田國(guó)恒,馬 莉,李 雷,隋玉龍,周國(guó)娜
(1.河北省木蘭圍場(chǎng)國(guó)有林場(chǎng)管理局,河北 承德 068450;2.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院,河北 保定 071000)
油松作為冀北山地主要的造林樹(shù)種,具有耐干旱瘠薄,有較強(qiáng)的適應(yīng)性和抗逆性的特點(diǎn),同時(shí)具有很好的保持水土、涵養(yǎng)水源及改良土壤的作用。本文主要研究油松林在高山陰坡條件下的生長(zhǎng)過(guò)程,為改善油松林生長(zhǎng)環(huán)境,提高油松林的生產(chǎn)力,大面積營(yíng)造油松林提供有力的理論依據(jù),對(duì)研究改善油松人工林有深遠(yuǎn)的意義。
研究區(qū)地處承德平頂山林場(chǎng),位于河北北部豐寧縣,地理坐標(biāo),東經(jīng)116°18′13″北緯41°14′02″,主要森林分布于冀北山地與內(nèi)蒙古高原邊緣地帶,處在潮河、灤河兩大流域,海拔670~1833.9m。林區(qū)地形復(fù)雜,脊峰相對(duì),溝谷峽窄。年平均氣溫1.4~4.7℃,平均日照時(shí)數(shù)2834h,年平均降水量380~560mm,極端最低氣溫-42.9℃,極端最高氣溫38.9℃,山頂林區(qū)土壤類型主要為花崗巖母質(zhì)上發(fā)育的山地棕壤和破積栗鈣土,土厚20~80cm,土壤濕潤(rùn)肥沃,適合植物生長(zhǎng),植物種類比較豐富,共計(jì)200 多種,主要喬木有:白樺、柞樹(shù)、棘皮樺、山楊、山榆、樟子松、云杉、落葉松、油松、楓樹(shù)等;灌木主要有:山柳、毛榛、胡枝子、六道木、刺梅、繡線菊、丁香等。
調(diào)查林分位于土層較厚的陰坡中坡位,海拔高度1220m,坡度25°~30°,主體土壤為壤土,土層較厚,母巖為花崗巖。主要灌木類型為胡枝子、絲葉苔草。
分別在油松純林中心部位選擇20m×20m 樣地共10 塊,詳細(xì)記載坡向、坡位、坡度、土壤、植被以及林分密度、郁閉度、保存率等指標(biāo)。以2cm為徑階劃分單位進(jìn)行每木檢尺,統(tǒng)計(jì)各徑階株數(shù)及其百分比,找出中心徑階,選出標(biāo)準(zhǔn)木。
標(biāo)準(zhǔn)木以50cm 為間距從基部開(kāi)始截取系列圓盤(pán),編號(hào)后裝袋,回室內(nèi)磨光打平,分別南北和東西兩個(gè)垂直方向,用游標(biāo)卡尺順次量取每一年輪寬度,分別計(jì)算胸徑、樹(shù)高和材積,做出生長(zhǎng)曲線。
通過(guò)對(duì)平頂山林場(chǎng)高山地陰坡油松解析木的樹(shù)高生長(zhǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后得到的結(jié)果如圖1 所示。
圖1 油松樹(shù)高平均與連年生長(zhǎng)量曲線
由圖1 可以看出,油松林高生長(zhǎng)連年生長(zhǎng)量呈上升—下降—上升—下降的變化趨勢(shì),但變化幅度不大。在第10年達(dá)到最大值,連年生長(zhǎng)量達(dá)到了0.5m,油松林的高生長(zhǎng)平均生長(zhǎng)量呈上升再緩慢下降的變化趨勢(shì),變化幅度較小,在第10年達(dá)到最大值,連年生長(zhǎng)量達(dá)到了0.45m,總體上看,油松高生長(zhǎng)最快時(shí)期在10~20a。從本次所調(diào)查的油松解析木樹(shù)高生長(zhǎng)過(guò)程來(lái)看,油松在前12a 樹(shù)高連年生長(zhǎng)量大于平均生長(zhǎng)量,之后則小于樹(shù)高平均生長(zhǎng)量,但是連年生長(zhǎng)量在20a 左右又出現(xiàn)一次生長(zhǎng)高峰期。由此可見(jiàn),在12a 前,油松處于速生期,屬于較高的新陳代謝。之后平均生長(zhǎng)量一直處于平穩(wěn)狀態(tài),與連年生長(zhǎng)量在20a 有個(gè)交點(diǎn),隨后平均生長(zhǎng)量較連年生長(zhǎng)量速度要快些。
