遼東山區(qū)落葉松林分對(duì)不同經(jīng)營(yíng)模式的響應(yīng)研究

羅家新

摘要：研究常規(guī)經(jīng)營(yíng)模式和近自然經(jīng)營(yíng)模式下落葉松的樹(shù)高、胸徑、平均胸高斷面積及徑級(jí)分布、樹(shù)高分布等相互差異。結(jié)果表明：在樹(shù)高方面，幼齡林階段兩種經(jīng)營(yíng)模式區(qū)別不大，表現(xiàn)為常規(guī)經(jīng)營(yíng)模式＞近自然經(jīng)營(yíng)模式；中齡林時(shí)期表現(xiàn)為近自然經(jīng)營(yíng)模式＞常規(guī)經(jīng)營(yíng)模式；在平均胸徑和平均胸高段面積方面，不同經(jīng)營(yíng)模式下均呈較為一致的增長(zhǎng)趨勢(shì)，即與林齡增長(zhǎng)呈顯著正相關(guān)，且近自然模式＞常規(guī)經(jīng)營(yíng)模式；落葉松林的徑級(jí)分布和樹(shù)高分布均呈“類正態(tài)分布”。近自然經(jīng)營(yíng)模式在林木高生長(zhǎng)和橫向生長(zhǎng)中具有顯著優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：經(jīng)營(yíng)模式；落葉松；林分調(diào)查；遼寧山區(qū)

中圖分類號(hào)：S791.11 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ?文章編號(hào)：1674-1161（2023）03-0023-04

森林經(jīng)營(yíng)（Forest management）是指林業(yè)活動(dòng)的整個(gè)過(guò)程，主要包括林木良種培育、苗木繁殖、植樹(shù)造林、林分采伐更新、封山育林、病蟲(chóng)害防治等經(jīng)營(yíng)管理措施，其目的是培育森林資源，使森林達(dá)到較好的生態(tài)效益，保證森林可持續(xù)發(fā)展，同時(shí)提高經(jīng)濟(jì)效益，保證林業(yè)產(chǎn)業(yè)需求。落葉松是現(xiàn)階段我國(guó)東北林區(qū)中最為主要的造林材料種類之一[1]，有效進(jìn)行森林經(jīng)營(yíng)，發(fā)揮其多種效益是當(dāng)前落葉松人工林經(jīng)營(yíng)的重點(diǎn)[2]。解決落葉松人工林生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)落葉松人工林的可持續(xù)發(fā)展，是東北林區(qū)森林經(jīng)營(yíng)的重要任務(wù)之一[3]。森林經(jīng)營(yíng)模式包括以下幾種：一是無(wú)干擾經(jīng)營(yíng)模式，其主要發(fā)揮森林的自然規(guī)律，無(wú)人為干擾措施介入；二是常規(guī)經(jīng)營(yíng)模式，以采伐為主，以經(jīng)濟(jì)效益為首要目的；三是近自然經(jīng)營(yíng)模式，主要是排除干擾樹(shù)，使其有充足的空間發(fā)育并利用自然條件進(jìn)行更新幼苗或補(bǔ)植一些當(dāng)?shù)貎?yōu)勢(shì)樹(shù)種。其中，近自然經(jīng)營(yíng)又可說(shuō)是恒續(xù)林經(jīng)營(yíng)，其基本思想是利用森林自然演替進(jìn)程平衡森林生態(tài)、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)功能，促進(jìn)森林的正向演替，縮短森林演替時(shí)間[4]。20世紀(jì)八九十年代近自然經(jīng)營(yíng)開(kāi)始引起歐洲國(guó)家關(guān)注，特別是法國(guó)、奧地利、匈牙利、德國(guó)等國(guó)先后采用了近自然林業(yè)經(jīng)營(yíng)法，并取得很好的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。近自然經(jīng)營(yíng)模式的研究與應(yīng)用在我國(guó)起步較晚，20世紀(jì)90年代初期近自然林業(yè)思想開(kāi)始傳入我國(guó)，1999年國(guó)家林業(yè)局批準(zhǔn)立項(xiàng)，開(kāi)展對(duì)近自然森林經(jīng)營(yíng)技術(shù)引進(jìn)與應(yīng)用實(shí)踐。由于近自然經(jīng)營(yíng)存在技術(shù)難度大、經(jīng)營(yíng)成本高、木材供應(yīng)周期長(zhǎng)等特點(diǎn)，雖然我國(guó)部分地區(qū)人工林近自然改造取得了一定的效果，但目前只在一定范圍內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)性試點(diǎn)。通過(guò)應(yīng)用近自然經(jīng)營(yíng)理論，結(jié)合遼東山區(qū)林業(yè)生產(chǎn)實(shí)際，對(duì)落葉松人工林開(kāi)展近自然經(jīng)營(yíng)相關(guān)研究，以期為近自然經(jīng)營(yíng)的進(jìn)一步探索提供實(shí)踐參考和數(shù)據(jù)支撐。

