李大勇,張國(guó)強(qiáng),袁慧菊
(河北省木蘭圍場(chǎng)國(guó)有林場(chǎng)管理局,河北 承德 068450)
華北落葉松是耐寒樹(shù)種,喜陽(yáng),一般分布在海拔1 400~2 800 m,作為冀北山地非常重要的造林樹(shù)種,分布廣泛,該樹(shù)種對(duì)土壤要求不嚴(yán),適宜濕潤(rùn)的環(huán)境[1-3]。因此,華北落葉松在土壤層厚度大、空氣濕潤(rùn)而排水良好的微酸性或中性的山地棕壤土上的山地溝谷生長(zhǎng)最好,忌密實(shí)、鹽堿及排水不良的土壤和炎熱干燥的氣候環(huán)境[4-6]。華北落葉松是河北圍場(chǎng)地區(qū)主要樹(shù)種之一,其生長(zhǎng)的優(yōu)劣與否會(huì)在很大程度上影響著該地區(qū)的生態(tài)建設(shè),因此對(duì)該林分的生長(zhǎng)狀況研究是非常必要的。
試驗(yàn)地設(shè)置在河北北溝林場(chǎng)東溝作業(yè)區(qū),位于冀北山地地區(qū),為高原與丘陵山地的過(guò)渡區(qū),41°47'—42°06' N,116°51'—117°45' E。北溝林場(chǎng)海拔800~1 600 m,最高峰為色樹(shù)梁東光頂,海拔高達(dá)1 600 m,該地區(qū)屬于大陸性季風(fēng)氣候,年均氣溫-1.4~4.7 ℃;無(wú)霜期為67~130 d,年均降雨量在390~570 mm。林場(chǎng)有7類(lèi)土壤類(lèi)型,分別為棕壤、褐土、黑土、灰色森林土、風(fēng)沙土、草甸土和沼澤土。該地區(qū)常年氣候濕潤(rùn),地形與土壤條件也比較適宜華北落葉松的生長(zhǎng)[7,8]。
選擇3種林分密度的華北落葉松林,每個(gè)密度選取2塊樣地作為研究對(duì)象,選取的標(biāo)準(zhǔn)地盡量要保持其他環(huán)境條件基本一致,詳細(xì)調(diào)查3個(gè)密度林分的基本情況,分別記錄標(biāo)準(zhǔn)地的土壤厚度、胸徑、樹(shù)高、海拔、枝下高、坡位、坡度、土壤類(lèi)型等(見(jiàn)表1)。
表1 標(biāo)準(zhǔn)地概況
利用圍尺和望高法測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)樹(shù)木的胸徑和樹(shù)高,并運(yùn)用樹(shù)木解析的方法對(duì)目標(biāo)樹(shù)進(jìn)行測(cè)定,從而比較不同密度華北落葉松林的樹(shù)高與胸徑[9,10]。
采用中央斷面區(qū)分求積法對(duì)目標(biāo)樹(shù)進(jìn)行解析,林木生長(zhǎng)量的計(jì)算公式如下:
Q=Vt/t
式中:Q代表胸徑平均生長(zhǎng)量(反映樹(shù)木整個(gè)生長(zhǎng)期間的平均生長(zhǎng)量),Vt代表t年內(nèi)林木的材積。
選擇北溝林場(chǎng)3個(gè)密度的林分作為研究對(duì)象,對(duì)林分的平均生長(zhǎng)量進(jìn)行比較,3個(gè)密度的胸徑均以每個(gè)密度的兩個(gè)樣地的平均生長(zhǎng)量為準(zhǔn)進(jìn)行比較,以此作為基礎(chǔ)來(lái)分析林分的平均生長(zhǎng)量,結(jié)果見(jiàn)圖1。
圖1 3個(gè)密度林分胸徑平均生長(zhǎng)量的比較
從上圖可以看出,不同的林分密度其胸徑的平均生長(zhǎng)量有一定的差異,林分密度越大胸徑的平均生長(zhǎng)量越小,密度越小,其胸徑平均生長(zhǎng)量越大。3個(gè)林分密度中,林分密度750株·hm-2的胸徑平均生長(zhǎng)量是最大的,為0.63 cm·a-1,林分密度975株·hm-2的胸徑平均生長(zhǎng)量是居中,為0.60 cm·a-1,林分密度1 200株·hm-2的華北落葉松林胸徑平均生長(zhǎng)量是最小的,為0.51 cm·a-1,前兩種密度相比差距較小,但是密度1 200株·hm-2的林分與前兩種相差較大。
選擇北溝林場(chǎng)3個(gè)密度的林分作為研究對(duì)象,對(duì)林分樹(shù)高的平均生長(zhǎng)量進(jìn)行比較,3個(gè)密度的樹(shù)高均以每個(gè)密度的兩個(gè)樣地的平均生長(zhǎng)量為準(zhǔn)進(jìn)行比較,以此作為基礎(chǔ)來(lái)分析林分樹(shù)高的平均生長(zhǎng)量,結(jié)果見(jiàn)圖2。
圖2 3個(gè)密度林分樹(shù)高平均生長(zhǎng)量的比較
從圖2可以看出,不同的林分密度其樹(shù)高的平均生長(zhǎng)量有一定的差異,3個(gè)林分密度中,林分密度975株·hm-2的樹(shù)高平均生長(zhǎng)量是最大的,為0.46 m·a-1,林分密度750株·hm-2的樹(shù)高平均生長(zhǎng)量是居中,為0.45 m·a-1,林分密度1 200株·hm-2的華北落葉松林樹(shù)高平均生長(zhǎng)量是最小的,為0.42 m·a-1,前兩種密度相比差距較小,但是密度1 200株·hm-2的林分與前兩種相差較大。
林分密度主要通過(guò)影響林內(nèi)光照條件,從而影響林下植被的生長(zhǎng),是影響林分生長(zhǎng)的重要因子之一。不同的林分密度,林分的胸徑與樹(shù)高均有差異,總體來(lái)說(shuō)在一定的密度范圍內(nèi),隨著密度的增長(zhǎng),胸徑與樹(shù)高均有增長(zhǎng),但是密度過(guò)高時(shí)則會(huì)影響林分的胸徑與樹(shù)高的生長(zhǎng)。
這種情況的出現(xiàn)主要是由于林分密度低時(shí),有利于林分胸徑的生長(zhǎng),而林分的郁閉度低,林木之間的競(jìng)爭(zhēng)較小,對(duì)林分的樹(shù)高生長(zhǎng)促進(jìn)作用較小,而林分密度較高時(shí)會(huì)增加林木之間的競(jìng)爭(zhēng),有利于樹(shù)高的增長(zhǎng)。