遼東櫟純林林分分布特征及經(jīng)營方向初探
——以中村林場為例

寧 鵬

(山西省中條山國有林管理局，山西 侯馬 043000)

1 引言

森林的空間分布及其生長特征，是森林恢復與管理中必須關注的重要特征，直接影響著森林的多項生產(chǎn)和生態(tài)功能。中條山是山西省的主要山脈，氣候溫和、地貌復雜、森林茂密、資源豐富，是華北地區(qū)生物多樣性最豐富的地區(qū)，研究其植被類型空間特征具有重要的理論和實踐意義。

遼東櫟(Quercusliaotunggensis)[1]是殼斗科櫟屬植物，其適應性強，分布范圍廣，木材堅硬致密，是良好的用材樹種。遼東櫟林作為山西省具有代表性的地帶性植被類型，是其森林資源的主要組成部分，僅次于油松林，占森林面積的21%，位居第2[2]。遼東櫟作為中條山林區(qū)天然次生林的重要優(yōu)勢樹種，是該區(qū)域頂級群落建群種之一。

作為典型的闊葉樹種，遼東櫟林林分起源和分布特征是森林經(jīng)營中必須關注的重要特征。目前，在中條山林區(qū)，對遼東櫟林的研究較少，且多集中于林分土壤特性、經(jīng)營技術[3～5]等。還不足以指導該區(qū)域遼東櫟林的恢復與管理。為此，本文研究分析遼東櫟林林分起源和分布特征，旨在為森林經(jīng)營、構(gòu)建穩(wěn)定植被系統(tǒng)、提高科學管理水平提供參考，以充分發(fā)揮遼東櫟林分生態(tài)和生產(chǎn)功能。

2 研究區(qū)概況

中村林場位于黃河中游一、二級支流的上游山區(qū)地帶(N：35°24′～35°40′，E：111°56′～112°14′)，林區(qū)海拔923～2181 m，年均氣溫10.3 ℃(極端高溫37.8 ℃，極端低溫-19.9 ℃)，無霜期197 d，年降水量600 mm以上，多集中在6～9月。土壤以淋溶褐土為主。

中村林場2019年“二類”調(diào)查統(tǒng)計結(jié)果顯示，林場總經(jīng)營面積18242.59 hm2，純林面積為6388.3 hm2，混交林面積為8920.82 hm2，未成林地、灌木林、工礦用地等其他地類面積2933.47 hm2。遼東櫟林在純林面積869.43 hm2，松櫟混交林面積4119.14 hm2，闊闊混交林2337.12 hm2，三者共占林場森林經(jīng)營面積的40.16%，是林場乃至中條山林區(qū)的重要闊葉林分。

林場具有相對較好的水熱條件和立地條件，是油松、華山松和櫟類的良好生長區(qū)。其余喬木樹種還有白皮松、側(cè)柏、楊樹、白樺等；灌木林樹種有黃刺玫、荊條、繡線菊、黃刺玫、虎榛子等；草本植物有狗尾草、白羊草、蒿類等。

3 研究內(nèi)容與方法

本文所指的遼東櫟純林以遼東櫟的蓄積量(未達起測徑級時按株數(shù)計算)占總蓄積量(株數(shù))的65%以上為劃分標準。

以林場森林資源“二類”調(diào)查成果為依據(jù)，林分小班為具體單元，對遼東櫟樹種組成、林分起源進行分類統(tǒng)計，并對其分布的坡向、海拔和蓄積量等指標進行分析，從而掌握其起源特征和分布特征。

在樣地上，調(diào)查的生境指標包括樣地海拔、坡向、坡位、坡度、土壤厚度等；調(diào)查的生長指標包括喬木層的郁閉度、樹種組成、平均樹高、大于5cm的樹木胸徑(每木檢尺)和平均胸徑，灌木層和草本層的物種組成、覆蓋度和平均高度，林下更新等。具體調(diào)查方法見《國家森林資源連續(xù)清查技術規(guī)定》。

