强度抚育对幼树更新生长的影响

强度抚育对更新幼树生长的影响摘要:本文以河北省承德市的围场县的会为落叶松为研究对象，采用在不同的强度抚育的条件下，调查研究幼树更新生长的情况，结果表明:强度抚育后的幼苗个体平均基径、高度、冠幅、叶面积、土壤养分、水分等指标均有增加;采用适宜的强度抚育对落叶松幼树的更新生长有显著的促进作用关键词:强度抚育；更新；华北落叶松；幼树华北落叶松是我国华北地区山地主要树种,生长较快,材质优良,有着广泛的用途。木材重而坚实、抗压抗弯曲、耐腐朽、工艺价值高,是电杆、枕木、桥梁、矿柱、车辆的优良用材。干形通直、少节、尖削度小,树势高大挺拔、冠形美观、根系发达、抗逆性强,又是优良的园林绿化树种。华北落叶松为阳性喜光树种,适应性强,对土壤水分及养分条件适应范围广,适宜在湿润、排水通气良好、土壤深厚而肥沃的土壤条件下生长。在干旱瘠薄的山地阳坡或在常年积水的水湿地或低洼地生长不良。耐低温寒冷,一般在最低温度达-50℃的条件下也能正常生长。[1]本文主要在河北省北部围场县境内的华北落叶松人工林中，通过抚育强度对幼树更新生长的影响研究,找出促进林木快速生长，缩短林木工艺成熟期的最佳密度。1.实验区的基本概况研究地点位于河北省围场县,地处河北省最北部,是阴山山脉、大兴安岭余脉向西南延伸和燕山余脉的结合部。该地区年降水量400~550mm,主要集中在7—8月,年蒸发量1350~1500mm;最高气温35℃,最低气温-39℃,无霜期62~120d。标准地设在河北围场县河北省木兰林管局,其土壤为天然次生林下发育的山地棕壤,土层深厚,坡度为0~5°拔1650~1700m。[2]2.强度抚育2.1抚育时间结合三项作业一起设计和施工。采伐时间在每年的10月份冬季生产时开始,这个季节种子已经成熟,幼苗已木质化,基本停止生长,对下种和幼苗保护都有好处。其二,是农闲,劳力好发动。其三,土壤即将结冻,减少拖坡时对地表层的破坏,防止水土流失。[3]2.2保留木的选择开展用材林抚育经营，坚持砍小留大、砍密留疏、砍劣留优、砍弱留壮的原则，合理控制采伐强度和林分密度，实现林分分布均匀。要选择生长健壮、侧枝发达、结实量大、无病虫害，树冠不偏冠,树干不倾斜、不弯曲、不纤弱,四周无幼树的优良木作为保留母树。2.3强度抚育抚育后保留密度为300--375株/hm2为宜,伐后郁闭度0.2—0.4,可采取渐伐方式。根据木兰林管局现有林分状况,密度为750--1050株/hm2的林分,一次间伐掉现有株数的30%--40%,保留密度为525--630株/hm2为好,二次间伐时再伐掉原保留株数的40%--50%,保留300--375株/hm2左右,两次间伐间隔期4--5a。其中，确定的林分密度用每公顷株数(郁闭度)来表示。[3]2.4清除地被物在下层草灌藤生长旺盛、与林木生长争水争肥严重的幼龄林中进行。采取机割、人割等不同方式，清除妨碍树木生长的灌木、藤条和杂草。作业时，注重保护珍稀濒危树木及有生长潜力的幼树、幼苗，以利于调整林分密度和结构。2.5加强管理大强度抚育人工促进天然更新后,要适时进行扩穴除草、间苗等抚育措施,为幼苗、幼树生长创造良好的环境,同时要加强管护,防止人为及牲畜危害。3.调查研究3.1样地设置在在相同的采伐强度实施区内各设置5块作为固定样地,用水泥桩对其边界进行标记。其中样地面积为30m*30m。同时选取一块立地条件相似，面积相等，与所选样地条件相似，并且相邻，但是抚育强度低于所选样地的对照地。10年后对各样地进行第2次复查,以评价不同间伐强度的林地更新效果。3.2样地调查样地调查内容包括:(1)对样地内的树木进行每木检尺,测定胸径、树高和冠幅。