遼西油松人工純林不同間伐撫育方式對比研究

收稿日期：2023-09-15

第1作者：潘興（1972-），? 男，? 高級工程師，? 主要從事森林培育方面工作。

引文格式：潘興.? 遼西油松人工純林不同間伐撫育方式對比研究［J］.? 林業科技，? 2024，? 49（1）：? 24 - 28.

DOI ： 10. 19750 / j. cnki. 1001 - 9499. 2024. 01.? 006

摘要：? 以位于遼西地區的北票市47 a油松人工純林為研究對象，對近自然經營及傳統經營（株數間伐強度10%左右）間伐5 a后的林分的胸徑、樹高、冠幅增長量及分級株數比例分布情況進行了對比研究，結果表明：同等株數間伐強度下，近自然經營中以目標樹為導向的采伐Ⅱ、Ⅲ級木的間伐方式對保留木胸徑、樹高生長的整體促進效果要明顯優于國內傳統的采伐Ⅳ、Ⅴ級木的間伐方式，且可以在一定程度上保持林分胸徑結構分布的相對穩定性，間伐后保留木按胸徑分級株數比例分布曲線整體偏向右移。傳統經營及近自然經營間伐撫育方式對間伐后保留木的樹高生長均有不同程度的促進作用，后者的整體促進效果要稍優于前者。然而，以上兩種間伐方式對間伐后保留木的冠幅生長并未表現出明顯的促進效果。近自然經營間伐撫育要想收到明顯的撫育效果，建議株數間伐強度應至少在20%以上。

關鍵詞：? 油松人工純林；? 間伐撫育；? 近自然經營

中圖分類號：? ?S 756? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：? ?A? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：１００1 － 9499（２０24）01 － 0024 － 05

Comparative Study on Different Thinning Methods of Pinus tabulaeformis Plantation in Western Liaoning

PAN Xing

Abstract The increment of DBH， height and crown width of？Pinus tabulaeformis？plantation， which was 47 years and located in Beipiao City， Western Liaoning and was thinned 5 years ago by close-to-nature thinning method and traditional thinning method separately with thinning intensity of 10% in tree number， and its proportion distribution of tree number in DBH， height and crown width according to different grades， were studied comparatively in this paper. The results showed that： compared to the traditional thinning method of cutting 4 to 5 grade trees， the close-to-nature thinning method， which was target-tree oriented and to cut 2 to 3 grade trees， had overall promoted the DBH and height growth of the retained？Pinus tabulaeformis？trees and successfully kept the stability of the forest DBH distribution. After thinning， the proportion distribution curve of tree number according to different DBH grades of the retained trees shifted to the right as a whole. The accelerating effect of traditional thinning and close-to-nature thinning on the height growth of the retained trees differed in various degrees， and the latter was better than the former. However， the two thinning methods mentioned hadn’t promoted the crown width growth of the retained trees significantly. It was advised that the thinning intensity in tree number should be above 20% to show the advantage of the close-to-nature thinning method.

Key words Pinus tabulaeformis plantation; thinning; close-to-nature forest management

目標樹作業法是以單株林木為對象進行的擇伐措施，是歐洲廣泛使用的有效的近自然經營實踐手段之一，已被國內眾多學者引進和研究[ 1 - 2 ]。與傳統經營相比，以目標樹作業法為核心成分之一的近自然經營方式可以更有效地促進林木生長，優化林分結構，提高林分天然更新種類及數量，改善林下土壤質量，提升林地持水能力，增加植物多樣性和林分碳儲量[ 3 - 11 ]。油松人工林近自然經營撫育的理念和技術，已在黃土高原東南部林區推廣應用，具有良好的林學和生態效果[ 12 ]，但其在遼西地區的適用性及應用實施等情況卻少有研究。2015年，“中德財政合作朝陽市森林可持續經營項目”在北票市實施，項目作業內容包括撫育間伐、稀疏林地補植、生態島造林、封山育林、山杏嫁接、林路及圍欄建設等。其中，撫育間伐面積約1 500 hm2，采用的是德國近自然經營理念及目標樹作業法。對于營林單位來說，與傳統的采伐Ⅳ、Ⅴ級木的間伐撫育方式相比，近自然經營理念下的目標樹擇伐作業對各實施單位及其技術人員來說，都是全新的挑戰。目標樹作業法是以培育大徑材為目標的一種森林經營方式，其關注的重點是有培育價值、品質優良的目標樹，但對于遼西地區以水土保持為主要營林目標的林分而言，近自然經營方式對現有林分產生的影響尚需進一步的長期觀測與研究。本文以位于遼西地區的北票市47 a油松人工純林為研究對象，對采用兩種間伐方式（近自然經營及傳統經營，株數間伐強度10%左右）間伐5 a后的林分的胸徑、樹高、冠幅增長量及分級株數比例分布情況進行了對比研究，旨在探討兩種間伐方式對林分生長的短期影響，并進一步為近自然經營方式在遼西地區的推廣應用提供參考。

