福建明溪絲栗栲次生林高徑結構分析

摘 要：本文報導以絲栗栲為優勢樹種的天然次生林，在兩次弱度間伐（TCR處理）、兩次強度間伐（TCQ處理）和不間伐（TCK處理）不同經營措施下，林木徑級結構和高度級結構特征及差異，分析了林木徑級（高度級）與株數分布曲線。分析結果表明：TCK處理無論是徑級結構還是高度級結構，林木都比較集中在低級別范圍分布，林木徑級（高度級）與株數分布均呈倒“J”型，具有充沛的后備資源。TCQ處理林木徑級結構和高度級結構趨向于高級別分布，保留木徑向生長和縱向生長都得到提高，林木徑級（高度級）與株數關系呈正態分布，單峰偏右，適合大徑級用材林的培育方向。TCR處理林木徑級結構和高度級結構介于TCK和TCQ處理之間，較適合培育中小徑級食用菌專用材。

關鍵詞：次生林;絲栗栲;徑級結構;高度級結構;分布曲線

中圖分類號：S757.9 ??文獻標識碼：A ??文章編號：1004-3020（2020）01-0018-04

Abstract：This paper reports the characteristics and differences of diameter-grade structure and height-grade structure of natural secondary forests with Castanopsis fargesii as dominant species under different management measures of two weak thinning （TCR），two intensive thinning （TCQ） and no thinning （TCK），and analyses the curve of diameter-grade （height-grade） and tree number distribution.The results showed that both diameter-grade structure and height-grade structure of TCK treatments were concentrated in the low-level range，and the diameter-grade （height-grade） distribution of TCK treatments was inverted “J” type with abundant reserve resources.The diameter-grade structure and height-grade structure of trees treated with TCQ tended to concentrate on the high-level distribution，and the radial and vertical growth of retained trees were improved.The relationship between diameter-grade （height-grade） and tree number was normal distribution，and the single peak was on the right，which was suitable for the cultivation direction of large-diameter timber forests.The diameter-grade and height-grade structure of trees treated with TCR were between those treated with TCK and TCQ，which was more suitable for cultivating edible fungi forests of small and medium size.

Key words：secondary forest;Castanopsis fargesii;diameter-grade structure;height-grade structure;distribution curve

在中亞熱帶地區以絲栗栲Castanopsis fargesii為優勢群落的次生林是常綠闊葉林重要類型之一[1]，系地帶性頂極群落，具有極高的生態功能[2-8]，也蘊藏著許多有經濟價值的樹種[9-12]。不同經營目標，采用的經營技術措施不盡相同，是否影響高徑結構，從而對林木生長發育、群落穩定性、生態功能以及物種多樣性產生影響，對于天然次生林經營措施的制定及培育途徑都有重要意義和實際指導價值。為此，對福建明溪縣以絲栗栲為優勢樹種的天然次生林，在不同經營措施下的高度級結構和徑級結構進行調查分析，試圖揭示不同經營措施下林分徑級結構和高度級結構特征，為經營以絲栗栲為優勢樹種的次生林提供理論依據和可借鑒的技術措施，以提升林分的生態功能和經濟價值。

1 試驗地概況

明溪縣（116°47'～117°35'E，26°8'～26°39'N）處于福建省西北部，屬武夷山東南側延伸支脈丘陵地帶，為中亞熱帶季風氣候。年平均氣溫17.4 ℃，極端最高氣溫39.2 ℃，極端最低氣溫-10.9 ℃，全年日照時數1 788.6 h，全年空氣相對濕度平均81%，長年降雨量平均1 755 mm，氣候溫和濕潤，雨量充沛，水熱條件優越，地帶性植被為常綠闊葉林。試驗林設在夏坊鄉黃地村43林班9大班20小班，小班面積25.2 hm2，海拔420～520 m，坡度25°左右，土壤為基性巖紅壤，土層厚度一般>100 cm，立地類型為肥沃類型I類地。林分為1979年天然更新形成的常綠次生闊葉林，主要樹種有絲栗栲、木荷Schima superba、米櫧Castanopsis carlesii、青岡Quercus glauca等，郁閉度0.7～0.9。

