冀北山地不同坡向華北落葉松人工林生長量分析

郭建軍 郭賓良 劉海翔 周長亮 李偉 方宏印

摘 要 為研究冀北山地華北落葉松（Larix principis-rupprechtii）在不同坡向具體的生長狀況，以木蘭圍場北溝林場的華北落葉松林為研究對象，采用樹干解析的方法對其胸徑和樹高的生長量進行研究分析，結果表明：（1）陰坡華北落葉松胸徑總生長量整體高于陽坡，其中在15～25 a最為明顯，最大差值為0.8 cm。（2）陰坡與陽坡的華北落葉松胸徑平均生長量的生長趨勢基本一致，但是陰坡華北落葉松胸徑平均生長量明顯高于陽坡，10～30 a最為明顯，最大差值為0.06 cm。（3）陰坡華北落葉松樹高總生長量整體高于陽坡，25～35 a最為明顯，最大差值為1.3 cm。（4）不同坡向華北落葉松樹高平均生長量的增長趨勢基本一致，但是陰坡華北落葉松樹高平均生長量明顯高于陽坡，10～35 a最為明顯，最大差值為0.07 cm。

關鍵詞 華北落葉松人工林;坡向;林分生長;冀北山地

中圖分類號：S758 ? ? ? 文獻標識碼：A ? doi：10.13601/j.issn.1005-5215.2021.02.006

Abstract In order to study the specific growth ?of Larix principis- rupprechtii on different slope aspects in northern Hebei mountainous area，the growth of DBH and height of Larix principis- rupprechtii forest in Beigou forest farm of Mulanweichang was studied by using the method of trunk analysis. Result shows that： （1） The total growth of DBH of Larix principis-rupprechtii ?on shady slope aspects is higher than that on sunny slope aspects，especially in 15-25 years 8 cm. （2） The average growth trend of DBH of Larix principis- rupprechtii in shady slope aspects is basically the same as that in sunny slope aspects，but the average growth of DBH of Larix principis- rupprechtii in shady slope aspects is significantly higher than that in sunny slope aspects，which is the most obvious in 10-30 years，and the maximum difference is 0.06 cm. （3） The total height growth of Larix principis- rupprechtii on the shady slope aspects was higher than that on the sunny slope aspects，and the maximum difference is 1.3 cm from 25 a to 35 a. （4） The growth trend of average height growth of Larix principis- rupprechtii on different slope aspects is basically the same，but the average height growth of Larix principis- rupprechtii on shady slope aspects is significantly higher than that on sunny slope aspects，which is most obvious from 10 to 35 years，and the maximum difference is 0.07 cm.

Key words Larix principis- rupprechtii plantation;slope aspects;growth of stand;mountains in Northern Hebei Province

林木生長受諸多因素控制，包括自身的生物學因素、人為干擾因素和周圍的環境因素等，而林木的立地環境因素又是影響其生長發育最主要的因素之一，包括海拔、坡度、坡位、坡向等，這些立地條件的改變在很大程度上影響著林木的生長發育，因此，通過研究某一不同立地條件下林木的生長量，可作為評定該立地條件的參考指標[1]。

華北落葉松（Larix principis-rupprechtii）為陽性樹種，喜光、極耐寒，是我國溫帶地區極為重要的造林樹種。因其生長速度快，對土壤適應能力較強及干形好、易成活等特點成為冀北山地森林面積和蓄積量最大的主要生態樹種[2]。本文以冀北地區華北落葉松人工林為研究對象，通過比較不同坡向林木的胸徑、樹高生長量之間的差異，探討華北落葉松的動態生長規律，用以指導該地區華北落葉松人工林的生產和經營。

1 研究地概況

木蘭圍場地處河北省東北部，位于陰山山脈與大興安嶺山脈余脈的交匯處，是連接壩上高原和冀北山地的丘陵山地地帶，地理坐標41°47′—42°06′ N，116°51′—117°45′ E，海拔750～1 829 m。該區屬大陸性季風型氣候，年平均氣溫-1.4～4.7 ℃，極端最高氣溫38.9 ℃，極端最低氣溫-42.9 ℃，≥0 ℃的年積溫2 180 ℃，無霜期67～128 d。年均降水量380～560 mm，主要集中在6—8月[3，4]。圍場縣土壤主要包括棕壤、褐土、風沙土、草甸土、沼澤土、灰色森林土、黑土等7個土類，共15個亞類，66個土屬，143個土種。樹種主要以華北落葉松林、油松（Pinus tabuliformis）、云杉（Picea asperata）、白樺（Betula platyphylla）、山楊（Populus davidiana）、蒙古櫟（Quercus mongolica）等為主。活立木的蓄積總量達到284 104 m3、森林覆蓋率達到88%，年采伐蓄積5 000 m3左右[5]。

2 研究方法

2.1 標準地設置

經過充分的外業調查，在木蘭圍場北溝林場的華北落葉松人工林中設置6塊50 m×50 m的樣地，所選樣地要求3塊處于陰坡，3塊處于對應的陽坡，其他環境因子及林下植被基本相似，林齡25～40 a。詳細調查樣地的具體情況（地形、地貌、坡度、坡向、坡位、海拔、土壤類型）并記錄[5，6]。

