撫育對不同坡向“栽針保闊”紅松林群落結構的影響

于曉梅 屈紅軍

(東北林業大學，哈爾濱，150040)

撫育對不同坡向“栽針保闊”紅松林群落結構的影響

于曉梅 屈紅軍

(東北林業大學，哈爾濱，150040)

以長白山區“栽針保闊”紅松林為研究對象，采用樣帶網格調查和重要值研究法，研究了不同撫育方式對闊葉紅松林群落結構的影響效果。結果表明:隨著透光撫育強度加大，不同坡向的“栽針保闊”紅松林群落中，紅松優勢地位提升，陰坡和半陽坡應保持較低郁閉度，陽坡應保持中等郁閉度;半陽坡紅松重要值提升幅度(0.300～0.708)＞陽坡(0.271～0.516)＞陰坡(0.119～0.470)，通過“栽針保闊”途徑恢復闊葉紅松林要充分考慮坡向環境因子。

透光撫育;紅松林;群落結構;栽針保闊;坡向

闊葉紅松林是中國東北東部山區地帶性頂極植被，具有林地生產力高、森林生態環境優良、生物多樣性良好、穩定性強等優點[1]。但由于半個多世紀的過度利用與破壞，原始闊葉紅松林所剩無幾，僅在自然保護區有少量的分布，目前已退化為天然次生林和人工林。因此，有關闊葉紅松林的恢復是科學界普遍關注的問題。一方面，在自然保護區開展原始紅松林結構、功能、動態及經營等方面的研究[2-4]，揭示了原始紅松林群落的發生發展規律性，不僅為原始紅松林的保育與可持續經營提供了科學依據，而且也為東北次生林和人工林的經營提供了可借鑒的參照系統。另一方面，在次生林區開展了次生林的林型分類、結構、功能、動態及經營等方面的系統研究[5-7]，探討了紅松混交林有效恢復與經營途徑，并提出了適合東北森林特點的“栽針保闊動態經營體系”[8-10]，以期通過在次生林林隙栽植紅松等針葉樹種，并在次生林不同發展階段實施保闊、引闊和選闊，人工促進次生林向紅松混交林方向的演替進程，為東北次生林的經營指明了發展方向。但目前“栽針保闊”恢復途徑中，林下栽植的紅松幼樹生長緩慢，郁閉成林較晚等問題，給闊葉紅松林的恢復和發展帶來了一定困難，這是由于“栽針保闊”思想發展時間相對較短，其實踐效果還需時間檢驗。因此，需進一步深入系統地長期定位研究，不斷充實和完善該理論體系。本文對長白山林區不同坡向、不同撫育強度的“栽針保闊”紅松林群落結構(重要值)進行研究，探討不同撫育強度對“栽針保闊”紅松林群落結構的影響，以期為長白山林區經營及闊葉紅松林資源的恢復提供科學依據。

1 研究地區概況

研究地點位于長白山林區白河林業局春雷林場(41°43′～42°26′N，127°42′～128°17′E)。本區屬受季風影響的溫帶大陸性氣候，全年平均氣溫為3.9℃左右，年降水量600～700mm，土壤為發育在火山灰沙礫土上的暗棕色森林土。本區植物區系屬于長白山植物區系，地帶性植被以紅松為主的紅松闊葉混交林。

2 研究方法

2.1 樣地設置及調查

研究區位于春雷林場14林班(1979年林冠下栽植紅松)和16林班(1993年林冠下栽植紅松)，前者位于東南坡(半陽坡)和南坡(陽坡)，后者位于東北坡(陰坡)。試驗于1996年開始，分別在1979年與1993年林冠下栽植紅松的林分中設置不同上層透光撫育強度(郁閉度:0(皆伐)、0.2、0.4、0.6、0.8(對照))處理試驗(各處理水平面積均為1 hm2)。本調查標準地設置的方法:在不同時期及不同上層透光撫育強度處理試驗區各設置3塊30m×20m的標準地，共設置45塊標準地。采用標準地樣帶網格調查方法，將各標準地均勻劃分為24個5m×5m的小樣方，對樣地內喬木進行每木調查，測定喬木的種類、數量、頻度、胸徑及樹高等，研究群落的樹種組成結構。

2.2 重要值分析方法

依據群落各組成樹種的重要值，判定各樹種在試驗群落重點地位及作用，分析不同撫育強度對群落樹種組成結構的影響。

重要值=(相對密度+相對頻度+相對蓋度)/3。其中:相對密度=某個種的株數/所有種的總株數;相對頻度=某個種在樣方中出現的次數/所有種出現的總次數;相對蓋度=某個種的胸高斷面積/所有種的胸高斷面積之和。