1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2012—2021年，將試驗(yàn)地點(diǎn)選定在本溪市南芬區(qū)財(cái)神廟村的高山N41°11′59″，E123°54′09″，海拔約在320～400 m，北坡，坡度＜25°。地處北溫帶濕潤(rùn)氣候區(qū)，全年降水量800～900 mm，年均氣溫6.1～7.8 ℃，棕壤土，地表覆蓋自然雜草或3～5 cm腐葉土。落葉松人工林內(nèi)選設(shè)試驗(yàn)地11.7 hm2，株行距3 m×4 m，2012年為幼齡林，林齡15 a，落葉松樣地分別采用常規(guī)經(jīng)營(yíng)和近自然經(jīng)營(yíng)兩種模式互為對(duì)照（見(jiàn)表1）。每組經(jīng)營(yíng)模式設(shè)置3 個(gè)重復(fù)樣地，每塊樣地為半徑15 m的圓形，經(jīng)營(yíng)10 a，中齡林，林齡25 a，郁閉度＜0.6。

林分調(diào)查：利用測(cè)高儀和米尺對(duì)各個(gè)樣地林分進(jìn)行每木檢尺調(diào)查，分別調(diào)查并記錄樣地內(nèi)樹(shù)木的樹(shù)高、胸徑，計(jì)算平均胸高斷面積、徑級(jí)分布、樹(shù)高分布等情況。

胸高斷面積=3.14[×d24]

式中，d為胸徑，即地面向上1.3 m處測(cè)量的樹(shù)木直徑。

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析：試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析處理作圖使用軟件SPSS 18.0和Excel完成。

2 結(jié)果與分析

林分特征主要調(diào)查常規(guī)經(jīng)營(yíng)模式和近自然經(jīng)營(yíng)模式下落葉松的樹(shù)高、胸徑和平均胸高斷面積，分析研究相互間的差異，進(jìn)而對(duì)整個(gè)項(xiàng)目區(qū)的林分狀況有一個(gè)更為直觀的了解。如圖1所示。

從圖1可以看出，在不同經(jīng)營(yíng)模式下，落葉松幼齡林和中齡林的平均樹(shù)高、胸徑和平均胸高斷面積均呈現(xiàn)不同程度的差異，見(jiàn)圖2和圖3。

