次生林下栽植紅松經營研究進展

叢 健

(遼寧省林業發展服務中心，遼寧 沈陽 110036)

1 引言

我國紅松闊葉混交林是中溫帶濕潤地區地帶性植被類型，也是東北東部山地的頂級群落[1]，主要分布在我國東北的東部山區以及俄羅斯的遠東地區[2]，經過幾輪的破壞和大面積皆伐后，原始林瀕臨滅絕，逐漸退化為次生林。因此，如何促進次生林的演替，使其盡快恢復為原始的紅松闊葉混交林已經成為當前林業研究者的首要工作。

次生林冠下栽植針葉樹種是“栽針保闊”體系中的主要技術環節，通過在次生林中人工栽植針葉樹，保留天然更新闊葉樹種的方式，以促進符合當前地帶性特征的針闊混交林地形成[3，4]，遵循自然演替規律，促進森林演替的進度[5]，達到恢復地帶性頂極群落的目的。如何經營管理次生林冠下栽植的紅松，促進頂級群落的演替是當前面臨的主要問題。

2 紅松生長影響因子

影響紅松生長小環境的直接或間接因子包括光照條件、直射光、相鄰木及上層樹種。其中，光照是最主要的影響因子[6]，光照是紅松幼樹生長和存活的關鍵因素[7]，紅松幼苗生長與林冠透光度呈正相關[8]。筆者前期對次生林冠下紅松幼樹的適宜生境進行過研究，結果表明：通過適當的透光伐來調整不同生長階段的紅松的林分空間結構，有利于促進紅松幼樹地生長[2]；張群[9]對紅松幼樹生長環境的研究也認為，對林下更新紅松幼樹生長影響最大的因素是光照[2]。

3 林分空間結構

林分結構研究是森林經營的理論基礎，林分的空間結構是指林木在水平地域上的分布及其空間上的排列[2]，主要是描述林分空間結構狀態[10]。林分結構包括空間結構和非空間結構，其中，空間結構包括林木空間分布格局、樹種的混交程度以及林木的大小分化程度[11]，決定了樹木之間的競爭勢及其空間生態位,它在很大的程度上決定了林分的穩定性、發展的可能性和經營空間的大小。非空間結構包括生長量、徑級結構、林分組成和樹種多樣性等。非空間結構受空間結構的直接影響，對林分生長的影響更加具體和重要[12]。

由于上層林分的作用，紅松樹高的生長主要取決于上層次生林林隙作用。當紅松生長到一定階段，進入上層林分后，光照條件隨之得到改善，受強光照影響，主干開始分杈結實，冠幅逐漸增大，樹高生長放緩，徑向生長加速。其后，伴隨著紅松的衰老又逐漸形成新的林隙，如此往復循環。因此，紅松的高、徑生長持續受上層林分空間結構的作用[6]。在紅松幼樹階段，競爭關系主要表現在垂直方向上，當其進入上層林分后，競爭關系則更多地表現在水平方向上[13]。研究表明：對紅松幼樹的生長影響較大的群落結構因子的排序為：最近鄰體的方位>樹種>相鄰木的平均樹冠面積>草本和灌木的蓋度，而適宜紅松幼樹生長的主要群落結構因子的排序為：上層冠面積較小>最近鄰體是闊葉樹并處于樣木的陰面>草本層和灌木層不發達[13]。有研究者認為原始紅松林中，紅松上層林分結構對其生長影響顯著，紅松生長是受到上層林冠結構制約的[14]。但對楊樺次生林下紅松幼樹更新情況的研究表明，紅松幼樹更新的最適條件為：林下無或少灌木、距離紅松1.5 m以外、林冠郁閉度為0.5～0.6[15]。胡艷波等[16]利用混交度、大小比數和角尺度等三種結構參數對吉林蛟河紅松闊葉天然林的空間結構進行分析，并建立了結構模型。有學者應用混角度和角尺度描述闊葉紅松林不同生長發育階段的空間結構，隨著群落的正向演替，林分的混交度不斷提高[15]。

對現有的林分空間結構的調整有利于林分的長期穩定和高產[8]，更有利于次生林冠下栽植紅松幼樹的生長發育。

4 經營現狀

“栽針保闊”經營理念提出后，可以將冠下栽植紅松的林分劃分為撫育型、封護型、補植型、人促型4種經營類型，有利于探索可行的森林經營途徑[16]。林代斌等[17]對栽針保闊途徑進行補充，通過有目的地調整林木空間結構組成，調整上層林冠，釋放演替層林木生長空間，保留珍貴和瀕危的幼樹，人為地加快演替進程。有研究認為栽針保闊是遵循森林自然規律經營次生林[18]。在遼寧東部山區，通過對低產、低質的天然次生林采取栽針保闊等人工誘導經營途徑，能夠促進垂直結構更加合理，空間利用更加充分的針闊混交林的形成[19]。有研究表明，對通過栽針保闊措施形成的異齡、復層闊葉紅松林進行適時的上層林木間伐，能夠形成更加合理的林分空間結構以及更適宜的針闊樹種比例，從而促進上層林木和演替層林木的生長，提高林地生產力。在紅松幼樹生長的不同階段對通過適度的透光伐來調整林分結構，能夠促進紅松的生長發育[20]，改善林分整體質量，優化林分樹種和年齡組成，從而實現森林永續利用的良性循環[21，22]。目前，“栽針保闊”這種經營方式已被廣泛接受，但也存在一些問題，如在紅松不同生長階段的具體調整方式描述比較模糊，僅限于調整百分比、全透光或半透光采伐等[4]，沒能提出量化指標來衡量。

5 討論與建議

在“栽針保闊”經營理念的指導下，東北地區營造了大量紅松人工林，但由于紅松的生長周期較長，當前的研究仍處于經營效果檢驗階段，對于栽后撫育、經營管理方面的報道不多。因此，應以單株定向培育理論和空間結構量化調整等研究為基礎，采用開敞度、大小比數、混交度和角尺度4個先進的空間結構調整的量化指標，通過對林分結構優化、適宜環境及光合生理指標變化的研究，解決次生林冠下栽植紅松生長發育緩慢等問題。同時，應進一步研究上層闊葉樹種對紅松幼樹生長發育的影響，提高林分結構調整的精準性和可操作性，為實現優化紅松闊葉混交林的林分空間結構、促進冠下栽植紅松幼樹生長發育奠定理論基礎。