3 結果與分析

陰坡、半陽坡、陽坡“栽針保闊”紅松林群落的樹種組成結構與透光強度有著密切的關系，不同透光強度的群落樹種組成結構存在明顯的差異性。

3.1 陰坡“栽針保闊”紅松林群落結構

未透光群落結構:未透光撫育(郁閉度0.8)的“栽針保闊”紅松林群落，以闊葉樹種占絕對優勢地位(見表1)。其群落由8個樹種組成，重要值從大到小排序為紫椴(Tilia amurensis)、春榆(Ulmus davidiana)、蒙古櫟(Quercus mongolica)、紅松(Pinus koraiensise)、黃波欏(Phellodendron amurensis)、楓樺(Betula costata)、色木槭(Acer mono)和白牛槭(A.mandshuricum)，形成了以紫椴為優勢種，春榆、蒙古櫟和紅松為亞優勢種，黃波欏、楓樺、色木槭和白牛槭為伴生種的紅松闊葉混交林群落。

半透光群落結構:半透光撫育(郁閉度0.2～0.6)的“栽針保闊”紅松林群落，均以紅松占絕對優勢地位(見表1)。郁閉度0.6群落，由10個樹種組成，重要值從大到小排序為紅松、胡桃楸(Juglans mandshurica)、水曲柳(Fraxinus mandshurica)、黃波欏、山楊(Populus davidiana)、紫椴、山梨(Pyrus ussuriensis maxim)、旱柳(Salix matsudanna)、色木槭和山槐(Maackia a-murensis)，形成了以紅松和胡桃楸為優勢種，水曲柳和黃波欏為亞優勢種，山楊、紫椴、山梨、旱柳、色木槭和山槐為伴生種的紅松林群落。郁閉度0.4群落，喬木樹種由11個樹種組成，重要值從大到小排序為紅松、胡桃楸、春榆、水曲柳、山楊、山槐、色木槭、黃波欏、紫椴、山梨和旱柳，形成以紅松為優勢種，胡桃楸、春榆和水曲柳為亞優勢種，山楊、山槐、色木槭、黃波欏、紫椴、山梨和旱柳為伴生種的紅松林群落。郁閉度0.2群落，喬木樹種由13個樹種組成，重要值從大到小排序為山楊、紅松、白樺(Betula platyphylla)、山槐、蒙古櫟、黃波欏、春榆、山梨、紫椴、胡桃楸、色木槭、白牛槭和沙松(Abies holophylla Maxim.)，形成了以山楊和紅松為優勢種，白樺、山槐、蒙古櫟、黃波欏、春榆、山梨、紫椴、胡桃楸、色木槭、白扭槭和沙松為伴生種的紅松林群落。

全透光群落結構:全透光撫育(郁閉度0)的“栽針保闊”紅松林群落，也是以紅松占絕對優勢地位(見表1)。群落由7個樹種組成，重要值從大到小排序為紅松、黃波欏、春榆、胡桃楸、紫椴、白樺和蒙古櫟，形成了以紅松為優勢種，黃波欏、春榆和胡桃楸為亞優勢種，紫椴、白樺和蒙古櫟為伴生種的紅松林群落。

由此可見，隨著撫育強度的加大，陰坡紅松在群落中的地位得到提升，而主要闊葉樹種紫椴和蒙古櫟在群落中地位卻逐漸下降，使得紅松逐步取代了原次生林群落優勢樹種紫椴而成為群落的優勢種。水曲柳、黃波欏和胡桃楸取代了蒙古櫟的亞優勢種的地位上升為亞優勢種，春榆的亞優勢種地位基本保持不變。透光撫育使群落伴生種數量均有所增加(增加了3～7種，除皆伐少1種外)。此外，透光撫育盡管均使紅松在群落中的地位有所提升，但不同撫育強度的影響效果存在差異性。郁閉度在0.2～0.6時，透光撫育對紅松的影響程度相近(0.303～0.325)，而皆伐則有較大幅度提高(0.470)。因此，采取“栽針保闊”途徑恢復紅松林群落初期，透光撫育強度應保持較低郁閉度。

表1 陰坡“栽針保闊”紅松林群落樹種組成(重要值)

