李鵬
(遼寧省林業調查規劃院,遼寧 沈陽 110122)
撫育對不同立地條件下側柏幼齡林生長的影響
李鵬
(遼寧省林業調查規劃院,遼寧 沈陽 110122)
為研究撫育措施對側柏人工幼齡林生長的影響,對北京郊區山地不同立地條件下的側柏人工幼林進行了不同強度撫育試驗。結果表明:撫育1年后對側柏幼林生長影響不顯著,5年后影響顯著,其中,在陽坡薄土條件下,中度撫育措施側柏樹高、胸徑、單株蓄積生長量最大;在陽坡厚土條件下,強度撫育措施側柏樹高、胸徑、單株蓄積生長量最大;在陰坡厚土條件下,隨著撫育強度逐漸增加,側柏各指標生長量亦逐漸增大。
撫育間伐;側柏;幼齡林;生長
幼齡林撫育是森林培育的基礎和關鍵技術環節之一,也是加強林業生產的重要組成部分。長期以來,由于沒有專項資金投入,經營主體缺乏開展幼齡林撫育管理的積極性,使得幼齡林撫育成為森林培育的薄弱環節,林分質量問題突出。根據“十五”二類調查數據,北京市幼齡林比重占84.2%,而側柏〔Platycladusorientalis(L.) Franco〕幼齡林占其中50%以上。這些中幼齡林大多為人工林,且大部分屬于水源涵養林、水土保持林、風景游憩林,分布在大中型水庫上游集水區、水土流失區和生態脆弱地區,生態位置十分重要[1]。已有研究[2-5]表明,實施人工撫育對促進幼齡林生長積極有效,且合理的撫育措施能夠改善土壤的理化性質[6,7],豐富林分的植物多樣性[8,9],提高林分的蓄積量[10],有利于優勢樹種地位增強[11]。幼齡林階段是調整林分結構的最佳時期,科學合理的撫育能夠改變林分長勢衰弱和生態功能低下的現狀,使其更好地發揮涵養水源、凈化水質、防風固沙、保持水土等功能[12-13]。反之,則會導致森林土壤質量下降、病蟲害大發生等問題。本研究在對北京市郊山區側柏人工幼齡林生長狀況調查基礎上,對比分析不同撫育強度措施對側柏幼齡林生長影響,為側柏人工林科學經營提供參考。
試驗地位于北京市密云縣穆家峪鎮水漳村,海拔300~600 m,年均氣溫11.8 ℃,≥10 ℃年積溫3 800 ℃,無霜期193 d,年均降水量623.0 mm,多集中6—9月,占全年的80%,年均蒸發量約為降水量3倍。土壤為山地淋溶褐土和山地褐土,pH7.5左右。由于長期遭受不同程度的侵蝕,土壤表現為粗骨性特征,土層較薄,結構發育不全,石礫含量高,保水性能差。試驗地側柏人工林處于幼齡階段,林齡35 a。自栽植后一直未進行撫育管理,已經郁閉,密度不勻,平均約5 000株·hm-2,個別地段達7 600株·hm-2,急需密度調整、以利林木健康生長。
立地條件分為3類:陽坡厚土(≥25 cm)、陰坡厚土(≥25 cm)和陽坡薄土(<25 cm)。每一立地條件試驗林設置林分特征相對一致的標準地(15 m×15 m)16塊。根據原有林分密度設置弱度撫育(保留85%,密度約0.425株·m-2)、中度撫育(保留70%,密度約0.350株·m-2)和強度撫育(保留55%,密度約0.275株·m-2),不撫育為對照(密度約0.500株·m-2),4次重復。試驗時間2010年4月。對標準地內所有植株進行撫育修枝,修枝時一般修至第一輪活枝,林緣盡量少修枝,修枝刀口平滑,不撕皮、不留橛,使撫育后試驗林分在空間上密度分布均勻。
撫育后對標準地內林木樹高、胸徑、冠幅逐一測量,樹高、冠幅用皮尺測量,胸徑用圍尺測量。撫育1 a后2011年4月調查1次,撫育5 a后2015年4月再進行一次撫育效果調查,方法同上。
數據分析利用Excel-2007和SPSS-22.0統計軟件完成。
3.1 撫育措施對側柏樹高生長影響
由表1可知,在陽坡薄土生長的側柏撫育1 a后,不同強度的撫育之間高生長差異不顯著,撫育5 a后,不同撫育強度之間高生長差異顯著(0.05水平),中度撫育側柏高生長量最大,強度撫育、中度撫育和弱度撫育之間樹高生長差異不顯著,強度撫育、弱度撫育和對照之間樹高生長差異不顯著,中度撫育和對照之間樹高生長量差異顯著(P<0.05,下同),說明在陽坡、土壤條件較差的條件下,強度撫育并沒有使側柏高生長量產生顯著的影響。