4 結(jié)果與分析

4.1 天然遼東櫟純林空間分布特征

天然遼東櫟純林面積為869.43 hm2，占中村林場天然純林面積的3101.64 hm2的28.03%，分布范圍在海拔900～1800 m的山坡上(表1)，主要分布在海拔1200～1400 m的范圍內(nèi)(圖1)，該海拔范圍分布面積占50.96%；從坡向看，分布的坡向主要為陰坡、半陰坡、陽坡，分別為28.67%、29.60%、27.96%，占比基本相等(圖2)，半陽坡分布最少，為13.78%，可見坡向?qū)|東櫟純林分布影響較小；從坡度看，主要分布在斜坡和陡坡上，平地、緩坡、和急坡上很少，險坡上則沒有分布。

表1 天然遼東櫟純林面積的分布

圖1 天然遼東櫟純林隨海拔梯度分布面積

圖2 天然遼東櫟純林各個坡向分布比例

4.2 遼東林林分特征

4.2.1 樹高及胸徑

現(xiàn)有的遼東櫟林并不高大，其平均高度為5.4～11 m，平均高度為7.6 m。如圖3所示，隨著海拔的升高平均樹高總體上呈現(xiàn)出增高的趨勢，但是在1200～1400 m范圍內(nèi)達到了極值，之后反而下降，在1700 m處繼續(xù)增大，呈現(xiàn)“兩段式”分布特點。另外，從圖1還可以看出，在不同海拔范圍內(nèi)，樹高的變化都比較大，這可能是其他生境條件和林齡影響的結(jié)果。

圖3 天然遼東櫟純林平均樹高隨海拔梯度分布

遼東櫟林的平均胸徑為14.4 cm，范圍為7.5～21.2 cm，其中最大的胸徑21.2 cm的林分出現(xiàn)在海拔1243.5 m，最小的胸徑7.5 cm出現(xiàn)在海拔804 m(圖4)。

圖4 天然遼東櫟純林平均胸徑隨海拔梯度分布

遼東櫟林分的樹高和胸徑是海拔、坡向、坡位、降雨量、土壤等立地環(huán)境因素以及林齡和前期人為經(jīng)營強度等綜合作用的結(jié)果。如果不考慮其他因素，而僅僅考慮海拔因素時，可以發(fā)現(xiàn)海拔達到1600～1800 m，平均樹高和胸徑都為最大值，這可能是由于海拔較高，人為作業(yè)影響較小的緣故。如果不考慮其他因素，只考慮坡向因素是，陽坡和半陽坡的遼東櫟林平均胸徑比陰坡和半陰坡的大，而平均樹高基本一致，都為7.6 m左右。坡度對遼東櫟林的生長也有影響，從表2也可以看出，陡坡及以上坡度的遼東林平均胸徑和樹高都為最大，這可能也是由于坡度較大，人為影響較小的緣故，其他坡度則變化不大。因此，可以推斷，最有利于遼東林生長的生境是海拔1200～1600 m、坡向為陽坡和半陽坡，坡度為緩坡和斜坡。

4.2.2 遼東櫟林分密度隨年齡的變化

現(xiàn)有遼東櫟林的平均年齡38年，其中最大的58年，最小的為18年。根據(jù)國家森林資源一類清查技術規(guī)定對林齡的定義，該場42.4%的遼東櫟林為幼齡林，剩余57.6%的為中齡林。如表2，遼東櫟林的平均年齡隨著海拔的升高而逐漸增大，坡度的上升而逐漸增大，而與海拔、坡向等無關，可以看出，遼東櫟林的平均年齡主要受人為采伐的影響，與平均樹高和胸徑影響基本一致。