2.2 測定方法

對樣地內的林木進行每木檢尺并記錄林木的胸徑與樹高，通過數據分析選擇平均木，對平均木進行樹干解析，比較不同坡向下華北落葉松人工林胸徑和樹高的差異并分析其生長規律[7，8]。

3 結果與分析

3.1 坡向對胸徑的影響

通過對解析木數據的分析，分別得到不同坡向華北落葉松胸徑總生長量和平均生長量不同林齡的分布圖，并得到擬合曲線用以模擬其生長過程。結果如圖1和圖2所示。

分析圖1和圖2可以看出，不同坡向華北落葉松胸徑總生長量擬合曲線分別為：

陰坡：y=-0.327 4x2+6.294 x-4.971 4 R2 = 0.992 6

陽坡：y=-0.273 8 x2+5.833 3 x-4.628 6 R2=0.993 3

生長趨勢一致，但陰坡華北落葉松胸徑總生長量整體高于陽坡，15～25 a最為明顯，最大差值為0.8 cm。

不同坡向華北落葉松胸徑平均生長量擬合曲線分別為

陰坡：y=-0.011 9 x2+0.098 8 x+0.43 R2=0.933

陽坡：y=-0.010 2 x2+0.081 9 x+0.427 1 R2=0.917 2

生長趨勢基本一致，陰坡華北落葉松胸徑平均生長量稍高于陽坡，10～30 a最為明顯，最大差值為0.04 cm。

3.2 坡向對樹高的影響

通過對解析木數據的分析，分別得到不同坡向華北落葉松樹高總生長量和平均生長量不同林齡的分布圖，并得到擬合曲線用以模擬其生長過程。結果如圖3和圖4所示。

分析圖3和圖4可以看出，不同坡向華北落葉松樹高總生長量擬合曲線分別為：

陰坡：y=-0.295 2 x2+4.6905 x -2.628 6 R2=0.990 2

陽坡：y=-0.315 5 x2+4.620 2 x-2.542 9 R2=0.994 6

生長趨勢一致，但陰坡華北落葉松樹高總生長量整體高于陽坡，25～35 a最為明顯，最大差值為1.5 m。

不同坡向華北落葉松樹高平均生長量擬合曲線分別為：

陰坡：y=-0.010 6 x2+0.080 1 x+0.374 3 R2=0.900 4

陽坡：y=-0.006 9 x2+0.043 1 x+0.394 3 R2=0.981 6

生長趨勢基本一致，陰坡華北落葉松樹高平均生長量明顯高于陽坡，10～35 a最為明顯，最大差值為0.06 m。

4 結論與討論

本文通過對冀北山地華北落葉松在不同坡向胸徑和樹高的平均生長量和總生長量的具體差異分析，結果表明：（1）陰坡華北落葉松胸徑總生長量整體高于陽坡，其中在15～25 a最為明顯，最大差值為0.8 cm。（2）陰坡與陽坡的華北落葉松胸徑平均生長量的生長趨勢基本一致，但是陰坡華北落葉松胸徑平均生長量明顯高于陽坡，10～30 a最為明顯，最大差值為0.04 cm。（3）陰坡華北落葉松樹高總生長量整體高于陽坡，25～35 a最為明顯，最大差值為1.5 m。（4）不同坡向華北落葉松樹高平均生長量的生長趨勢基本一致，但是陰坡華北落葉松樹高平均生長量高于陽坡。

綜上所述，陰坡條件下華北落葉松的生長優于陽坡。出現這一現象的原因可能是由于陰坡立地條件下，林內的光照強度弱，時間較短，導致林內的水分蒸發較少，土壤濕度得以保持在較高水平。華北落葉松雖為喜光樹種，但陰坡的土壤濕度要優于陽坡的同齡林分，更適合其生長。本研究是在坡向不同，其他立地環境因子基本一致的條件下進行的，因此其他立地環境因子對本研究的結果影響較小，但林木的生長與林分本身的結構和密度有密切關系，對所選樣地林分的結構和密度進行調整可能會影響研究結果，所分析數據均來自于對樣地平均木的解析，如果對樣地的優勢木進行解析，研究結果也可能有變化。

參考文獻：

[1] 李艷豐，牛慶花，賈雙竹，等，不同坡向對華北落葉松林木生長的影響[J]. 安徽農業科學，2018，46（2）： 75-77

[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（6） ：19 -20

[3]梁文俊，丁國棟，高廣磊，等. 華北落葉松人工林不同階段經營密度研究[J]. 水土保持通報，2011，31（4）：145-148

[4]姜鵬，董樹國，隋玉龍，等，北溝林場華北落葉松生物量模型的研究[J]. 中南林業科技大學學報，2013，33（7）： 131-135

[5]梁文俊，丁國棟，韋立偉，等.落葉松人工林密度對林木生長的影響[J].水土保持通報，2010，30（4）：79-81

[6]張建華.冀北山地華北落葉松典型林分結構功能評價與近自然經營研究[D].北京：北京林業大學，2014

[7]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

[8]孟憲宇. 測樹學[M]. 北京：中國林業出版社，2006