表1 不同撫育強度陽坡薄土側柏高生長量比較 m
注:表中數值為平均值±標準誤差,字母a、b等表示同一行在P0.05水平下的統計顯著差異性,不同字母表示同行處理之間差異顯著(p<0.05),相同字母表示差異不顯著(下同)
由表2可知,在陽坡厚土撫育1 a后,不同撫育強度之間高生長差異不顯著,撫育5 a后,差異顯著。其中強度撫育樹高生長量最大,其次是中度、弱度和對照。強度撫育分別與弱度撫育和對照之間差異顯著,其他處理之間差異不顯著。

表2 不同撫育強度陽坡厚土側柏高生長量比較 m
由表3可知,在陰坡厚土生長的側柏撫育1 a后,不同撫育強度之間高生長差異不顯著,撫育5 a后差異顯著,其中強度撫育高生長量最大,與其他處理之間高生長量差異顯著,中度和弱度撫育之間高生長量差異不顯著,分別與對照差異顯著。

表3 不同撫育強度陰坡厚土側柏樹高生長量比較 m
3.2 撫育措施對側柏徑生長影響
由表4可知,在陽坡薄土生長的側柏在實施撫育1 a后,胸徑生長量分別與對照差異不顯著,實施撫育5 a后分別與對照差異顯著,不同撫育措施之間差異不顯著。說明在較為貧瘠的土壤條件下,適度的降低密度有利于側柏胸徑的生長,但不同強度的撫育措施減小林分的密度并沒有對側柏胸徑的生長量產生差異性影響,這也可能與調查測量的時間較短有關,撫育措施對胸徑生長量產生的長時間影響效果還需要深入研究。

表4 不同撫育強度陽坡薄土側柏胸徑生長量比較 cm
由表5可知,在陽坡厚土生長的側柏在實施撫育措施1 a后,胸徑生長量分別與對照差異不顯著,5 a后,不同撫育措施之間胸徑生長量差異顯著,強度撫育和中度撫育胸徑生長量差異不顯著,但分別比弱度撫育和對照差異顯著,弱度撫育和對照之間胸徑生長量差異不顯著。

表5 不同撫育強度陽坡厚土側柏胸徑生長量比較 cm
由表6可知,在陰坡厚土條件下生長的側柏在實施撫育措施1 a后,胸徑生長量分別與對照相比差異不顯著,5 a后差異顯著,胸徑生長量大小依次為強度撫育、中度撫育、弱度撫育和對照。說明在陰坡厚土條件下,側柏胸徑的生長量受林分密度的影響較明顯,這與陽坡厚土和陽坡薄土條件下側柏的胸徑生長量與密度的影響效應不同。

表6 不同撫育強度陰坡厚土側柏胸徑生長量比較 cm
3.3 撫育對側柏樹冠生長影響

表7 不同撫育措施不同立地側柏冠幅5 a生長量比較 m
注:表中數值為平均值±標準誤差,字母a、b等表示同一列在P0.05水平下的統計顯著差異性,不同字母表示同列處理之間差異顯著(P<0.05),相同字母表示差異不顯著(下同)
由表7可知,不同立地條件下撫育措施對樹冠生長量影響差異顯著:在陽坡薄土側柏樹冠生長量強度撫育與對照差異顯著,其他處理相互之間差異不顯著;在陽坡厚土側柏樹冠生長量強度撫育和中度撫育措施差異不顯著,其他處理相互之間差異均顯著;在陰坡厚土側柏樹冠生長量強度撫育措施分別與弱度撫育和對照之間差異顯著,中度撫育與對照樹冠生長量差異顯著,其他處理相互之間差異不顯著。
3.4 撫育對側柏蓄積量影響
由表8可知,在撫育措施實施5a后,撫育強度對不同立地條件下側柏單株蓄積的影響差異顯著,對不同立地條件下林分蓄積量影響差異不顯著。其中在陽坡薄土條件下弱度撫育措施和對照之間單株蓄積差異不顯著,其他立地條件下不同撫育措施與對照單株蓄積均差異顯著;在陰坡厚土條件下,不同撫育措施相互之間單株蓄積均表現為差異顯著,說明在此條件下,撫育措施對單株蓄積生長量影響明顯。總體上,不同立地條件下,隨著林分密度降低表現為單株蓄積增加的趨勢,而林分蓄積量在不同撫育措施之間差異不顯著。由于林分蓄積量的變化受到單株蓄積和密度大小的影響,因此蓄積量并沒有與單株蓄積呈現一致的變化趨勢,當然在人工撫育實施后隨著時間的延長,林分蓄積量也會在不同撫育措施下出現不同變化。

