不同坡向對華北落葉松林木生長的影響

李艷豐

摘要 [目的]研究坡向對華北落葉松林木生長的影響。[方法]以北溝林場華北落葉松人工林為研究對象，采用標準地調查法，根據調查資料，選擇平均木進行樹干解析，研究不同坡向華北落葉松人工林胸徑、樹高以及材積的變化規律。[結果]陰坡和陽坡林分的胸徑、樹高和材積的生長變化趨勢大體一致，陰坡立地條件下胸徑、樹高和材積均高于陽坡；總體來看陰坡對華北落葉松的胸徑和樹高均有一定程度的影響，但對材積的平均生長量和連年生長量影響較大，兩者在35、30 a時差異最大，最大差值分別為0.001 4、0.003 2 m3。[結論]處于陰坡的華北落葉松的胸徑、樹高、材積生長較陽坡優勢明顯。

關鍵詞 華北落葉松；坡向；胸徑；樹高；材積

中圖分類號 S791.22 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2018）02-0075-03

Abstract [Objective]To study the effect of slope direction on Larix principisrupprechii forest.[Method]The Larix principisrupprechii of North Ditch Forest Farm was researched as an object with the standard survey method， and the survey based on the investigation data of the Larix principisrupprechii and chose average tree stem analysis of different slope， to find out the basic characteristics of the growth of individual trees by searching the larch plantation of DBH and tree height and volume variation.[Result]The results showed that in shady slope and sunny slope forest， the growth trends of DBH， tree height and volume was generally accordant， shady slope conditions of DBH， tree height and volume were higher than that of sunny slope； generally speaking ， the shady slope had a certain extent of influence on DBH， tree height and volume of Larix principisrupprechii， but volumes average increment and successive increment on the shady slope were significantly greater than on the sunny slope， in 35 or 30 years， the average increment and successive increment of volume on the shady and sunny slope had an obvious difference， which was respectively 0.001 4 m3 and 0.003 2 m3.[Conclusion]The Larix principisrupprechii of DBH， tree height and volume on the shady slope had more obvious advantages than on the sunny slope.

Key words Larix principisrupprechii；Slope；DBH；Tree height；Volume

樹木生長主要受林木本身的生物學特性、樹種組成、立地條件、人為干擾和環境因子等諸多因素的影響[1]。而其中影響林木各生長指標的立地環境因子有海拔、坡向、坡位、坡度等，其作為外界環境的主要因子之一，對植被的生長發育起著不可或缺的作用。林木生長量可以作為評定立地條件的指標，因此可以通過對林木主要生長因子（胸徑、樹高和材積等）的測定及數據處理來研究不同坡向對林木生長的影響。

華北落葉松是我國華北地區山地寒溫帶針葉林主要建群樹種之一，具有分布廣、生長快、易成活、干形好等特點。也是冀北山地分布最廣、蓄積量最大的主要森林生態樹種，對冀北山地水源涵養、水土保持以及林區生態系統的形成與維護發揮著不可代替的作用。近年來，國內對華北落葉松生長規律的研究逐漸增加，但系統性并不高。筆者以華北落葉松人工林為研究對象，對各生長指標（樹高、胸徑、材積）之間的變化規律進行分析，比較不同坡向各因子的總生長量、平均生長量和連年生長量之間的差異，揭示其動態生長規律，不僅可以闡明坡向對華北落葉松人工林林木生長的影響，還可以為冀北山地華北落葉松人工林的經營管理技術體系提供理論依據。

1 研究區概況與研究方法

1.1 研究區概況 研究區位于河北省承德市圍場縣木蘭林管局北溝林場，地處內蒙古高原和冀北山地的匯接地帶。該區為京津唐地區生態安全的重要屏障，地理坐標為116°51′～117°45′ E、41°47′～42°06′ N，屬于中溫帶向寒溫帶過渡、半干旱向半濕潤過渡、大陸性季風性高原山地氣候，海拔750～1 830 m，年均降水量380～560 mm，氣候多變，水熱同季，年平均氣溫-1.4～4.7 ℃。土壤主要為棕壤，研究區主要喬木樹種有黑樺（Betula davurica Pall.）、白樺（Betula platyphylla Suk.）、華北落葉松（Larix principisrupprechtii Mayr）、油松（Pinus tabuliformis Carr.）、蒙古櫟（Quercus mongolica Fisch. ex Ledeb.）和山楊（Pobulus davidiana Dode）等。

1.2 研究方法

于2016年7—8月對河北省承德市圍場縣木蘭林管局北溝林場不同坡向的華北落葉松人工林進行調查。在不同坡向（陰坡、陽坡）的人工林內，分別設置20 m×20 m樣地3塊，共6塊樣地。選好樣地后，按照自西向東、自南向北的順序依次進行調查，記錄樣地坡度、坡向、海拔、郁閉度等指標。以樣地一邊為X軸，其垂直邊為Y軸建立平面直角坐標系，對喬木樹種進行定位，記錄每株喬木（華北落葉松）坐標值、樹高、胸徑、冠幅、枝下高。通過標準地的調查，對林木進行分析，選出平均木。對選出的平均木進行樹干解析，比較不同坡向對華北落葉松人工林林分胸徑、樹高及材積的影響。