(2)幼苗、幼树调查:调查洋房内幼苗的株数，计算测量每株幼苗个体平均生长的状况(高度、冠幅、叶面积、叶片数、新增枝长度、枯枝率)，测定其10年间的生长量。(3)土壤养分、水分取样:在样地调查结束后,选择此前10天无雨天气,集中在2d内完成土壤取样。3.2.1幼苗年龄的测定幼苗的年龄通过枝条颜色、皮孔、芽鳞痕来确定。从枝条顶开始,向幼苗基部延伸,当年生枝条为1年生枝条;再向下根据芽鳞痕、枝条颜色依次确定出2、3、4和5年生枝条。3.2.2土壤水分和养分的测定土壤水分含量的测定采用烘箱法;土壤pH值应用ZD-2型电位滴定计测定;有机质用重铬酸钾-H2SO4容量法进行测定;速效P应用NaHCO3浸提-蓝比色法;速效N应用碱解扩散法;速效K采用火焰光度法。[4]3.3植被周围环境的调查主要调查植被的物种多样性以及物种的丰富度，调查样地的环境及立地条件。4.结果与分析4.1植被物种丰富度物种丰富度是反映群落多样性的重要指标。不同的物种适应不同的环境,间伐等干扰对林下环境的改变也会引起构成群落物种的变化。在调查总面积为96hm2的所有样方中,记录到维管束植物103种(表1),隶属29个科61个属。其中木本植物有2科2属2种,草本植物有27科59属101种。在103种所调查到的植物当中,菊科最多(19种),其次是桔梗科(8种)、豆科(7种)和毛茛科(6种)。[2]张宏芝等人[2]的研究结果表明，在华北落叶松人工林密度较大的林分下,林下植被物种丰富度不大,只要间伐到合适的密度,林下草本物种丰富度会迅速增大,而木本植物物种丰富度不会迅速增大。如表一:4.2对生物多样性的影响大强度抚育后,林内光照增加,林地温度提高,有利于土壤微生物活动,枯枝落叶分解加快,增加了土壤有机质含量,改善土壤结构,提高了土壤肥力,地面落叶松幼树、冬青、绣线菊、平榛、羊胡子草等多种植物种类和盖度明显增多。植物种类的增多带来林内鸟兽及微生物增多。同时,地上部分形成复层林结构,充分利用营养空间,结构也更加复杂,维护了生态平衡,促进了森林健康,增强了生态功能。4.3对胸径增长的影响从单株林木胸径增长的效果看，.每ha保留855株林分郁闭度最小，六年从0.5增到0.7，由于营养面积较大，光照充足，冠幅迅速生长，因而促进了胸径的快速生长。又如在阿里河林业局兴阿林场、克一河林业局索图罕林场及乌尔其汗林业局库口经营所等地设置的人工落叶松林的对照试验地也得出相同的效果，即第三年快速生长，年平均胸径生长量高达0.82一Icm。同时又在根河林业局好里堡林场、库都尔林业局试验站以及乌奴耳林业局密林林场的天然落叶松林内选设的对照试验地中，可知保留密度小的标准地为500株/ha，从第三年开始平均胸径生长量高达0.91一1.26cm，取得了和人工林相同的效果。与此相反的是保留密度增大的标准地，年平均胸径生长量逐渐减少，从而得出了保留株数500~855株/ha，林木胸径增长量最快，是促进林木速生的最佳间伐强度。[6]4.4对树高增长的影响表3是董金伟等人[7]日本落叶松强度抚育后所做的林分调查，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ固定标准地进行抚育伐,强度分别为10.2%,21.6%,33.2%,0%:根据不同抚育条件下的标准地与树高增长的变化可以制成柱形图以便于对比观察:不同标准地的树高增长量00.511.522.533.54树高增长量(米)ⅠⅡⅢⅣ对4块标准地两次抚育伐后林木生长因子的调查结果(表3)显示，说明抚育伐可以显著提高林分的树高,且首次抚育伐在一定的范围内林分的生长随着抚育伐强度的增大而增加。