李海云

(山西省黑茶山國有林管理局，山西 嵐縣 033500)

森林天然更新是森林生態(tài)系統(tǒng)自我繁衍、恢復(fù)的主要途徑。油松為我國特有樹種，是華北植物區(qū)系的代表種之一，其根系發(fā)達(dá)，枝葉繁茂，具有較強(qiáng)的抗寒性、抗旱性。油松的天然落種、自然出苗能力很強(qiáng)，具備天然落種自然更新成林的條件。筆者在調(diào)查林內(nèi)30年生油松林下天然更新情況的基礎(chǔ)上，研究了油松林下天然更新幼苗的種群結(jié)構(gòu)及分布結(jié)構(gòu)，旨在為油松林天然更新成林提供依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

南陽山林場位于山西省西北部方山縣境內(nèi)，地處呂梁山脈。地理坐標(biāo)東經(jīng) 112°21'～111°23'，北緯37°53'～38°10'.林場東西寬約 18.5 km，南北長約29.0 km，是典型的華北植物區(qū)地帶。暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季差異明顯，冬季少雪干旱，春季多風(fēng)干燥，夏季雨量集中。年均溫7.5℃，全年大于0℃的積溫2900℃，大于10℃的有效積溫2500℃.無霜期141 d，冰凍期1個(gè)月。年日照時(shí)數(shù)為2738 h，植物生長期的月平均日照時(shí)數(shù)為610 h，屬短日照地區(qū)。林場經(jīng)營范圍在北川河上游，年降水量600 mm，是黃河重要的水源地。筆者所選樣地為油松純林，母樹約30年生，林下天然更新分布極廣，樣地基本情況見表1.

表1 樣地基本情況

2 研究方法

2.1 樣地設(shè)置

2010年7月，在南陽山林場油松純林內(nèi)設(shè)置20 m ×30 m樣地3塊，采用相鄰網(wǎng)格法把每塊調(diào)查樣地劃分為10 m×10 m的小樣方，調(diào)查喬木層。調(diào)查記錄包括每株喬木的林級(jí)、樹高、胸徑、位置(為了更好地反映大樹對(duì)更新幼苗的影響)。更新調(diào)查也是采用相鄰網(wǎng)格線法把每塊調(diào)查樣地劃分為5 m×5 m的小樣方，共計(jì)24塊。對(duì)樣方內(nèi)每株更新幼苗的高度、年齡及位置進(jìn)行調(diào)查和記錄。

2.2 幼苗種群結(jié)構(gòu)分析

更新幼苗的種群結(jié)構(gòu)主要是從幼苗的年齡結(jié)構(gòu)和高度結(jié)構(gòu)兩方面來分析的。在幼苗種群年齡結(jié)構(gòu)分析中，按照調(diào)查的幼苗年齡進(jìn)行分級(jí)，以代表不同的生長階段，分析更新幼苗的動(dòng)態(tài);在幼苗種群高度結(jié)構(gòu)分析中，按照更新幼苗的高度劃分不同的等級(jí)，以代表不同的生長階段，分析更新幼苗的動(dòng)態(tài)。苗高具體劃分如下:

Ⅰ級(jí):苗高小于等于30 cm;

Ⅱ級(jí):苗高大于30 cm，小于等于60 cm;

Ⅲ級(jí):苗高大于60 cm，小于等于100 cm;

Ⅳ級(jí):苗高大于100 cm，小于等于200 cm;

Ⅴ級(jí):苗高大于200 cm，胸徑小于等于7.5 cm.

3 結(jié)果與分析

3.1 幼苗種群年齡結(jié)構(gòu)分析

種群年齡結(jié)構(gòu)的分析是揭示種群結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀和更新策略的重要途徑之一，是探索種群動(dòng)態(tài)的有效方法。筆者根據(jù)野外調(diào)查數(shù)據(jù)對(duì)油松幼苗種群的年齡結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析研究，見圖1.

