采伐強度對水源涵養林林分結構特征的影響

李曉峰

（河北省塞罕壩機械林場，河北 圍場 068450）

在林業建設中，水源涵養林的主要作用是保證區域的水源供給穩定，并改善林區周邊區域的生態環境，是保護生態環境的重要屏障。水源涵養林發揮其功能的主要途徑是通過其林冠層、枯枝落葉層以及林地土層，完成對降水的截流和蓄水過程一般在實際建設中，要求水源涵養林樹種混交程度高，且林區灌草蓋度高。

1 研究概述

隨著當前國家對林業發展以及國家對生態環境優化的重視程度不斷提升，國家對河北省塞罕壩機械林場的建設要求也在不斷提升，在林業建設中不能僅僅以林業的經濟效益作為發展目的。林業建設更應當向生態功能方向發展。當前塞罕壩林場之中，大約有30%左右的林分為公益林，其他林分為商品林，公益林的大面積存在勢必影響了林場經濟效能。在林場建設中，其主要的功能目前是培育中小徑級用材林，但是從長遠看，生態功能才是生存之本，水源涵養作為發揮生態功能之一必將成為林業建設重要任務之一，培育優質水源涵養林必將提上新的高度。所以，在林業建設中通過人工控制的手段來調整林分結構，進而優化生態功能，很有現實意義。

2 研究方式

2.1 研究區域概況

塞罕壩林場位于河北省省的最北端，其地處內蒙古高原和冀北山地交界。該區域屬于溫帶大陸性氣候，降水量少，在林木生長過程中晝夜溫差較大。在林場建設中，其主要的林分包括落葉松、樟子松、白樺、云杉等，最為主要的成分是落葉松人工林。在本文的研究中，筆者選擇了林場中具有一定代表性的林分區域，在實驗區域內劃分樣地進行研究，主要的研究內容包括林分、林木的冠幅、樹高等參數。

2.2 數據的記錄

河北省塞罕壩機械林場主要的林分是落葉松人工林，其中還包括云杉的混種林分，本文研究對象是落葉松水源涵養林區。根據實際采伐強度上的差異，選擇了3種不同的林分類型，即采伐強度為常規采伐的落葉松林、采伐強度為大強度定向撫育的落葉松林以及未經過撫育的落葉松林，對3類林分進行對比之后可以得出人工采伐對林區中水源涵養林林分上的影響。

通過設置樣地的形式對試驗區域之中的林層、冠幅面積、樹種多樣性以及林分組成林分的變化進行了記錄。

在試驗中選擇的固定樣地是在林場的工作人員的幫助下進行劃定，設置多個固定樣地可以保證對比區域林分的穩定，從而通過對比說明采伐對林分結構的影響。選擇未經過撫育的水源涵養落葉松林以及常規采伐和大強度定向撫育的落葉松林分進行實驗對比。

3 研究結果和分析

3.1 林分類型垂直結構

采伐強度為常規采伐的林分中，林木的冠幅面積為4.9m2；采伐度為大強度財富的林區林木冠幅面積為6.2m2；未經過采伐管理的林區林木的林木冠幅面積為2.3m2。試驗結果說明，在水源涵養林中，林分會隨著林木密度的降低而發展，有利于水源涵養功能的實現。未經過管理的水源涵養林之中的林分結構主要是落葉松林，在林分中不存在樹種雜交的現象，林分之中樹種的結構單一，影響了水源涵養功能的實現。因此，在河北省塞罕壩林業的建設和發展過程中，水源涵養林的建設中在林分的上層進行選擇性采伐，通過采伐管理，改善林分之中的光照條件和空氣流通條件，方便中下層樹種成長，保證林分之中的樹種多樣性，提升其生態功能。

常規采伐的林分中，其上中、下各層的林分樹種冠幅更有利于其進行水源的涵養，各層樹種的多樣性優于對比林區，但是，在這一區域之中上層樹種中闊葉樹種數量較少，因此，在未來的發展建設中，管理人員要考慮林區上層的樹種，對其進行合理的選擇和定期的采伐，減少在林區上層中存在的干擾樹種的量。

大強度定向撫育的林分之中，上中下各層中樹種最多，在上層中冠幅面積最大的是落葉松，其他成林中各類樹種的冠幅面積相差不大。在這類林分之中，正在栽植生態價值和經濟價值并重的樹種，現在栽植的樹種有云杉和樟子松，在保證水源涵養功能的同時，維持綠化苗木的采挖，提升經濟收益。在經營中保證中下層樹種的成長，采伐主要針對上層樹木，有效保證林分之中林木種類的更新。

3.2 林分類型水平結構

在試驗中，除了需要研究采伐強度對于林分在垂直層面的影響之外，還以林木的徑生長量大小為指標，在水平方向上對林分的變化情況進行研究。一般來說，對林區林分的調整目標是將林木調整為典型的異齡林結構，以便于突出其生態功能。在塞罕壩林區中，林分中最多的是落葉松林，由于多年來按照固定規程采伐管理，導致林分的平均胸徑相差較小，造成不同林木之間生長競爭嚴重，成長較為緩慢，在生長中水源涵養功能不強。

常規采伐的林分之中，闊葉樹種的成長和分布范圍更廣，使得樹種成分更為多樣化。為了推進樹種的多樣性生長，在經營中可以選擇性的采伐其競爭樹種，加快林區之中的樹種更新速度。

大強度定向撫育的林分中，林分表現為典型的異齡林結構特征，其樹種的組成優于實驗中的其他2種林分，其水源涵養能力最佳，從而具備更強的生態功能。

3.3 冠長率和冠幅面積

影響林區水源涵養能力的因素還包括林分的冠長率和冠幅面積，這2個特征可以提升降水過程中，林分的降水截流和吸收能力，減少地表出現徑流，降低出現水土流失的可能性。一般認為冠幅長度在樹高的2/3時具備最佳的水源涵養能力。經過研究，發現林木的冠長率和冠幅面積會隨著林木直徑的增長而增大，這2個參數提前發生變化，說明在該樹木的周邊存在影響其生長的因素，比如，競爭性林木等。在這種情況下，需要對競爭林木進行選擇性的采伐，保證目的樹種的成長，保證冠長率和冠幅面積的增長，提升水源涵養能力。

4 結語

通過試驗對比可以看出，不經過采伐的林區中，其林分的水源涵養能力最差，因此，為了提升林業建設區域的生態功能，可以采取一定的手段進行人工采伐和管理，提升生態功能，增加林業建設生態效益。

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