其中，樹(shù)高方面，因?yàn)樘幱谘芯壳捌诩从g林階段，兩種經(jīng)營(yíng)模式區(qū)別不大，且常規(guī)經(jīng)營(yíng)模式＞近自然經(jīng)營(yíng)模式。主要原因是林區(qū)內(nèi)的光、熱、水、養(yǎng)分等供應(yīng)充足，不存在資源爭(zhēng)奪和競(jìng)爭(zhēng)的現(xiàn)象。中齡林時(shí)期，種內(nèi)、種間資源爭(zhēng)奪和競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象日漸突出，近自然經(jīng)營(yíng)的優(yōu)勢(shì)凸顯，表現(xiàn)為近自然經(jīng)營(yíng)模式＞常規(guī)經(jīng)營(yíng)模式。可以看出，中齡林的經(jīng)營(yíng)管理非常關(guān)鍵，這是森林經(jīng)營(yíng)能否取得更好效益的關(guān)鍵時(shí)期。平均胸徑和平均胸高段面積在不同經(jīng)營(yíng)模式下均呈現(xiàn)較為一致的增長(zhǎng)趨勢(shì)，即與林齡增長(zhǎng)呈顯著正相關(guān)，且近自然模式＞常規(guī)經(jīng)營(yíng)模式。可見(jiàn)，近自然經(jīng)營(yíng)模式在林木橫向發(fā)展中具有顯著優(yōu)勢(shì)。

林分徑級(jí)結(jié)構(gòu)反映了樣方內(nèi)各徑級(jí)林木的分布狀況，不同林分類型具有不同的林分徑級(jí)結(jié)構(gòu)，這也是林分最重要的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。林分直徑是早期衡量林地內(nèi)林木是否達(dá)到采伐標(biāo)準(zhǔn)的重要指標(biāo)，是作為制定、檢驗(yàn)森林經(jīng)營(yíng)技術(shù)措施的重要依據(jù)。相關(guān)研究表明，雖然不同類型的同齡純林有著不同的直徑分布，但其林分直徑分布的總體趨勢(shì)基本一致，呈現(xiàn)兩端少、中間高、有明顯峰值的“類正態(tài)分布”，即隨著林木直徑的增大，株數(shù)分布呈先增后減趨勢(shì)。試驗(yàn)采用“上限排除法”，以2 cm為徑階，分別對(duì)不同經(jīng)營(yíng)模式下的不同林分進(jìn)行徑級(jí)劃分，并統(tǒng)計(jì)各徑階的林木株數(shù)。由于中熟林的林分狀況較為穩(wěn)定，故選取中齡林胸徑對(duì)徑級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，見(jiàn)圖4。

由圖4可以看出，落葉松林的徑級(jí)分布狀況為單峰曲線，即出現(xiàn)明顯的峰值，是一個(gè)隨著徑級(jí)增大先增后減的過(guò)程。其中，不同經(jīng)營(yíng)模式下徑級(jí)分布各不相同，近自然經(jīng)營(yíng)出現(xiàn)在10～14 cm處，常規(guī)經(jīng)營(yíng)出現(xiàn)在10～12 cm處。可見(jiàn)，落葉中齡林兩種經(jīng)營(yíng)模式下的林分徑級(jí)分布規(guī)律基本與國(guó)內(nèi)外研究相似，即隨著徑級(jí)的增大，林木株數(shù)先增后減。

林分垂直結(jié)構(gòu)主要是指林分樹(shù)高的分布。采用“上限排除法”，以1 m為起測(cè)高度，2 m為1 個(gè)高階，對(duì)項(xiàng)目區(qū)落葉松林兩種經(jīng)營(yíng)模式下的林分高度進(jìn)行劃分，統(tǒng)計(jì)各個(gè)高度區(qū)間內(nèi)的林木株數(shù)，研究其樹(shù)高分布規(guī)律。通過(guò)調(diào)查可知，落葉松林的幼齡林樹(shù)高主要分布在1～5 m區(qū)間范圍內(nèi)，故以中齡林為主要研究對(duì)象進(jìn)行對(duì)比，見(jiàn)圖5。

由圖5可知，近自然經(jīng)營(yíng)和常規(guī)經(jīng)營(yíng)模式下樹(shù)高分布主要在9～13 m高度區(qū)間，且均呈明顯分層現(xiàn)象，兩種模式的林分高度分布均呈單峰分布。隨著樹(shù)高的增加，林木株數(shù)呈先增后減趨勢(shì)，即兩端林木株數(shù)較少，樣地內(nèi)占比較低；中間林木株數(shù)較多，樣地內(nèi)占比較高，即“類正態(tài)分布”。其中，近自然經(jīng)營(yíng)模式的樹(shù)高“類正態(tài)分布”更為明顯，樹(shù)高更為整齊一致。