1 試驗地概況

試驗地位于遼寧省朝陽市北票市巴圖營鄉古家子村，? 地理坐標為120°27′54″E，41°33′58″N，屬溫帶大陸性季風氣候，半干旱低山丘陵區。春季干旱多風，冬季干冷少雪，降雨主要集中于7、8月份。年平均氣溫8.6 ℃，最低氣溫-26.6 ℃，最高氣溫40.7 ℃。年平均日照2 983 h，年平均降水量509 mm，無霜期153 d左右。區域性植被為油松（（Pinus tabulaeformis）、山杏（Armeniaca sibirica）、刺槐（Robinia pseudoacacia ）、荊條（Vitex negundo var. heterophylla）、胡枝子（Les-

pedeza bicolor）、繡線菊（Spiraea salicifolia）等。試驗地位于同一小班內，該小班面積2.8 hm2，平均海拔289 m，位于陰坡、半陰坡。油松林齡47 a，郁閉度0.8，平均密度2 500株/hm2左右。土壤質地為沙壤土，土層厚度約40cm，地表灌木以荊條為主，蓋度約20%，不均勻分布油松天然更新幼樹幼苗。

2 樣地設置及調查方法

選擇立地條件相近、林相趨于一致的地塊設置樣地，每塊樣地面積500 m2，分別采用傳統經營、近自然經營方式進行間伐撫育，并設置未間伐樣地作為對照，每種處理重復設置3塊樣地，樣地邊界噴漆加以標記。傳統經營：按照林木分級法，將樣地內林木劃分為Ⅰ-Ⅴ級木，按照10%的株數比例伐除Ⅳ、Ⅴ級木。近自然經營：標記目標樹（優勢木，處于主林層，干形飽滿通直、生命力旺盛、無病蟲害及機械損傷），按照10%的株數比例伐除樣地內嚴重影響目標樹生長發育的干擾木，同時保證被伐除的干擾木的地徑在其所影響的目標樹地徑的一半以上。分別于間伐前和間伐5 a后，依序測量所有保留木的胸徑、樹高、冠幅等數據，冠幅數值取東西、南北兩個方向的均值，采用spss軟件對數據進行統計分析。

3 結果與分析

3. 1 不同處理胸徑、樹高、冠幅增量對比情況

各處理胸徑、樹高、冠幅增量即按不同處理間伐后每塊標準地林木平均胸徑、平均樹高、平均冠幅與間伐前對應指標的差值。由表1可以看出，“近自然經營”處理的胸徑增量（0.88 cm）顯著高于“傳統經營”和“對照未間伐”處理，后兩者的胸徑增量分別為0.36 cm和0.26 cm，彼此之間無顯著差異?！敖匀唤洜I”和“傳統經營”的樹高增量分別為0.18 m和0.13 m，兩者之間差異不顯著，但二者均顯著高于“對照未間伐”處理（0.04 m）。從冠幅增量上看，各處理之間無顯著差異，數值均在0.1 m左右。上述表明，雖然間伐5 a后，林木胸徑、樹高、冠幅平均增量不大，但同等株數間伐強度下，無論采取哪種間伐撫育方式，間伐后的林分的樹高生長情況都要優于對照的未間伐林分。與傳統的采伐Ⅳ、Ⅴ級木的間伐撫育方式相比，近自然經營中采伐Ⅱ、Ⅲ級木的間伐撫育方式對保留木的胸徑生長具有更明顯的促進作用。然而，或許是由于間伐強度小，亦或是受遼西地區日益干旱的氣候條件等因素的影響，傳統經營及近自然經營的間伐撫育方式并未對林分間伐后保留木的冠幅生長產生明顯的促進效果。