通過(guò)對(duì)平頂山林場(chǎng)高山地陰坡油松解析木的胸徑生長(zhǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后得到如下結(jié)果,見(jiàn)圖2。
圖2 油松胸徑平均與連年生長(zhǎng)量
由圖2 可以看出,油松胸徑連年生長(zhǎng)量和平均生長(zhǎng)量整體呈下降—上升—下降—上升的變化趨勢(shì),變化幅度較明顯,在第10a 的時(shí)候油松胸徑連年生長(zhǎng)量和平均生長(zhǎng)量均最低,分別為0.02cm 和0.01cm;在第15a 達(dá)到最大值,生長(zhǎng)速度分別達(dá)到了0.72cm 和0.65cm,10~15a 上升趨勢(shì)較明顯,說(shuō)明10~15a 為油松胸徑生長(zhǎng)的速生期。在隨后的生長(zhǎng)過(guò)程中平均生長(zhǎng)量平緩下降,25a 后趨于平穩(wěn);而連年生長(zhǎng)量下降趨勢(shì)較明顯,且低于平均生長(zhǎng)量,說(shuō)明胸徑生長(zhǎng)逐漸減弱,25a后連年生長(zhǎng)量呈明顯上升趨勢(shì),預(yù)計(jì)25a 之后油松的胸徑生長(zhǎng)一直處于旺盛期,說(shuō)明在高山陰坡立地條件下油松林的成熟期在25a 之后。
通過(guò)對(duì)平頂山林場(chǎng)高山地陰坡油松解析木的材積生長(zhǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后得到的結(jié)果如圖3所示。
圖3 油松材積平均與連年生長(zhǎng)量
由圖3 可以看出,油松材積平均與連年生長(zhǎng)量整體呈逐漸升高趨勢(shì),5~15a 油松林材積連年生長(zhǎng)量升高較明顯,15a 之后開(kāi)始趨于緩慢,25a后材積連年生長(zhǎng)量增加明顯。第26a 的油松材積連年生長(zhǎng)量為0.0094m3,平均生長(zhǎng)量為0.0035m3,連年生長(zhǎng)量明顯高于平均生長(zhǎng)量,說(shuō)明油松開(kāi)始進(jìn)入加速生長(zhǎng)階段。油松材積平均生長(zhǎng)量在前25a一直處于緩慢增長(zhǎng)階段,25a 后趨于平穩(wěn)。且平均生長(zhǎng)量一直低于連年生長(zhǎng)量,說(shuō)明該時(shí)期主要為林分的速生期,油松林一直處于旺盛生長(zhǎng)階段。
通過(guò)以上分析可以得出:5~15a 油松林的樹(shù)高、胸徑連年生長(zhǎng)量大于平均生長(zhǎng)量,為速生生長(zhǎng)階段,之后連年生長(zhǎng)量有所降低,且低于平均生長(zhǎng)量,25a 之后平均生長(zhǎng)量趨于平穩(wěn),而連年生長(zhǎng)量開(kāi)始緩慢上升。油松的材積生長(zhǎng)量在5~26a一直處于緩慢的上升趨勢(shì),且連年生長(zhǎng)量一直大于平均生長(zhǎng)量,說(shuō)明高山地陰坡立地條件下26a生人工油松林的樹(shù)高、胸徑和材積還正處于旺盛生長(zhǎng)期,還未達(dá)到數(shù)量成熟期,這說(shuō)明油松不僅速生,而且生長(zhǎng)壽命較長(zhǎng)。
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