，抵御外界環境能力增強，立地因子對樹木影響側重點也會有所不同。馮沛[3]對遼寧朝陽地區不同齡級油松進行研究發現，油松從幼齡林到成熟林對其生長有重要影響的立地因子數量經歷由少變多再變少的過程，在Ⅲ、Ⅳ齡級時受各立地因子影響最為明顯且廣泛。陳科屹等[4]研究發現，空間尺度大小、物種的生長階段、群落的發育程度均會給蒙古櫟（Q. mongolica）種群不同齡級的空間分布格局造成影響。

柞樹是殼斗科櫟屬植物的通稱，主產北半球溫帶及亞熱帶，木材堅硬耐久。河北省全域有分布，北部以蒙古櫟為主，中南部以栓皮櫟（Q. variabilis）、槲櫟（Q. aliena）、槲樹（Q.dentata）等為主。本文以河北省柞樹天然次生林為研究對象，明確對不同齡級柞樹生長產生影響的主要立地因子，為其經營提供科學依據。

1研究區概況

河北省位于36°05′—42°40′ N，113°27′—119°50′ E，面積18.8萬km。屬溫帶大陸性季風氣候，年平均氣溫1.8～14.2 ℃，年降水量215～745 mm，主要由燕山、太行山和華北平原組成，地勢西北高、東南低。土壤類型繁多[5]，植被種類豐富。森林類型屬于暖溫帶落葉闊葉林。

2研究方法

本文數據來源于河北省森林資源規劃設計調查數據，總計190 606個小班。以每20年為一個齡組，分為4個齡級進行分析對比（因80年以上樹齡的柞樹小班只有4個，無法比較，所以取消）。立地因子包括地貌、海拔、坡度、坡向、坡位、土壤類型和土層厚度。通過主成分分析法確定立地因子中的主導因子，再運用SPSS24.0分析林分因子與立地因子的相關性，并檢驗P值。由于地貌、坡向、坡位、土壤類型為描述性指標，在進行數理統計分析時需將其賦值（見表1）[6，7]。

3結果與分析

3.1影響柞樹生長的立地因子主成分分析

為更加準確地比較影響柞樹生長的立地因子，利用主成分分析法進行評價。由表2可知，前4個主成分的特征值均大于1，其累計貢獻率為69.36%，說明前4個主成分可以代表絕大部分信息，因此可以選取前4個主成分。結合成分得分矩陣表分析結果可知（表3），在第一主成分中，地貌和海拔是主導立地因子;在第二主成分中，坡位和坡度是主導立地因子;在第三主成分中，坡向和土層厚度是主導立地因子;在第四主成分中，地貌和土壤類型是主導立地因子。

3.2不同齡級樹高與立地因子的關系

由表4可知，Ⅰ齡級樹高與海拔、坡向、坡度和土層厚度呈極顯著正相關，與坡位呈極顯著負相關，與地貌、土壤類型不相關。Ⅱ齡級樹高與海拔、坡度、土壤類型、土層厚度呈極顯著正相關，與地貌和坡向呈極顯著負相關，與坡位呈顯著負相關。Ⅲ齡樹高與坡位、土壤類型和土層厚度呈極顯著正相關，地貌和坡向與其呈極顯著負相關。Ⅳ齡樹高與坡位、土壤類型和土層厚度呈極顯著正相關，與地貌、坡向呈極顯著負相關，與海拔、坡度不相關。結合表3和表4分析表明，Ⅰ齡級對樹高影響最大的立地因子是海拔，其次是坡位;Ⅱ齡級對樹高影響最大立地因子是土層厚度，其次為土壤類型;Ⅲ齡級對樹高影響最大立地因子是坡位，其次為土層厚度;Ⅳ齡級樹高影響最大立地因子是土層厚度，其次為土壤類型。

3.3不同齡級胸徑與立地因子的關系

由表5可知，Ⅰ齡級柞樹天然次生林胸徑與海拔、坡度和土層厚度呈極顯著正相關，與地貌、坡向和坡位呈極顯著負相關，與土壤類型不相關。Ⅱ齡級胸徑與海拔、坡度、土壤類型和土層厚度呈極顯著正相關，與地貌、坡向和坡位呈極顯著負相關。Ⅲ齡級胸徑與坡位、坡度、土壤類型和土層厚度呈極顯著正相關，與地貌和坡向呈極顯著負相關，與海拔不相關。Ⅳ齡級胸徑與海拔、土層厚度呈極顯著正相關，與地貌呈極顯著負相關，與坡向、坡度、坡位、土壤類型不相關。結合表3和表5分析表明，Ⅰ齡級柞樹對胸徑影響最大立地因子是坡位，其次為海拔;Ⅱ齡級對胸徑影響最大立地因子是坡位，其次為地貌;Ⅲ齡級對胸徑影響最大立地因子是地貌，其次為坡度;Ⅳ齡級對胸徑影響最大立地因子是土層厚度，其次為地貌。

4結論

立地因子直接影響樹木生長。本文通過對河北省森林資源規劃設計調查數據的分析得出：對柞樹天然次生林樹高影響最大的立地因子Ⅰ齡級是海拔，Ⅱ齡級是土層厚度，Ⅲ齡級是坡位，Ⅳ齡是土層厚度。影響柞樹天然林胸徑最大的立地因子Ⅰ齡級是坡位，Ⅱ齡級是坡位，Ⅲ齡級是地貌，Ⅳ齡級是土層厚度。

總之，柞樹天然次生林幼樹時期生長與海拔、坡位相關性較大，而隨著林齡的增加，柞樹生長受到土層厚度的影響逐步增大。研究結果可為柞樹林經營管理提供參考。

參考文獻：

[1] 孫岳胤，姜文軍.沙松人工林生長與立地因子的關系[J].東北林業大學學報，2004（4）：86-87，98

[2] 唐羅忠，劉志龍，虞木奎，等.兩種立地條件下麻櫟人工林地上部分養分的積累和分配[J].植物生態學報，2010，34（6）：661-670

[3] 馮沛. 朝陽地區油松不同林齡階段生長與立地因子關系研究[D].沈陽：沈陽農業大學，2017

[4] 陳科屹，張會儒，雷相東.天然次生林蒙古櫟種群空間格局[J].生態學報，2018，38（10）：3462-3470

[5] 張晨星，張煒，徐晶晶，等.基于GIS和最大熵模型的河北省油松適宜性分布分析[J].地理與地理信息科學，2020，36（6）：18-25

[6] 梁佳寧. 北京山區不同立地因子及林分密度對油松林木生長的影響[D].北京：北京林業大學，2020

[7] 范志強，沈海龍，王慶成，等.水曲柳幼林適生立地條件研究[J].林業科學，2002（2）：38-43