六盤山香水河小流域主要樹種樹高胸徑調查

石麗

六盤山位于黃土高原的中西部，寧夏回族自治區西南部、甘肅省東部。全長約200 km以上，為西北-東南走向的狹長山地，是我國西北地區降水最豐富的地區之一，是黃河水系中的主要發源地 。六盤山地區保存著比較完整的山地森林生態系統，地區植被生長狀況良好，森林覆蓋率高達65.5 %，在涵養水源、水資源供給、調節氣候、保持生態平衡等方面起著至關重要的作用。

香水河小流域位于六盤山自然保護區南部東坡（東經106?12?10.6"—106?16?30.5"，北緯35?27?22.5"—35?33?29.7"），全流域面積95.2 k㎡。地處暖溫帶落葉闊葉林區，小流域內地形復雜，坡度較大。流域內原始植被存留很少，主要是以天然次生林和人工林為主，分別占流域面積的24.4 %和58.0 %，部分天然灌叢及草甸僅占流域面積的17.0 %，其余為河道、道路、苗圃等用地。為調查該小流域的典型植被類型生態系統特征，選擇了主要植被類型設置觀測樣地，分別為：華山松、油松、白樺、遼東櫟，調查主要植被結構特征。

一、研究方法

采用統一方法調查所有樣地的常規林分結構指標。立地條件的調查包括海拔、坡度、坡向、土壤厚度等因子和林分樹種組成。使用GPS、手持羅盤、皮尺、胸徑尺、測高儀等常規觀測儀器調查株數、樹高、胸徑、冠幅、枝下高等指標，計算林分密度（株·hm-2）、平均樹高（m）和胸徑（cm） 。

二、結果與分析

基于植被分布情況，在分水嶺溝子流域設置華山松和白樺觀測樣地；在大南溝子流域設置遼東櫟和油松觀測樣地；在草溝子流域設置灌木觀測樣地。樣地基本信息見表1。

華山松次生林林分密度為675株·hm-2，喬冠層郁閉度約0.40，平均胸徑12.2cm，平均樹高6.9m，根系主要分布層為10～60cm，華山松為群落建群種，占喬木層樹種組成的50 %以上，伴生樹種主要有白樺、紅樺等。灌木層蓋度約為80%，密度為232叢·hm-2，高1～3 m，主要樹種為甘肅山楂、刺翅峨嵋薔薇、華西箭竹、小檗等；草本層蓋度25 %左右，高10～20cm，主要有苔草、蕨和艾蒿等。

油松林樣地林分密度為978株·hm-2，喬冠層郁閉度約0.69，平均胸徑15.1cm，平均樹高9.4m，根系主要分布層為10～60cm。該油松林為人工純林，喬木層結構單一。灌木層發育不明顯，蓋度約為14%，高約1～1.5m，主要種為美薔薇、甘肅山楂、小檗等；草本層蓋度25%左右，高10～20cm，主要有東方草莓、苔草等。

白樺林分密度為725株·hm-2，喬冠層郁閉度約0.42，平均胸徑18.3cm，平均樹高9.4m，根系主要分布層為10～60cm，白樺樣地為異齡純林。林下灌木層蓋度約為80%，密高1.5～3.0m，主要種為刺翅峨嵋薔薇、美薔薇、紅花忍冬、小檗等；草本層蓋度25%左右，高10～20cm，主要有苔草、蕨和艾蒿等。

遼東櫟林分密度為675株·hm-2，喬冠層郁閉度約0.55，平均胸徑16.3cm，平均樹高9.1 m，根系主要分布層為10～60cm，遼東櫟樣地為異齡純林。林下灌木層蓋度約為60%，高1.0～3.0m，主要為甘肅山楂、水栒子、刺翅峨嵋薔薇、刺五加、小檗等；林下草本層蓋度25%左右，高10～20cm，主要有苔草、蕨和唐松草等。

1.華山松胸徑與樹高的關系。華山松林分樹高和胸徑呈顯著正相關關系（P<0.05），及隨著樹高的增加胸徑也增加，兩者呈線性關系，且相關性較好，決定系數R2=0.74。