3 結(jié)論

林分特征主要調(diào)查常規(guī)經(jīng)營(yíng)模式和近自然經(jīng)營(yíng)模式下落葉松的樹(shù)高、胸徑和平均胸高斷面積，以及徑級(jí)分布、樹(shù)高分布等。通過(guò)研究它們之間的相互差異，可對(duì)整個(gè)項(xiàng)目區(qū)的林分狀況有著更為直觀的了解。1） 樹(shù)高方面。幼齡林階段兩種經(jīng)營(yíng)模式區(qū)別不大，表現(xiàn)為常規(guī)經(jīng)營(yíng)模式＞近自然經(jīng)營(yíng)模式；中齡林時(shí)期表現(xiàn)為近自然經(jīng)營(yíng)模式＞常規(guī)經(jīng)營(yíng)模式。2） 平均胸徑和平均胸高段面積方面。不同經(jīng)營(yíng)模式下均呈較為一致的增長(zhǎng)趨勢(shì)，即與林齡增長(zhǎng)呈顯著正相關(guān)，且近自然模式＞常規(guī)經(jīng)營(yíng)模式。可見(jiàn)，近自然經(jīng)營(yíng)模式在林木橫向發(fā)展中具有顯著優(yōu)勢(shì)。3） 落葉松林的徑級(jí)分布和樹(shù)高分布均呈“類正態(tài)分布”。近自然經(jīng)營(yíng)模式中徑級(jí)集中出現(xiàn)在10～14 cm區(qū)域，常規(guī)經(jīng)營(yíng)模式下徑級(jí)集中出現(xiàn)在10～12 cm處。近自然經(jīng)營(yíng)和常規(guī)經(jīng)營(yíng)模式下樹(shù)高分布主要在9～13 m高度區(qū)間，且近自然經(jīng)營(yíng)模式的樹(shù)高“類正態(tài)分布”更為明顯，樹(shù)高更為整齊一致。主要原因：在幼齡林階段，林區(qū)內(nèi)的光、熱、水、養(yǎng)分等供應(yīng)充足，不存在資源爭(zhēng)奪和競(jìng)爭(zhēng)的現(xiàn)象。在中齡林階段，種內(nèi)、種間的資源爭(zhēng)奪和競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象日漸突出，近自然經(jīng)營(yíng)的優(yōu)勢(shì)凸顯出來(lái)。綜上所述，近自然經(jīng)營(yíng)模式在林木高生長(zhǎng)和橫向生長(zhǎng)中具有顯著優(yōu)勢(shì)，這與佟柱[5]的研究結(jié)果相同。

參考文獻(xiàn)

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[4] 李婷婷，陸元昌，龐麗峰，等.杉木人工林近自然經(jīng)營(yíng)的初步效果[J].林業(yè)科學(xué)，2014（5）：90-100.

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Study on Response of Larch Stand to Different Management Models in Mountainous Area of Eastern Liaoning Province

LUO Jiaxin

（Benxi Forestry Development Service Center， Benxi Liaoning 117000， China）

Abstract： The differences of tree height， DBH， average chest height section area， diameter class distribution and tree height distribution of larch were studied between conventional management mode and near-natural management mode. The results showed that： In terms of tree height， there was little difference between the two management modes in the young forest stage， the conventional management mode was > the near-natural management mode; In the age of middle forest， the management mode of near nature was > the conventional management mode; In terms of average DBH and average chest height area， there was a relatively consistent growth trend under different management modes， that is， there was a significant positive correlation with the growth of forest age， and the near-natural mode was > the conventional management mode; The diameter class distribution and tree height distribution of Larch forest are "quasi-normal distribution". The near-nature management mode has significant advantages in the high growth and lateral growth of trees.

Key words： management mode; larch; stand survey; mountainous area of Liaoning Province