透光撫育對紅松生長及干形的影響

呂躍東，劉忠玲，姚 穎，王慶成，呂躍偉，郭樹平*

(1．黑龍江省林業科學研究所，哈爾濱150081;2．東北林業大學林學院，哈爾濱150040)

紅松(Pinus koraiensis)是我國東北林區特有的珍貴用材和經濟樹種，其根、葉、花、果和木材都具有較高的經濟用途［1］。紅松作為重要的經濟樹種是由它的生物學特性和經濟價值所決定的，紅松雖然主要以用材為主［2-6］，但同時它又是果樹，除松仁外，其果鱗、花粉和松脂都具有廣泛的用途，經濟價值較高，種仁是營養豐富的保健食品［7-10］。目前國內紅松干性研究內容較多，但紅松透光撫育對紅松干性研究較少。本文采用不同透光強度對紅松林進行透光撫育，通過調查林分內各種指標，研究其樹種組成結構、林分蓄積量和紅松蓄積生產力，旨在尋找透光撫育對紅松干性的影響規律，為定向培育紅松用材林提供理論依據。

1 研究地概況

試驗林地位于東北林業大學老爺嶺生態定位站。地理坐標為東經 127°18'0″～ 127°41'6″，北緯45°2'20″～45°18'16″;地處張廣才嶺西坡，境內以山區丘陵地貌為主，年平均氣溫2．4℃，年大于等于10℃以上積溫2 300℃左右，無霜期125d左右，年平均降水量700 mm。

2 研究方法

所調查紅松林為1967年在撂荒地上營造的紅松人工林，由于大量闊葉樹種的侵入，形成人天混群落。先期闊葉樹的生長逐漸超過紅松，對紅松的進一步生長產生抑制作用，1976年實施以伐除紅松林冠上層闊葉樹的透光撫育試驗。采取了全透光(伐除紅松林冠以上全部闊葉樹)、半透光(伐除紅松林冠以上一半闊葉樹)和對照(未伐除闊葉樹)三種處理方式［11］。

按照全透光、半透光和對照三種處理方式各設置3塊30 m×20 m的標準地，然后將每塊標準地劃分為24個5 m×5 m的小樣地。在每個小樣地中調查喬木樹種的種類、胸徑、樹高、密度及頻度等，研究其樹種組成結構、林分蓄積量和紅松蓄積生產力［12］。

3 結果與分析

3．1 透光撫育對群落樹種組成的影響

不同透光撫育強度使人工林群落樹種組成結構有所差異，隨著撫育強度呈梯度變化見表1。通過計算全透光、半透光、對照群落的組成樹種的重要值，分析不同透光強度對群落樹種組成結構的影響。全透光群落組成結構為8株紅松1株水曲柳;半透光群落組成結構為6株紅松1水曲柳1株其他;對照群落組成結構為5株紅松1株蒙古櫟1株水曲柳1株核桃楸1株白樺1株其他。半透光群落紅松的優勢地位較全透樣地有所下降，對照群落紅松的優勢地位不及全透光和半透光群落。

由此可見，紅松人工林群落主要樹種組成結構隨著透光強度的增大趨于簡單，但紅松的優勢地位有所增加，這充分表明，伐除闊葉樹的透光強度的調整，既是林分郁閉度的調整，也是闊葉樹比例的調整，這對紅松的生長，培育紅松針闊混交林具有重要意義。

表1 不同透光強度紅松人工林群落組成Tab．1 The community composition of korean pine plantation with different transmittance intensities

3．2 透光撫育對紅松蓄積生產力的影響

利用黑龍江主要樹種材積表計算紅松和林分蓄積量，根據紅松平均樹齡，計算蓄積生產力。

不同透光強度的群落蓄積量有所不同。全透光群落蓄積量為238．09 m3/hm2，半透光群落蓄積量為 245．02 m3/hm2，對照為 183．22 m3/hm2(如圖 1所示)，半透光群落最大，對照群落最小紅松蓄積生產力沿透光強度梯度呈規律性變化，沿由大到小的透光強度，紅松蓄積生產力依次為3．13、2．60、1．25 m3/hm2·a-1(如圖2 所示)。

圖1 紅松人工林群落蓄積量Fig．1 The volume of pine plantation community

圖2 紅松人工林紅松蓄積生產力Fig．2 The productivity of korean pine plantation

沿由小到大的透光強度，人天混群落紅松蓄積生產力呈遞增趨勢，群落蓄積量則表現為半透光群落最大。這可能是因為半透光既解放了紅松，也給保留的闊葉樹提供了良好的生長空間，二者的綜合效應使群落蓄積量表現為最大。從總體上看，透光群落蓄積量及紅松蓄積生產力較不透光群落要大。

3．3 紅松林分密度與紅松干形的變化規律

以東北林業大學老爺嶺生態定位站人工林為對象，分別選取44、33、26a生紅松人工林為調查對象，共設置6塊樣地，每塊樣地大小為30 m×20 m，在樣地內每木檢尺，檢尺結果見表2。通過數據分析，結果表明紅松尖削度隨著紅松人工林林分密度的增大而減小(如圖3所示)，說明林分密度越大紅松尖削度越低，主干形質越好。同時隨著林分密度的增大紅松分叉率降低(如圖4所示)，當密度為2 000株/hm2左右時，分叉率趨于穩定。同時發現林木高徑比對主干形質產生明顯的影響，高徑比越大，形數也越大，如圖5所示。通過以上結果可以看出，紅松主干形受林分密度影響很大。

圖3 不同林分密度紅松尖削度變化規律Fig．3 The variations of korean pine taper with different stand densities

圖4 不同林分密度紅松分叉率變化Fig．4 The variations of korean pine bifurcation rate with different densities

圖5 紅松高徑比與尖削度的關系Fig．5 The relationship between height to diameter ratio and taper degree for korean pine

表2 不同密度下紅松生長情況Tab．2 Pine growth under different densities

4 結論

(1)紅松人工林群落主要樹種組成結構隨著透光強度的增大趨于簡單，但紅松的優勢地位有所增加。

(2)隨著透光強度的增大，紅松人工林中紅松蓄積生產力呈遞增趨勢，群落蓄積量則表現為半透光群落最大。

(3)隨著紅松人工林林分密度的增加，紅松尖削度越低，主干形質越好，同時分叉率也隨之降低;紅松的高徑比對主干形質產生明顯的影響，高徑比越大，形數也越大。

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