表1 各處理胸徑、樹高、冠幅增量對比情況

注：表中不同小寫字母表示不同處理指標差異顯著（P<0.05）

3. 2 不同處理間伐前后保留木按胸徑分級株數比例分布情況

由圖1～圖3可以看出，“對照未間伐”處理5 a前后保留木按胸徑分級株數比例分布曲線無明顯差異，均為單峰形，峰值均出現在8～10 cm徑級節點上，株數比例均為24%，其次為10～12 cm和12～14 cm徑級。說明5 a后對照未間伐林分胸徑結構未發生明顯變化，各徑級株數比例變動幅度均不超過1%，胸徑在8～14 cm范圍內的保留木占據林分主體?！皞鹘y經營”間伐前保留木按胸徑分級株數比例分布曲線為單峰形，峰值出現在10～12 cm徑級節點上，株數比例為25%，其次是8～10 cm、12～14 cm徑級；間伐后曲線變為雙峰形，峰值分別出現在8～10 cm、12～14 cm徑級節點上，株數比例分別為23%和20%。間伐后4～6 cm、10～12 cm徑級節點上的株數比例較間伐前不同程度降低，尤其是10～12 cm徑級節點數據降低的幅度比較大（9%），間伐后此2個徑級株數比例的下降幅度要明顯大于下一徑級株數比例的增加幅度，說明造成此2個徑級株數比例明顯降低的原因除了因保留木個體胸徑增長產生的徑級變動以外，更多的是由于此2個徑級的林木成為了被間伐的主要群體。8～10 cm、12～14 cm、14～16 cm徑級節點上間伐后株數比例均較間伐前不同程度增加，說明采用傳統的間伐方式對胸徑處于8～18 cm徑級節點上的保留木的胸徑生長有促進作用?！敖匀唤洜I”間伐前后保留木按胸徑分級株數比例分布曲線有明顯變化，曲線整體偏向右移。間伐前保留木按胸徑分級株數比例分布曲線為單峰形，峰值分別出現在6～8 cm/8～10 cm（二者數值相等）徑級節點上，株數比例分別為26%、30%，間伐后4～6 cm、6～8 cm徑級節點上株數比例較間伐前顯著下降，在8～18 cm徑級范圍內不同程度有所增加，表明中德項目中采用的近自然經營的間伐方式對Ⅳ、Ⅴ級木非常友好，有效促進了下等林木的胸徑生長，也未因采伐Ⅱ、Ⅲ級木造成中上等林木群體數量的明顯縮減及徑級分布上的大幅波動。相比之下，近自然經營的間伐撫育方式可以整體提升保留木的胸徑生長水平，且可以在一定程度上保持林分胸徑結構分布的相對穩定性。

圖1 “對照未間伐”處理5 a前后保留木按

胸徑分級株數比例分布情況

圖2 “傳統經營”處理間伐前后保留木按

胸徑分級株數比例分布情況

圖3 “近自然經營”處理間伐前后保留木按

胸徑分級株數比例分布情況

3. 3 不同處理間伐前后保留木按樹高分級株數比例分布情況

由圖4～圖6可以看出，各處理間伐前后保留木按樹高分級株數比例分布曲線大體相似，均呈現出單峰曲線形狀，株數比例峰值均出現在5～6 m樹高分級點上，數值均在40%～50%?！皩φ瘴撮g伐”處理5 a間保留木按樹高分級株數比例分布曲線無明顯差異，4～5 m樹高分級點上數值略微降低，5～6 m樹高分級點上數值略微升高，說明未間伐林分5 a間保留木樹高增長量較小，基本不超過1 m，4～5 m樹高級部分保留木個體的樹高增長速度稍快一些，進入到了上一樹高級?！皞鹘y經營”和“近自然經營”間伐前后保留木按樹高分級株數比例分布曲線大體相近，尤其是5～6 m樹高級之前的部分曲線無甚差別，間伐后4～5 m樹高級株數比例顯著下降，5～8 m樹高級范圍內保留木株數比例較間伐前均不同程度增加，“近自然經營”處理6～7 m樹高級株數比例增加幅度較“傳統經營”要稍大一些。因傳統的間伐方式基本以Ⅳ、Ⅴ級木為主，初步推斷該處理4～5 m樹高級保留木株數比例的降低大部分是由采伐木引起的波動。近自然經營間伐撫育的采伐對象基本是Ⅱ、Ⅲ級木，而其4～5 m樹高級株數比例明顯降低，6～7 m樹高級株數比例明顯升高，說明近自然經營的間伐方式明顯促進了4～5 m以上保留木的樹高生長，6～7 m樹高級林木株數比例并未因該樹高級伐掉的個體而造成株數比例的縮減，整體上看，傳統經營及近自然經營的間伐撫育方式對保留木的樹高生長均存在明顯的促進效果，后者對5～7 m樹高級保留木的整體促進效果要稍優于前者。