3.2 半陽坡“栽針保闊”紅松林群落結構

未透光群落結構:未透光撫育(郁閉度0.8)的“栽針保闊”紅松林群落，以闊葉樹種占優勢地位(見表2)。其群落由8個樹種組成，重要值從大到小排序為紫椴、紅松、蒙古櫟、春榆、山楊、山槐、白牛槭和色木槭，形成了以紫椴和紅松為共優勢種，蒙古櫟為亞優勢種，春榆、山楊、山槐、白牛槭和色木槭為伴生種的紅松林群落。

表2 半陽坡“栽針保闊”紅松林群落樹種組成(重要值)

半透光群落結構:半透光撫育(郁閉度0.2～0.6)的“栽針保闊”紅松林群落，均以紅松占絕對優勢地位(見表2)。郁閉度0.6群落，由8個樹種組成，重要值從大到小排序為紫椴、紅松、蒙古櫟、山槐、山楊、黃波欏、春榆和假色槭(Acer pseudo-sieboldianum(Pax.)Komarov)，形成了以紫椴和紅松為共優勢種，蒙古櫟為亞優勢種，山槐、山楊、黃波欏、春榆和假色槭為伴生種的紅松林群落。郁閉度0.4群落，由7個樹種組成，重要值從大到小排序為紅松、紫椴、蒙古櫟、春榆、黃波欏、山槐和山梨，形成了以紅松為優勢種，紫椴和蒙古櫟為亞優勢種，春榆、黃波欏、山槐和山梨為伴生種的紅松林群落。郁閉度0.2群落，由6個樹種組成，重要值從大到小排序為紅松、春榆、紫椴、蒙古櫟、花曲柳(Fraxinus rhynchophylla)和山楊，形成了以紅松為優勢種，春榆和紫椴為亞優勢種，蒙古櫟、花曲柳和山楊為伴生種的紅松林群落。

全透光群落結構:全透光(郁閉度0)的“栽針保闊”紅松林群落，以紅松占絕對優勢地位(見表2)。其群落由4個樹種組成，重要值從大到小排序為紅松、春榆、紫椴和胡桃楸，形成了以紅松為優勢種，春榆為亞優勢種，紫椴和胡桃楸為伴生種的紅松林群落。

由此可見，隨著透光撫育強度的加大，半陽坡紅松在群落中的地位得到不斷地提升，進而逐步成為群落的優勢種，原次生林群落優勢種紫椴的地位不斷下降，逐步降為亞優勢種和伴生種;原次生林群落的亞優勢種蒙古櫟地位基本保持不變，而春榆則由伴生種逐步上升為亞優勢種。此外，群落組成樹種數略有減少(皆伐下降4種，其他下降為1～2種)。因此，采取“栽針保闊”途徑恢復紅松林群落中期，透光撫育強度也應保持較低郁閉度。

3.3 陽坡“栽針保闊”紅松林群落結構

未透光群落結構:未透光撫育(郁閉度0.8)的“栽針保闊”紅松林群落，以蒙古櫟占優勢地位(見表3)。其群落由6個樹種組成，重要值從大到小排序為蒙古櫟、紅松、紫椴、春榆、黃波欏、楓樺和花曲柳，形成了以蒙古櫟和紅松為優勢種，紫椴為亞優勢種，春榆、黃波欏、楓樺和花曲柳為伴生種的紅松林群落。

半透光群落結構:半透光撫育(郁閉度0.2～0.6)的“栽針保闊”紅松林群落，均以紅松占優勢地位(見表3)。郁閉度0.6群落，由6個樹種組成，重要值從大到小排序為紅松、蒙古櫟、紫椴、春榆、假色槭和山槐，形成了以紅松和蒙古櫟為優勢種，紫椴為亞優勢種，春榆、假色槭和山槐為伴生種的紅松林群落。郁閉度0.4群落，喬木層由7個樹種組成，重要值從大到小排序為紅松、蒙古櫟、紫椴、春榆、花曲柳、楓樺和黃波欏，形成了以紅松為優勢種，蒙古櫟和紫椴為亞優勢種，春榆、花曲柳、楓樺和黃波欏為伴生種的紅松林群落。郁閉度0.2群落，由6個樹種組成，重要值從大到小排序為紅松、紫椴、春榆、蒙古櫟、山楊和山槐，形成了以紅松為優勢種，紫椴、春榆和蒙古櫟為亞優勢種，山楊和山槐為伴生種的紅松林群落。

表3 陽坡“栽針保闊”紅松林群落樹種組成(重要值)

全透光群落結構:全透光(郁閉度0)的“栽針保闊”紅松林群落，以紅松占絕對優勢地位(見表3)。其群落由5個樹種組成，重要值從大到小排序為紅松、紫椴、春榆、山楊和蒙古櫟，形成了以紅松為優勢種，紫椴、春榆和山楊為亞優勢種，蒙古櫟為伴生種的紅松林群落。

