克山縣河北林場蒙古櫟生長過程研究

孫巖

(克山縣西大溝林場，黑龍江 齊齊哈爾 161666)

克山縣河北林場蒙古櫟生長過程研究

孫巖

(克山縣西大溝林場，黑龍江 齊齊哈爾 161666)

在克山縣河北林場不同立地條件的蒙古櫟林分中設(shè)置12塊標(biāo)準(zhǔn)地進(jìn)行各項因子調(diào)查，在每個標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)伐取1株蒙古櫟平均木進(jìn)行樹干解析。選用Richards、Logistic、Gompertz 等3個生長曲線模型對胸徑、樹高、材積的總生長過程進(jìn)行了擬合，結(jié)果表明，Richards曲線相關(guān)系數(shù)最大，擬合效果最好，可以作為胸徑、樹高、材積的生長預(yù)估模型。

蒙古櫟；樹干解析；生長模型

蒙古櫟(Quercusmongolica)，殼斗科，櫟屬，落葉喬木，最高達(dá)30 m，樹皮灰褐色，樹皮縱裂。幼枝紫褐色，具棱，無毛。產(chǎn)東北三省、內(nèi)蒙古、河北、山東等省區(qū)。天然分布于海拔200～2 100 m的山地，東北地區(qū)常分布于海拔600 m以下，華北地區(qū)常分布于海拔800 m以上，常常在陽坡、半陽坡形成小片純林或與樺樹等組成混交林。具淡褐色邊材，淡灰褐色心材，材質(zhì)堅硬，耐腐蝕，干燥后易開裂；可用于車船、建筑、坑木等，木材壓縮處理后可用作機(jī)械零件；樹葉含蛋白質(zhì)12.4%，可作為柞蠶的飼料；種子含淀粉47.4%，可用于釀酒或飼料，樹皮可入藥具有收斂止瀉及治痢疾之功效。[1]

1 研究地自然概況

河北林場位于克山縣東部，場址距縣城15 km，隸屬于克山縣林業(yè)局，地理坐標(biāo)為125°55′58″—126°08′18″ E，48°2′52″—48°11′25″ N之間。東與克東縣愛華林場相連，北、西與河北鄉(xiāng)相鄰，南與河南鄉(xiāng)隔河相望，行政區(qū)域?qū)倏松娇h河北鄉(xiāng)境內(nèi)。林場地處小興安嶺南坡，地形以丘陵地貌為主，地勢連綿起伏，漫川漫崗，從東南向西北漸高，施業(yè)區(qū)內(nèi)坡度較緩，坡度5°～25°之間，地勢最高為新城二隊東山，海拔高度370 m，最低為林場苗圃，海拔高度235 m，平均海拔300 m左右。施業(yè)區(qū)內(nèi)均為嫩江支流水系，林場南鄰烏裕爾河，屬嫩江一級支流。施業(yè)區(qū)內(nèi)有3條支流，向南流入烏裕爾河。年平均氣溫1.2 ℃，極端最高氣溫37.9 ℃，最低氣溫-42 ℃，無霜期120 d左右，日照時數(shù)2 620～2 740 h，有效積溫2 400 ℃，年降水量510 mm左右，年平均蒸發(fā)量1 200 mm左右，主風(fēng)向西北風(fēng)。有2個土類，以暗棕壤為主，總面積3 695 hm2，沼澤土只有少量分布。植被是小興安嶺過渡到松嫩平原的森林、草原植被地帶。由于人煙逐年增多，大面積森林和草原被開墾，使原生植被遭到破壞，現(xiàn)有植被有天然林蒙古柞、白樺、黑樺和山楊，有少量的椴樹、色樹和山榆等。灌木林有胡枝子、榛柴、旱柳等。人工林有落葉松、樟子松、紅松、云杉、楊樹、水曲柳、黃菠蘿等；草本植物有桔梗、柴胡、防風(fēng)、黃芩、山芍藥、香蒿、柳蒿、車前子、小葉樟、三棱草、烏拉草、蕨菜、黃花菜、草莓、水稗草、狼尾草等；菌類有榛蘑、灰蘑等。