2 試驗方法

2006年在典型地段，選擇林分狀況相似的同一坡面，建立3塊連續20 m×20 m相鄰標準地，分別進行3種處理：在天然次生林中按照喬木株數20%進行間伐（輕度干擾林分，TCR處理）;按照喬木株數35%進行間伐（強度干擾林，TCQ處理）;保持原有的天然次生林分，不間伐（TCK處理）。2012年TCR和TCQ處理分別再按照喬木株數20%、35%間伐一次。每塊大樣地1200 m2，四周設立10 m間隔帶，3次重復。2017年在樣地內進行林木（胸徑≥1 cm）進行調查與測定，記載樹種、個體數、胸徑、樹高。徑級劃分按照胸徑每5.0 cm為一級，共分為8級。即1徑級：DBH<5.0 cm，2徑級：5.0 cm≤DBH<10.0 cm，3徑級：10.0 cm≤DBH<15.0 cm，4徑級：15.0 cm≤DBH<20.0 cm，5徑級：20.0 cm≤DBH<25.0 cm，6徑級：25.0 cm≤DBH<30.0 cm，7徑級：30.0 cm≤DBH<35.0 cm，8徑級：DBH≥35.0 cm。高度級按照樹高每5 m為一級，共分為6級。即1高度級：H<5.0 m，2高度級：5.0 m≤H<10.0 m，3高度級：10.0 cm≤H<15.0 m，4高度級：15.0 cm≤H<20.0 cm，5高度級：20.0 cm≤H<25.0 cm，6高度級：H≥25.0 m。

以林木徑級（高度級）為橫坐標，株數占比為縱坐標繪制分布曲線，分析不同處理林木徑級（高度級）分布規律。

郁閉度測定方法：采用LAI2000植物冠層分析儀測定林分郁閉度。

3結果與分析

3.1 徑級結構

表1是不同處理林木徑級分布調查結果。從表1中可知，不同處理林木直徑分布存在差異。TCK處理林木徑級主要集中在低級別范圍分布，1徑級林木個體數最多，占總株數的49.5%，2徑級林木個體數占總株數的20.4%，3、4徑級林木個體數分別占總株數的14.1%和10.1%，5～8徑級林木個體數只占總株數的5.9%。小徑級林木數量多，中大徑級林木數量很少。

TCQ處理5徑級林木個體數占總株數的27.6%，居首位，其次是4徑級林木，個體數占總株數的23.2%，6徑級林木個體數占總株數的20.2%，4～6徑級林木個體數共占總株數的71.0%，1徑級林木株數較少，僅占10.9%，2～3徑級更少，合計僅占3.3%。顯然，這是強度人為干擾的結果，通過兩次強度間伐，把個體較小，生長孱弱的林木伐除，保留木數量急劇減少，中大徑級林木所占比例上升。TCR處理3徑級林木個體數占總株數的比例最高，為30.2%，其次是4徑級林木為27.6%，3、4徑級林木個體數占總株數57.8%，1徑級林木個體數占總株數的13.7%，2徑級林木個體數占總株數的4.4%，5～8徑級林木個體數分別只占總株數的3.9%～8.6%，中小徑級林木數量較大，所占比例較高。TCK處理與TCR處理和TCQ處理相比較，徑級結構集中于低級別范圍分布，單位面積容納較多林木。TCK處理與TCR處理和TCQ處理相比較株數分別增加166.4%和316.0%，顯然，較少人為干擾，有利于維持物種多樣性，增強林分穩定性，保證林分進展演替。

圖1為林木徑級分布曲線，從圖1可以看出，TCK處理林木徑級與個體數關系呈倒“J”型分布，林木個體數隨著徑級增大而遞減，后備資源充沛，中大徑級林木數量少。TCQ處理林木徑級與個體數關系呈正態分布，單峰，峰值偏右，中大徑級林木所占比例高，有利于培育大徑材。TCR處理林木徑級與個體數分布曲線也呈正態分布，但略為平坦，峰值較低，大徑級林木所占比例較小，中徑級林木所占比例高，與TCK處理相比，小徑級林木比例降低，后備資源不夠充裕。