表8 不同撫育措施不同立地側柏5 a蓄積生長量比較
試驗表明,人工撫育對側柏幼齡林的生長具有積極的促進作用,撫育措施對不同立地條件下側柏幼齡林的高生長、徑生長、冠生長和單株蓄積均產生差異性影響。在同一立地條件下,不同強度撫育措施對林內光照、透風、水分等因子影響不同,對側柏生長量指標的影響亦不同。在相同土壤條件和撫育措施下,陽坡光照較陰坡充足,陰坡土壤水分含量較陽坡土壤稍高,光照和土壤水分都是影響側柏生長的重要環境因子。撫育措施改善了側柏林分內的光照、水分、透風等環境因子,清除了林內的不良競爭個體,促進了林木個體的健康生長,因此對側柏幼齡林采取及時、合理的人工撫育措施是非常必要和有效的。
[1] 鄭焰鋒,亢新剛,謝朋,等.北京市中幼齡林撫育技術和理論的總結與探索[J].吉林林業科技,2008,2(37):21-24
[2] Harri M?kinen,Antti Isom?ki. Thinning intensity and growth of Norway spruce stands in Finland [J].Forestry,2004,77(4):349-364
[3] 徐有明,林漢,魏柏松,等.間伐強度對濕地松人工林木材質量的影響效應[J].東北林業大學學報,2002,30(2):38-42
[4] 段劼,馬履一,賈黎明,等.撫育間伐對側柏人工林及林下植被生長的影響[J].生態學報,2010,30(6):1431-1441
[5] 沈國舫.森林培育學[M],北京:中國林業出版社,2001
[6] 嚴晨.不同撫育方式對毛竹林土壤化學性質的影響[J].世界竹藤通訊,2009,2(7):31-34
[7] 劉松春,牟長城,屈紅軍.不同撫育強度對“栽針保闊”紅松林植物多樣性的影響[J].東北林業大學學報,2008,11(36):32-35
[8] 屈紅軍,牟長城,吳云霞.透光撫育對遼東林區人天混紅松林群落植物多樣性的影響[J].東北林業大學學報,2009,3(37):27-30
[9] 任立忠,羅菊春,李新彬.撫育采伐對山楊次生林植物多樣性影響的研究[J].北京林業大學學報,2000,22(4):14—17
[10] 王啟美.不同撫育間伐強度對日本落葉松生長量的影響研究[J].現代農業科學,2008,9(15):33-35
[11] 屈紅軍,牟長城,孫曉新.透光撫育對人天混紅松林群落結構與生產力的影響[J].林業科技,2008,6(33):11-13
[12] Parrotta J A, Francis J K, Knowles O H. Harvesting intensity affects forest structure and composition in all upland Amazonian forest[J]. Forest Ecology and Management, 2002, 169:243-255
[13] Robert L, Bradley B D, Titus K H. Does shelter wood harvesting have less impaction forest floor nutrient availability and microbial properties than clearcutting[J]. Biol Felt Soils,2001(34):162-169
Effects of Tending on Growth of YoungPlatycladusorientalisForest under Different Sites
Li Peng
(Liaoning Forestry Investigation and Planning Institute,Shenyang 110122,China)
In order to study the effect of tending measures on growth of young Platycladus orientalis forest, tending experiments of young Platycladus orientalis forest with different intensities were conducted under different conditions in the suburbs of Beijing. Result shows that there was no significant effect on growth of Platycladus orientalis in one year after tending, and the effect was significant after 5 years. Among them, under moderate slope condition, the height growth , DBH & individual growing stock are the highest by adopting moderate tending measures .The growth of Platycladus orientalis increase with the increase of tending intensity under the thick soil in the shady slope, and the growth of Platycladus orientalis increase gradually.
thinning;Platycladus orientalis; young forest; growth
1005-5215(2017)04-0032-02
2017-02-20
遼寧省農業攻關及成果產業化項目(2014207011)
李鵬(1985-),男,工程師,碩士,主要從事林業調查規劃工作,Email:lp244@163.com
S791.38
A
10.13601/j.issn.1005-5215.2017.04.010