4.5对林分生长量的影响根据调查结果:树高密度0---56---1011---2020--50600.82.63.14.28.4400.63.43.54.612.1350.45.36.28.812.6200.36.16.89.623.4150.28.29.612.936.6可以得到:密度对幼树生长的影响05101520253035401520354060密度(株/亩)幼树增长量(米)0---56---1011---2020--50即可知，同龄条件下,幼苗高度能反映生境对幼苗的适合程度，从表中可以看出，大强度抚育促进林地的整体更新。随着栽植密度的增大，幼树增长量呈现下降的趋势，并且其增长量显著高于对照地。形成的高度级结构是随着高度级增加个体数量不断增加的趋势。4.6对林分质量的影响抚育提高了林分质量，通过调整林分的密度，伐去林内枯死木、濒死木，断头和树干有缺陷的林木，减少病虫害的发生，使保留木质量相对提高。同时，通过调整林木分布，使保留木都能有一个良好的生长空间。经过1994年复查，证实抚育间伐的林分平均直径相对提高，林木按径级分布的状况有极大的不同。[5]4.7对养分与水分条件的影响林地养分反应林地生境条件。土壤养分水分条件与幼苗生长状况是相互联系的,大强度样地群落密度合理,土壤水肥条件相对较好,幼苗生存压力小，土壤肥力增加明显,速效N、速效P、速效K和有机质均有明显增加。5.结论与讨论5.1经过查阅资料可知，大强度抚育只要达到一定条件,人工促进天然更新是成功的。但必须通过实践总结出切实可行的技术管理措施。5.2通过合理的抚育采伐，可以加速林木直径的生长，可以促进林木的材积生长，增加单位面积产量;也可以调整林木组成，增加优良木比重，提高林分质量;可以改善森林卫生环境，减少病虫害的发生。同时增加了林下光照,提高了地温,满足了华北落叶松种子萌发和幼苗生长需要。5.3保留郁闭度小，单株林木材积增长率高，能缩短林木工艺成熟期10~30年(平均20年)，是解决过伐林业局可采资源枯竭避免出现企业亏损最好的经营方法。5.4不同保留密度华北落叶松林下植被物种丰富度、数量结构、植物多样性和物种组成有一定差异,总体表现为林下植被物种丰富度、平均高度、平均盖度、平均密度随着保留密度的增大而减小。5.5森林更新受多种因素影响,林下光照是最重要的因素,林冠层郁闭度直接影响幼苗对光照强度的需求,也就是影响幼苗生长活力和生物量积累的关键因素，同时，土壤中水分与养分指标也显著增加。通过华北落叶松人工林大强度抚育对人工促进天然更新影响的调查研究,有计划、有针对性地选择一些适宜林分进行试验,在立地条件较好的华北落叶松中、幼林中进行大强度抚育及降低最低保留株数密度,同时还要加强样地数据观测及统计资料,对天然更新影响大、经济效益好、生态效益高,是一项技术上合理,经济上合算,生产上可行的营林技术措施,应积极推广。参考文献:[1]李贺明等.华北落叶松人工林大强度抚育对人工促进天然更新的影响[J].河北林果研究,2008,23(4):373—375.[2]张宏芝等.间伐对华北落叶松人工林林下植被的短期影响[J].林业资源管理,2010(6):40—44.[3]李贺明等.落叶松人工林大强度抚育促进天然更新试验[J].河北林业科技,2000(2):5—7.[4]邓磊等.不同采伐强度对辽东栎林幼苗更新的影响[J].西北林学院学报,2011,26(2):160—166.[5]王晓军等.七里峪林场华北落叶松天然林抚育试验初报[J].山西林业科技,1995(4):5—8.[6]林立等.落叶松幼、中龄林抚育间伐促进速生成材的研究[J].内蒙古牙克石林科所,48—51.[7]董金伟等.日本落叶松抚育伐技术研究[J].林业科技,2004,29(4):17—19.