2 研究方法

在河北林場施業(yè)區(qū)選擇6處林齡較大、不同坡向坡度、人為干擾較少、生長正常的蒙古櫟天然林，在每個林分中設(shè)置2塊標(biāo)準(zhǔn)地進(jìn)行林分調(diào)查，每塊標(biāo)準(zhǔn)地面積400 m2，分別調(diào)查坡向、坡度、郁閉度和密度，同時在標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)選擇1株平均木進(jìn)行樹干解析，采用2 m區(qū)分段法，利用平均木單株材積計算公頃蓄積。6個蒙古櫟林分基本情況見表1，解析木的胸徑、樹高為2株解析木的平均值。

表1 蒙古櫟林分基本情況

利用Excel軟件分別計算各解析木胸徑、樹高、材積的平均生長量、連年生長量和總生長量，采用各平均值進(jìn)行生長過程分析。利用SPSS 17.0軟件分別擬合解析木胸徑、樹高、材積生長量的生長過程。采用以下3種生長曲線模型進(jìn)行擬合。

Richards生長曲線模型

Logistic生長曲線模型

Gompertz生長曲線模型

各函數(shù)模型中Y分別為胸徑、樹高、材積總生長量，x為年齡，a、b、c、K為待定參數(shù)。

3 結(jié)果與分析

樹木生長過程常常采用生長模型進(jìn)行定量描述，利用生長模型對林木生長做出的評價既是客觀的，也是現(xiàn)實的，同時還可以用來預(yù)估各測樹因子未來的變化，在森林經(jīng)營中常常作為采取各種措施的依據(jù)。選用Richards 曲線等 3 個生長模型，應(yīng)用SPSS 17.0軟件分別對胸徑、樹高、材積的總生長量數(shù)據(jù)進(jìn)行了擬合，結(jié)果見表2。

表2 各生長因子擬合參數(shù)及相關(guān)性

從表2可以看出，3個生長模型對胸徑、樹高、材積生長過程的擬合均取得了很好的效果，尤其Richards 曲線的相關(guān)指數(shù)最高，適應(yīng)性較強(qiáng)，擬合效果較好。因此選擇Richards曲線作為胸徑、樹高、材積的生長預(yù)估模型。Richards曲線參數(shù)具有較好的生物學(xué)意義，該模型具有0起點(diǎn)、帶拐點(diǎn)和上限等3個特點(diǎn)，而樹木生長過程恰恰具備上述3個特征，能較好地擬合各因子生長曲線。胸徑、樹高、材積的Richards 曲線擬合方程式分別如下：

式中：D、H、V分別為胸徑、樹高、材積總生長量，a為年齡。

該生長模型可作為蒙古櫟天然林的生長預(yù)估模型，對于人為擾動較大次生林和人工林，其生長模型有待進(jìn)一步的研究。

[1] 中國科學(xué)院中國植物志編輯委員會.中國植物志：第二十二卷[M].北京:科學(xué)出版社,2004

Growth Process ofQuercusmongolicain Hebei Forest Farm of Keshan County

Sun Yan

(Xidagou Forest Farm, Keshan County, Qiqihar 161666,China)

Twelve standard plots were established inQuercusmongolicastand with different site conditions in the Hebei Forest Farm of Keshan County. A tree ofQuercusmongolicawas cut in each standard area. Richards, Logistic & Gompertz were used to fit the growth curve of DBH, tree height and volume.Result shows that Richards curve have the largest correlation coefficient, and the fitting effect is the optimal, which could be used as the diameter of DBH, tree height & volume.

Quercusmongolica; tree trunk analysis; growth model

1005-5215(2017)08-0056-02

2017-06-10

孫巖(1989-)，男，黑龍江克山人，助理工程師，主要從事森林資源管理工作.

S792.186

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2017.07.018