3.2 高度級結構

表2是不同處理高度級分布調查結果。從表2中可知，不同處理高度級分布也存在差異。TCK處理1高度級林木占51.4%，個體數最多，2高度級林木占21.6%，3高度級林木占16.0%，4～6高度級林木個體數較少，所占比例在1.8%～5.0%之間。從林木高度級總體分布分析，TCK處理1～3高度級林木所占比例高，合計占總株數的89.0%，林木集中在低級別高度級分布，林分枝葉重疊，樹冠層渾厚，郁閉度較高，TCK處理郁閉度在0.92～0.96之間，而TCR處理和TCQ處理郁閉度分別在0.82～0.85和0.78～0.83之間。TCK處理有利于減輕自然降水對林地土壤表面的擊濺，從而提高林地水土保持和涵養水源的功能。

TCQ處理林木較集中分布在4、5高度級，4、5高度級林木分別占36.2%和36.6%，6高度級也占12.3%;1～3高度級所占比例小，分別為11.6%、1.2%和2.1%，顯然，這是強度間伐的結果。從總體分布分析，TCQ處理保留木高度趨向較高高度級分布，與TCK處理相比，樹冠層較薄，同時強度間伐移動大量有機物，不利于營養物質的良性循環，對生態功能產生消極影響，但生長空間的釋放，有利于保留木個體生長，在培育珍貴用材林方面有積極作用。林木高度級與株數關系趨于正態分布，峰值偏右。

TCR處理林木高度集中分布在3～5三個高度級，三個高度級林木個體數占林木總株數的74.5%，1高度級個體數占總株數的14.1%，2、6高度級林木個體數分別只占總株數的5.6%和5.7%，表明TCR處理通過弱度間伐，改善了林分生長條件，一定程度上促進了林木縱向生長，與TCK處理相比，林木高度有著明顯的提高，但與TCQ處理比，較高高度級的林木所占比例小。

2為林木高度級分布曲線，從圖2可以看出，TCK處理林木高度級與株數關系呈倒“J”型分布，具有充實的后備資源。TCQ處理林木高度級與株數關系趨于正態分布，峰值偏右，表明TCQ處理在強度人為干擾下，林木株數急劇減少，釋放了生長空間，保留木徑向生長和縱向生長加快，林木材積增大，符合大徑材經營方向，但林分郁閉度降低，物種多樣性減少，對林分生態功產生負面影響，在林業生產經營中應該根據定向培育的方向，制定相應的保育措施。TCR處理林木高度級與株數關系同樣呈正態分布，但與TCQ處理相比，總體較平坦，峰值較低，略左偏，中徑級林木居多，林木比較集中在3～5高度級分布，比較適合培育食用菌原料林。絲栗栲是培育食用菌的優質原料，定向培育食用菌原料林可以選擇TCR處理經營模式。

4 討論與結論

林分的徑級結構和高度級結構是林分結構穩定性的重要指標，也是衡量林分質量和判斷撫育間伐的重要依據[13]。以絲栗栲為優勢樹種的常綠闊葉林，采取不同的經營措施，林木徑級結構和高度級結構存在差異。研究結果表明：TCK處理1、2徑級林木個體數占總株數比例分別為49.5%和20.4%，1、2高度級林木個體數占總株數比例分別為51.4%和21.6%。林木的徑級結構、高度級結構分別集中在1、2徑級和1、2高度級的低級別范圍分布，徑級（高度級）與株數關系呈倒“J”型分布，具有充沛的后備資源。TCQ處理4～6徑級林木個體數占總株數71.0%，林木高度較集中分布在4、5高度級，分別占36.2%和36.6%，6高度級占12.3%，充分表明在較高強度的人為干擾下，林木株數急劇減少，林木徑級結構和高度級結構趨向高級別分布，林木徑向生長和縱生長都得到提高，林木徑級（高度級）與株數關系呈正態分布，單峰偏右，符合大徑級用材林的培育方向。TCR處理3、4徑級林木個體數分別占總株數的30.2%和27.6%，林木高度集中分布在3～5高度級，三個高度級林木所占比例高達74.6%，林木徑級結構和高度級結構介于TCK處理與TCQ處理之間，林木徑級（高度級）與林木株數關系也趨于正態分布，但與TCQ處理相比，峰值較低，略左偏，中徑材所占比例較高，適合培育食用菌原料林。現代森林經營思想將收獲木材和其他林副產品和保護生態環境放在同樣重要的位置[14]，應該根據培育方向制定相應的保育措施。

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（責任編輯：唐 嵐）