2 結果與分析

2.1 不同坡向華北落葉松胸徑的生長規律

由圖1～3可知，陰坡林分和陽坡林分的胸徑總生長量的變化趨勢一致，陽坡林分的胸徑總生長量小于陰坡，最大差值為1.40 cm；在胸徑平均生長量方面，雖然總體上陰坡和陽坡的平均生長量一致，但陰坡林分比陽坡林分的數值大，尤其是在10～35 a更明顯，最大差值為0.05 cm；陰坡林分和陽坡林分的胸徑連年生長量的變化趨勢一致，但二者在10～35 a胸徑的連年生長量差異明顯，其最大差值為0.08 cm。

2.2 不同坡向華北落葉松樹高的生長規律

由圖4～6可知，陰坡林分和陽坡林分的樹高總生長量的變化趨勢基本一致，二者在5～10 a的生長量差異不大，但在10 a之后兩者的差異逐漸增大，最大差值為1.30 m；樹高平均生長量的變化趨勢大致相似，前期沒有很大差異，最大差值為0.04 m， 20 a后，兩者差異較明顯，最大差值為0.06 m；陰坡林分和陽坡林分的樹高連年生長量變化趨勢差異不大，陰坡林分的樹高連年生長量比陽坡大，最大相差0.12 m，而樹高的連年生長量僅在30 a時陽坡大于陰坡，但整體來看陰坡對林木的樹高生長要比陽坡好。

2.3 不同坡向華北落葉松材積的生長規律

由圖7～9可知，在林齡20 a之前，陰坡林分和陽坡林分的材積總生長量變化保持一致，二者最大差值僅為0.001 1 m3；在20 a之后，二者出現分化，陰坡林分的材積總生長量要明顯大于陽坡，最大差值達到0.048 5 m3，說明陰坡更有利于華北落葉松的材積生長；5～15 a，陰坡林分和陽坡林分的材積平均生長量差異不大，15 a之后二者差異明顯，最大差值為0.001 4 m3。陽坡林分變化趨勢與陰坡林分的材積連年生長量變化趨勢基本相似，前期差異不大，最大差值為0.001 4 m3，20 a后兩者差異較明顯，最大差值為0.003 2 m3。

3 討論

筆者在研究華北落葉松人工林林木生長狀況時，只考慮了坡向因子，并未涉及其他影響林木生長的立地因子，如海拔、坡位和坡度等因子。海拔、坡向、坡位和坡度對華北落葉松人工林林木生長有著不同程度的影響，其中海拔、坡向對華北落葉松的生長有較大影響[2]。筆者在選取標準樣地時，每塊樣地的基本情況大致相同，海拔對每塊樣地的林木生長影響較小。

林木胸徑生長既受立地條件的影響，又與林分密度結構有密切關系，密度對胸徑、樹高和單株材積生長均有一定程度的影響，尤其是對胸徑總生長的影響更為顯著[3]。該研究表明，在立地條件基本一致的情況下，陰坡的胸徑生長量均大于陽坡，這種結果也可能與林分密度或土壤水分有關。筆者采用對華北落葉松人工林的平均木進行樹干解析的方法研究，如果采用優勢木進行樹干解析，可能也會影響試驗結果。該試驗得到的結論與隋玉龍等[4]研究的結論基本一致，坡向對林木生長狀況的影響可能與樹種無關，對于這方面還需要進一步研究。

對于冀北山區來說，陰坡比陽坡林木生長得好，可能是由于陰坡和陽坡的水熱條件和土壤理化性質的差異較大[5]，陽坡蒸發量大，溫度高，土壤含水量低；陰坡蒸發量少，土壤含水量高。華北落葉松雖然是喜陽樹種，但是由于冀北山地是干旱地區，水分是限制冀北山地華北落葉松人工林林木生長的主要因素。因此，在冀北山地種植華北落葉松人工林宜選陰坡種植。這與王勇[6]、王梅等[7]、李晶[5]的研究結論一致，但羅廣軍[8]研究認為，陽坡華北落葉松的生長要優于陰坡，原因可能是所選樣地林分的樹種為喜陽、耐旱樹種，且陽坡的光照條件較好。

參考文獻

[1]MKINEN H，NJD P，SARANP P.Seasonal changes in stem radius and production of new tracheids in Norway spruce [J].Tree physiology， 2003，23（14）：959-968.

[2] 張寶忠，孫德學，金有林.遼西地區華北落葉松造林立地條件選擇的研究[J].防護林科技，2005，11（6）：19-20.

[3] 劉春延.河北塞罕壩華北落葉松人工林生長及生境因子關系研究[D].北京：北京林業大學，2009

[4] 隋玉龍，李雷，馬莉，等.冀北山地不同坡向人工油松林生長規律研究[J].保定：河北林業科技，2013，12（6）：7-9

[5] 李晶.落葉松人工林生長與立地因子關系的研究[J].林業科技，1991，3（2）：7-9.

[6] 王勇.燕山山地華北落葉松人工林生長規律研究[D].保定：河北農業大學，2014.

[7] 王梅，張文輝.不同坡向人工油松林生長狀況與林下物種多樣性分析[J].西北植物學報，2009，29（8）：1678-1683.

[8] 羅廣軍.赤松人工林生長與立地因子的關系[J].林業科技，2006，31（6）：9-11.