由此可見，隨著透光撫育強度的加大，陽坡紅松在各群落中的地位得到不斷提升，逐步成為群落的優勢種，原次生林群落的優勢種蒙古櫟的地位不斷下降，逐步降為亞優勢種和伴生種。紫椴和春榆則由伴生種逐步上升為亞優勢種。紅松的重要值表現為中等郁閉度條件下最大(0.401～0.516)。因此，在陽坡采取“栽針保闊”途徑恢復紅松林群落的中期，透光撫育強度應保持中等郁閉度。

4 結論與討論

陰坡“栽針保闊”紅松林群落，在采取不同強度的透光撫育后，均形成了以紅松為優勢種的針闊葉混交林群落，但各群落的樹種組成結構卻有所不同。對照群落，主要由紫椴、春榆、蒙古櫟和紅松組成針闊混交林。隨著透光撫育強度的加大，紅松在群落中的地位得到提升而成為優勢種，形成了紅松與胡桃楸、黃波欏、水曲柳、春榆為主的針闊混交林。

半陽坡“栽針保闊”紅松林群落，在采取不同強度的透光撫育后，均形成了以紅松為優勢種的針闊葉混交林群落，但各群落的樹種組成結構卻有所不同。對照群落，主要由紫椴、紅松和蒙古櫟組成針闊混交林。隨著透光撫育強度的加大，紅松在群落中的優勢地位進一步得到提高，紫椴優勢地位下降，形成了以紅松與春榆、蒙古櫟、紫椴為主針闊混交林。

陽坡“栽針保闊”紅松林群落，在采取不同強度的透光撫育后，均形成了以紅松為優勢種的針闊葉混交林群落。對照群落，主要由蒙古櫟、紅松和紫椴形成的針闊混交林。隨著撫育強度的加大，紅松在群落中的優勢地位提升，蒙古櫟優勢地位下降，形成了以紅松與蒙古櫟、紫椴和春榆為主的針闊混交林。

采取不同的透光撫育后，紅松在群落中的地位都得到提升，但在不同坡向其影響效果有所差異。半陽坡紅松重要值(0.300～0.708)提升幅度大于陽坡(0.271～0.516)，主要是由于在陽坡立地上，闊葉樹種提高的幅度也比較大，對紅松的競爭抑制相對較強。半陽坡紅松重要值提高的幅度更大于陰坡(0.119～0.470)，這說明“栽針保闊”途徑下的紅松生長也需光照條件，“幼年耐陰”的特性不應成為其長期在庇蔭條件下生長的依據。因此，通過“栽針保闊”這條有效途徑恢復闊葉紅松林，要充分考慮坡向環境因子，特別是在半陽坡，逐步加大伐除闊葉樹的強度，更有利于紅松的生長。

面對東北林區紅松林資源消耗殆盡的局面，目前就紅松的生長而言，提早結實或分叉與否并不重要，重要的是如何使更新的紅松盡快生長，增加地帶性頂極植被的本底，為恢復東北的闊葉紅松林創造有利的群落環境條件。

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Effect of Tending on Community Structure of Broad-Leaved Korean Pine Forests at Different Slope Aspects

/Yu Xiaomei，Qu Hongjun(School of Forestry，Northeast Forestry University，Harbin 150040，P.R.China)//Journal of Northeast Forestry University.-2011，39(6).-10～12

Tending;Korean pine forests;Community structure;Planting conifers and protecting broadleaves;Slope aspects

S753.51+1

于曉梅，女，1973年5月生，東北林業大學圖書館，館員。E-mail:yuxiaomei1973@hotmail.com。

屈紅軍，東北林業大學圖書館，副研究館員。E-mail:quhongjun2001@yahoo.com.cn。

2010年10月12日。

責任編輯:張 玉。

A survey was conducted to study the effect of different tending modes on the community structure of broad-leaved Korean pine forests after planting conifers and protecting broadleaves in terms of species importance value by the grid method.Result show that the Korean pine in the broad-leaved forests gradually became dominant with increasing tending intensity.The north-facing slope and semi-south slope should retain a lower canopy density，while the south-facing slope should retain a moderate canopy density.The increase extent of importance value for Korean pine in semi-south slope ranged from 0.300-0.708，followed by south-facing slope(0.271-0.516)and north-facing slope(0.119-0.470).It shows that more attention should be paid to slope aspect during the recovery process of Korean pine forests after planting conifers and protecting broadleaves.