圖4 “對照未間伐”處理間伐前后保留木按

樹高分級株數比例分布情況

圖5 “傳統經營”處理間伐前后保留木按

樹高分級株數比例分布情況

圖6 “近自然經營”處理間伐前后保留木按

樹高分級株數比例分布情況

3. 4 不同處理間伐前后保留木按冠幅分級株數比例分布情況

由圖7～圖9可以看出，各處理間伐前后保留木按冠幅分級株數比例分布曲線均呈現出單峰曲線形狀，除“傳統經營”間伐前保留木按冠幅分級株數比例峰值出現在2～2.5 m冠幅級節點上以外，其余曲線的峰值均出現在1.5～2 m，表明大部分保留木的冠幅均為1.5～2 m?！皩φ瘴撮g伐”和“近自然經營”處理間伐前后保留木按冠幅分級株數比例分布曲線形狀大體一致?！皩φ瘴撮g伐”處理間伐后0.5～1.5 m冠幅級范圍內的株數比例降低，2.5～4 m冠幅級范圍內的株數比例稍有增加，株數比例變動幅度不超過2%，說明未間伐林分5 a間冠幅增加幅度不大，保留木向上一冠幅級株數比例波動幅度很小?！皞鹘y經營”間伐后0.5～1、2～2.5 m冠幅級株數比例降低，2.5～4.5m冠幅級范圍內株數比例升高，其在2～2.5 m冠幅級節點上株數比例的下降幅度要明顯高于2.5～3 m冠幅級節點上的增加幅度，表明大部分采伐木的冠幅以2～2.5、0.5～1 m為主。間伐后，保留木冠幅分布不再以2～2.5 m為主，而是以1.5～

2 m為主，保留木主體冠幅減小。“近自然經營”間伐后0.5～1.5 m冠幅級范圍內的株數比例有所降低，2～3.5 m冠幅級范圍內的株數比例略微增高，間伐后林木總株數減少，但0.5～1.5 m冠幅級范圍內的株數比例卻有所下降，考慮到該間伐方式采伐的均是Ⅱ、Ⅲ級木，所以初步推斷，近自然經營的間伐方式有效促進了Ⅳ、Ⅴ級木單株冠幅生長，間伐后部分Ⅳ、Ⅴ級木單株個體冠幅進入了上一冠幅級，且該間伐方式雖然主張砍伐Ⅱ、Ⅲ級木，但是并不會對冠幅較大的保留木株數比例產生較大負面影響。

4 結論與討論

同等株數間伐強度下，近自然經營中采伐Ⅱ、Ⅲ級木的間伐方式對保留木胸徑生長的積極影響要明顯優于國內傳統的采伐Ⅳ、Ⅴ級木的間伐方式，且可以在一定程度上保持林分胸徑結構分布的相對穩定性。傳統經營方式對胸徑處于8～18 cm徑級節點上的保留木胸徑生長有促進作用，而近自然經營的間伐撫育方式可以整體提升保留木的胸徑生長水平，間伐后保留木按胸徑分級株數比例分布曲線整體偏向右移，這與房子怡等（2023）對冀北山地典型油松人工林目標樹經營實施4 a后林分的徑級結構變化結論相一致[ 4 ]。傳統經營及近自然經營間伐撫育方式對間伐后保留木的樹高生長均有不同程度的促進作用，后者的整體促進效果要稍優于前者。然而，以上兩種間伐方式對間伐后保留木的冠幅生長并未表現出明顯的促進效果。按傳統經營方式間伐后，保留木冠幅分布不再以2～2.5 m為主，而是以1.5～2 m為主，保留木主體冠幅減小。而近自然經營的間伐方式有效促進了Ⅳ、Ⅴ級木單株冠幅生長，與此同時也不會因為Ⅱ、Ⅲ級木的采伐，對冠幅較大的保留木株數比例產生較大負面影響。