華山松林的樹高（m）與胸徑（cm）之比（簡稱高徑比，m/cm）多集中在0.48～0.76之間，平均值為0.62。隨著胸徑的增加，高徑比呈下降趨勢，說明華山松樹高生長速度要略小于胸徑生長速度。郝佳（2012）的研究結果顯示，樹高高徑比大于0.7后，樹木會容易受到降雪和強風的危害，應把林分高徑比降到0.7左右。可見，華山松天然次生林穩定性較好，具有一定的抗自然災害的能力。

2.油松胸徑與樹高的關系。油松林樹高和胸徑呈正相關關系（P<0.05），可通過簡單線性關系描述，但相關性較低，決定系數R2=0.24。這主要是受林地內偏冠木和傾斜木較多的影響。

由圖3-7可知，隨著油松胸徑增加，高徑比逐漸減小。油松高徑比（m/cm）多集中在0.37～0.87之間，林分平均為0.66。胸徑徑級14～18 cm的樹木高徑比集中在0.52-0.75之間，較為集中。可以認為，胸徑越大的樹木穩定性越好，抗自然災害能力越強。

3.白樺胸徑與樹高的關系。白樺的樹高和胸徑呈顯著正相關（P<0.05），可通過簡單線性關系較好描述兩者的關系，決定系數R2=0.61。

白樺的高徑比（m/cm）隨胸徑增加呈線性下降。變化范圍主要分布在0.45～0.70，林分平均為0.54。高徑比為0.40～0.49之間的樹木占林分的24.1 %，0.5～0.59之間的占31.0 %，0.60～0.69之間的占20.1 %，大于0.7的只占10.3 %。可見，該林分的白樺具有一定的抗冰雪災害能力。

4.遼東櫟樹高與胸徑的關系。遼東櫟樹高和胸徑呈顯著正相關（P<0.05），可用簡單線性關系較好地描述兩者的關系，且相關性較好，決定系數R2=0.72。

遼東櫟高徑比（m/cm）隨著胸徑增加呈減小趨勢。變化范圍主要分布在0.50～0.70，林分平均為0.57。高徑比小于0.5的樹木株數占林分的22.2 %，0.5～0.7之間的占66.7 %，大于0.7的只占11.1 % 。

三、討論與小結

在固定氣象條件下，林分的胸徑、樹高、葉面積指數更多受樹木生理特性和生長階段、立地特征（土壤厚度、坡度、坡向等）等的影響。同時，植被結構特征也直接影響土壤水文物理特性（容重、孔隙度、田間持水量等），造成較大差異 。

華山松林分的樹高較低，平均為6.9 m，低于6 m的樹木株數占林分的比例高達66.7 %，而高于10 m的樹木僅占14.8%。油松林平均樹高為9.0 m，樹高為10～11 m樹木株數比例最大，占總林分的47.8 %，而12～13 m的樹木僅占總林分的8.9%。白樺林平均樹高為9.4m，多集中在6～10 m，其株數占總林分的65.5 %；，其他各徑級所占比例為3.4～10.3 %。遼東櫟林平均樹高為9.1 m，低于5 m的樹木株數占林分總株數的22.2 %，6～10 m的樹高分布最多，占總林分的51.9 %，樹高大于13m的占18.5 %。

華山松、油松、白樺、遼東櫟的胸徑隨著樹高增加而增加，兩者之間均呈較好的線性相關（決定系數R2分別為0.74、0.24、0.61、0.72）。油松林樹高和胸徑之間相關性較低，這可能與林內有較多傾斜木有關。各樹種高徑比（m/cm）分別為0.62、0.66、0.54、0.57，其中油松林高徑比相對較高，這可能與油松林為人工林純林、密度相對較高有關。

森林群落的組成結構特征及其形成、分布和動態變化是研究森林生態系統的基本要素，這受自然地理、氣候、土壤特性、降水等環境因子的影響，也與物種組成、經營歷史、人為干擾等密切相關。系統認識森林結構特征并分析其與環境因素的關系，可促進區域森林植被建設和完善自然資源綜合管理。

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