圖1 油松天然更新幼苗年齡結(jié)構(gòu)

由圖1可以看出，隨著群落演替，油松幼苗種群的年齡結(jié)構(gòu)有著明顯變化。絕大多數(shù)幼苗在6年生以上，占總數(shù)量的90%以上，其中又以7年生和8年生的最多。分析原因可能是人為干擾造成的。而現(xiàn)在幼苗數(shù)量的減少是因?yàn)橹旋g苗和大齡苗較多，增加了地面的郁閉度，減少了油松種子發(fā)芽生長所需的光照，從而使種群內(nèi)新生幼苗數(shù)量減少。樣地內(nèi)天然更新幼苗種群小苗(2年生～5年生)、中苗(6年生～10年生)和大苗(10年生以上)分別占幼苗總株數(shù)的8.2%，57.2%和34.6%.說明，樣地區(qū)域內(nèi)的油松天然更新幼苗年齡結(jié)構(gòu)分布極廣，各個(gè)年齡段幼苗個(gè)體分布較豐富，具有使其天然更新成林的條件。

3.2 幼苗種群高度結(jié)構(gòu)分析

不同演替階段的幼苗種群高度級(jí)結(jié)構(gòu)見圖2.

圖2 油松天然更新幼苗高度級(jí)結(jié)構(gòu)

由圖2可以看出，油松天然更新幼苗種群高度級(jí)個(gè)體數(shù)結(jié)構(gòu)圖呈“L”型。個(gè)體頻率高峰出現(xiàn)在低高度級(jí)上，主要集中在30 cm以下，占幼苗總株數(shù)的32.0%;30 cm～100 cm之間包含2個(gè)高度級(jí)，分別占幼苗總株數(shù)的24.2%和19.4%;在100 cm以下的幼苗數(shù)量占總幼苗數(shù)量的75%以上。說明種群內(nèi)幼苗的數(shù)量及年齡分布極廣，但幼苗種群內(nèi)競爭較為激烈，幼苗質(zhì)量不好，生長高度明顯偏低。因此，在考慮天然更新成林的前題下，應(yīng)當(dāng)對(duì)該區(qū)域的更新幼苗采取適當(dāng)?shù)娜藶楦蓴_，對(duì)幼苗進(jìn)行有選擇的保留，盡早淘汰生長質(zhì)量差的幼苗，減輕種群內(nèi)部的生存競爭，以保證該區(qū)域內(nèi)油松天然更新幼苗成林。幼苗種群的分布格局是由種群本身生物學(xué)特性、生境條件以及兩者之間的相互作用所決定的，油松天然更新幼苗的空間分布格局呈聚集分布，其聚集程度差異性極其顯著。

4 小結(jié)與討論

1)通過對(duì)油松幼苗種群年齡結(jié)構(gòu)的研究發(fā)現(xiàn)，隨著群落的演替，油松幼苗種群的年齡結(jié)構(gòu)有著明顯變化，以7年生～8年生的居多。幼苗隨著年齡和高度的增加而數(shù)量逐漸減少，考慮其原因主要是人為干擾。而現(xiàn)在幼苗數(shù)量的減少是因?yàn)橹旋g苗和大齡苗增加了地表的郁閉度，減少了油松種子發(fā)芽生長的光照等條件，從而減少了新生幼苗的數(shù)量。

2)油松天然更新幼苗種群高度級(jí)個(gè)體數(shù)結(jié)構(gòu)圖呈“L”型。個(gè)體頻率高峰出現(xiàn)在低高度級(jí)上，主要集中在30 cm以下，占32.0%;30 cm～100 cm之間包含2個(gè)高度級(jí)，分別占幼苗總株數(shù)的24.2%和19.4%.

3)油松天然更新幼苗種群分布格局的研究表明，油松天然更新幼苗的空間分布格局呈聚集分布。

綜合以上研究結(jié)果表明，油松林下分布較大數(shù)量的幼樹，為天然更新或人工促進(jìn)天然更新成林打下了基礎(chǔ)。但由于各種環(huán)境因子的影響，林下幼樹往往出現(xiàn)聚集程度高、種內(nèi)生存競爭激烈的現(xiàn)象。因此，在天然更新過程中，應(yīng)通過適當(dāng)?shù)拈g伐撫育，控制林分郁閉度，促進(jìn)林下幼樹生長，使其逐漸形成異齡林，并在生態(tài)上達(dá)到更加穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，發(fā)揮更好的綠化和保持水土的作用。

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