表2 遼東櫟林林分特征隨生境條件的變化

當前遼東櫟林分的密度較大，平均為1298株/hm2，最大的為2443株/hm2，最小的為602株/hm2。其中，28.82%的林分密度小于1000株/hm2，63.04%的林分密度為1000～2000株/hm2，8.14%的林分密度大于2000株/hm2。這與現(xiàn)有遼東櫟林多為中幼齡林有關。由圖5可以看出，遼東櫟林的密度在20～30年的時候達到最大，以后隨著年齡的增長而逐漸減少，但是在45年左右的時候又出現(xiàn)了一次高峰。

圖5 天然遼東櫟純林平均密度隨年齡變化

4.2.3 遼東櫟林分蓄積量隨年齡的變化

目前遼東櫟林分的平均蓄積量較小，為63.23 m3/hm2，最小的10.57 m3/hm2，最大的為134.14 m3/hm2，蓄積量相差偏大，這可能是由于部分小班未受到人為干擾，而年齡又接近近熟林，有些小班受人為影響較大，年齡偏小導致。另外，從圖6可以看出，遼東櫟林分的平均蓄積量隨年齡增加，蓄積量增加明顯，這也說明了當前遼東櫟林分處于快速生長期。

圖6 天然遼東櫟純林平均蓄積量隨年齡變化

4.3 遼東櫟人工純林

遼東櫟人工純林面積較少，僅為61.48 hm2，海拔分布范圍與天然遼東櫟純林基本一致。但人工遼東櫟純林全部集中在陰坡和半陰坡，陽坡和半陽坡則沒有分布。這一點與天然林分布不同，這也說明了，在干旱地區(qū)造林，影響樹木生長的主要受水分條件限制。

表3 人工遼東櫟純林分布

5 結(jié)論與討論

基于中村林場2019年二類調(diào)查數(shù)據(jù)，分析了遼東櫟林林分的空間分布特征。

(1)遼東櫟林主要分布在1200～1400 m的范圍內(nèi)，與寧夏六盤山[8]遼東櫟分布范圍在1900～2300 m不太一致，這可能由于六盤山較中條山緯度稍微偏南所致，與楊靜[9]等研究的晉西黃土丘陵溝壑區(qū)遼東櫟林主要分布在1100～1300 m基本一致。在陽坡、陰坡、半陰坡分布較為均勻，為30%左右，半陽坡分布最少，為13.78%，這與王占印[8]等人的研究結(jié)果較一致。

(2) 現(xiàn)有的遼東櫟林并不高大，其平均高度為7.6 m，范圍為5.4～11 m；平均胸徑為14.4 cm，范圍為7.5～21.2 cm。遼東櫟林的平均胸徑、平均樹高在海拔梯度上呈現(xiàn)“兩段式”分布特點，與蔣鵬飛[10]等研究的霍山“兩段”分布的分界點為1700 m基本一致。

(3) 當前遼東櫟林分的密度較大，平均為1298株/hm2。遼東櫟林的密度在20～30年的時候達到最大，以后隨著年齡的增長而逐漸減少，但是在45年左右的時候又出現(xiàn)了一次高峰，這可能是由于遼東櫟林經(jīng)過采伐作業(yè)以后，遼東櫟林萌生的幼樹不斷生長補充到林冠層，胸徑達到5 cm以上(胸徑>5 cm的樹木才能進入森林資源清查的測量范圍)，且萌生的幼樹多為叢生，導致密度突然增大。

(4)目前遼東櫟林分的平均蓄積量較小，為63.23 m3/hm2，但是各小班平均蓄積量相差偏大，這可能是由于部分小班未受到人為干擾，而年齡又接近近熟林，有些小班受人為影響較大，年齡偏小導致。另外，此外，當前遼東櫟林分的平均蓄積量隨年齡增加，蓄積量增加明顯，這也說明了當前遼東櫟林分處于快速生長期。在下一步經(jīng)營過程中，建議采用近自然經(jīng)營的技術，選擇目標樹作為大徑材進行培育，同時，不斷改善樹種的組成結(jié)構(gòu)，加快中條山林區(qū)近自然森林的形成，促進水源涵養(yǎng)功能，保護物種多樣性，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。