近自然理念下的目標樹作業法在中國的應用和推廣仍處于初級階段，關于適應性效果需要進行持續跟蹤研究[ 1 ]。本文以位于遼西地區北票市47 a油松人工純林為研究對象，對近自然經營及傳統經營（株數間伐強度10%左右）間伐5 a后的林分的胸徑、樹高、冠幅增長量及分級株數比例分布情況進行了對比研究，因遼西地區氣候干旱少雨，林木生長、成林不易，且現有林分經營目標以保持水土為主，所以試驗中采用的撫育間伐強度較小，使得研究結果具有一定的局限性。陳學武（2022）對油松人工林近自然經營強度研究表明[ 13 ]，輕度采伐（株數采伐強度<19%）得不到撫育效果。然而，雖然本文中采用的撫育間伐強度較小，但研究結果仍表明近自然經營與傳統經營方式相比，可以整體提升林分的生長水平，保持林分結構的穩定性，不過要想得到明顯的撫育效果，在結合以往其他學者研究結論的基礎之上初步推斷株數間伐強度應至少在20%以上。本文僅是針對項目實施過程中近自然經營間伐撫育方式對現有油松人工純林間伐撫育5 a后林分生長影響進行的總結，但針對不同實施區域、不同林齡油松人工純林近自然經營適宜間伐強度方面的試驗性研究尚需進一步擴展及深入，且不同間伐強度下，近自然經營方式與傳統方式相比，對遼西地區油松人工純林生態效益影響方面的對比研究還幾近空白，未來還有很大的研究空間。本文中間伐5 a后保留木胸徑、樹高、冠幅的增量均較小，初步推斷與近幾年氣候日趨干旱及撫育間伐強度小有關。除此之外，近自然經營中采伐Ⅱ、Ⅲ級木的間伐撫育方式與現行的政策和技術規程相悖[ 14 ]，后續還要在區域適用性及具體的營林操作方面進行充分的研究和論證，使其能夠得到更廣泛的推廣和應用。

參考文獻

［1］ 樊蘭英，? 鄭智禮，? 吳應建，? 等.? 目標樹作業法應用研究——以中村林場為例［J］.? 林業科技， 2020， 45（1）： 46 - 48.

［2］ 崔鵬程.? 近自然森林經營中的目標樹作業法［J］.? 山西林業，2017（1）： 20 - 21， 42.

［3］ 高云昌，? 張文輝，? 何景峰，? 等.? 黃龍山油松人工林間伐效果的綜合評價［J］.? 應用生態學報， 2013， 24（5）： 1313 - 1319.

［4］ 房子怡，? 賈彥龍，? 許中旗，? 等.? 目標樹經營對油松人工林生長的影響［J］.? 林業與生態科學， 2023， 38（2）： 131 - 135， 144.

［5］ 肖軍，? 雷蕾，? 曾立雄，? 等.? 不同經營模式對華北油松人工林碳儲量的影響［J］.? 生態環境學報， 2022， 31（11）： 2134 - 2142.

［6］ 程冀文.? 近自然經營對森林林分生長的影響［D］.? 呼和浩特：內蒙古農業大學， 2021.

［7］ 程冀文，? 王樹森，? 羅于洋，? 等.? 不同經營模式對油松人工林林分生長短期影響［J］.? 西北林學院學報， 2021， 36（2）： 172 - 179.

［8］ 凌春輝，? 張明忠，? 呂桂云，? 等.? 魯中南山區松樹人工林近自然經營效果分析［J］.? 山東大學學報（理學版）， 2020， 55（11）： 8 - 17.

［9］ 趙波.? 近自然經營對旺業甸林場森林持水能力的影響研究［D］.呼和浩特： 內蒙古農業大學， 2017.

［10］ 王春霞.? 近自然經營對旺業甸森林灌草植物多樣性影響的研究［D］.? 呼和浩特： 內蒙古農業大學， 2017.

［11］ 修勤緒，? 陸元昌，? 曹旭平，? 等.? 目標樹林分作業對黃土高原油松人工林天然更新的影響［J］.? 西南林學院學報， 2009， 29（2）： 13 - 19.

［12］ 魏俊鋆，? 盛飛，? 張杰，? 等. 油松人工林近自然經營撫育概念應用與實踐［J］.? 林業科技通訊， 2023， 601（1）： 52 - 56.

［13］ 陳學武.油松人工林近自然經營強度研究——以太行系-山國有林場為例［J］.? 山西林業， 2022（5）： 20 - 21.

［14］ 李浩浩，? 溫雅靜，? 段福軍，? 等.? 中村林場油松純林不同經營模式對比分析［J］.? 山西林業科技， 2020， 49（4）： 44 - 46.