應(yīng)用開敞度原理撫育紅松幼齡林效果及效益分析

張彬 倪薇 倪柏春 孫榮喜

（1．黑龍江省東方紅林業(yè)局森調(diào)隊，黑龍江虎林158402；2．中科院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所，遼寧沈陽110016；3．伊春林業(yè)科學(xué)院，黑龍江伊春153000）

1 開敞度的概念、原理

開敞度——紅松幼樹四周闊葉樹的閃開程度。

式中：S為紅松距最近一株闊葉樹的水平距離；H為闊葉樹高。

該式表明，闊葉樹距離紅松越遠，樹體越矮，其K值越大，闊葉樹對紅松的影響也就越小，紅松的生長空間和光照強度也就越大；反之，亦然。

2 方法

為了生產(chǎn)上應(yīng)用方便，使其操作簡單易行，將林分不同高度的闊葉樹與不同開敞度相對應(yīng)的紅松——四周四株闊葉樹的水平距離列成表1，表內(nèi)距離S×2就是帶狀或塊狀透光的寬度。

本次施工作業(yè)，地點選在伊春金山屯林業(yè)局與五營林業(yè)局，面積各為10hm2。在大量外業(yè)調(diào)查基礎(chǔ)上，參照黑龍江省國有林區(qū)營林技術(shù)系列標(biāo)準——《國有林區(qū)森林撫育技術(shù)規(guī)程》相關(guān)條款及表樣進行設(shè)計，其內(nèi)容上有所不同。根椐調(diào)查結(jié)果，本項作業(yè)，K設(shè)計為1．3～2．0。

在該項作業(yè)中，幼齡林分中的紅松幼樹，分布并不均勻一致，帶中無或少有紅松區(qū)段，將闊葉樹視為目的樹種，進行了透光撫育。

表1 不同闊葉樹高和開敞度相對應(yīng)的紅松——闊葉樹距離表單位：m

3 紅松幼齡林透光撫育效果分析

3．1 不同開敞度、立地條件下紅松生長分析

表2 不同開敞度、立地條件下紅松撫育后調(diào)查結(jié)果單位：cm

3．2 不同開敞度、立地條件下紅松撫育后增長值

表3 不同開敞度、立地條件下紅松撫育后年生長與對照比較增加值單位：cm

由表2可見：不同開敞度、不同立地條件下，采取帶狀透光撫育后的紅松平均胸徑最大值均出現(xiàn)在K=1．5開敞度內(nèi)，只有金山屯示范區(qū)一紅松幼齡林最大值出現(xiàn)在K=1．6開敞度內(nèi)，說明帶狀透光撫育在合同規(guī)定的適宜范圍1．3～2．0內(nèi)，采用1．5或1．5～1．6更為適宜。年高生長呈現(xiàn)出同樣的規(guī)律性，不同立地條件下的胸徑、樹高年生長情況均呈現(xiàn)：中坡位＞下坡位＞上坡位沿環(huán)境梯度規(guī)律變化；生長情況與對照樣地比較各示范區(qū)撫育后的胸徑、樹高年增加值如表3所示，其胸徑、樹高年增加最高值亦出現(xiàn)在K=1．5～1．6區(qū)間內(nèi)。各示范區(qū)采取帶狀透光撫育后紅松胸徑、樹高比對照增加的百分比見表4。

表4 撫育后胸徑、樹高年生長與對照比較

表4數(shù)據(jù)說明：采取帶狀透光撫育后，帶內(nèi)紅松幼樹光照條件得到明顯改善，在上方近全光及保留帶側(cè)方庇蔭條件下，幼樹高生長迅速增加，徑生長增加的幅度明顯小于高增長。分析原因，在高生長及冠增長連續(xù)作用下，由于其光合作用迅速改善，未來將大大促進其胸徑與根系的生長發(fā)育，其增幅將逐年加大。

不同開敞度、立地條件下紅松胸徑、樹高生長多重比較分析（如下示例）。

金山屯示范區(qū)一（胸徑上坡位）多重比較

V1 N alpha=0．05的子集1 2 3 4 Student-Newman-9 30 5．2600 Keulsa，b 8 30 5．550 0 7 30 6．000 0 1 29 6．038 6 6．038 6 6 30 6．110 0 6．110 0

續(xù)表

金山屯示范區(qū)一（樹高中坡位）多重比較

V1 N alpha=0．05的子集1 2 3 Student-Newman-Keulsa 9 30 18．200images/BZ_177_543_952_544_954.png8 30 38．700 7 3039．000 6 3039．700 39．700 1 3039．70039．700 2 3040．60040．600

續(xù)表

以上示例顯示，不同開敞度、不同立地條件撫育后胸徑、樹高年生長與對照比較，差異顯著。利用多重比較分析結(jié)果同上。其他各示范區(qū)，不同開敞度、不同立地條件徑、高生長多重比較分析結(jié)果與上例類同。

綜上分析，應(yīng)用開敞度原理，采取帶狀透光撫育技術(shù)，改善了目的樹種生長條件，合理調(diào)整了林分結(jié)構(gòu)、樹種組成，效果顯著。

4 帶狀透光撫育后植物多樣性比較分析

表5 不同開敞度、立地條件下物種豐富度比較

表5為金山屯林業(yè)局、五營林業(yè)局各一塊示范林相同條件均值。調(diào)查方法：每一開敞度帶內(nèi)設(shè)樣地三塊，分別為上坡位、中坡位、下坡位，規(guī)格5m×20m，樣地內(nèi)喬木樣方5m×10m，灌木樣方5m×5m，草本樣方1m×1m。每一樣地內(nèi)喬木樣方2個，在任意1個喬木樣方內(nèi)設(shè)灌木樣方2個，在任意1個灌木樣方四角設(shè)草本樣方4個，分別調(diào)查，取均值。對照樣地均設(shè)在毗鄰?fù)皇痉读治催M行透光撫育林內(nèi)。樣地設(shè)置、規(guī)格、調(diào)查方法與上述同。各調(diào)查的示范林透光帶內(nèi)實際施工作業(yè)中，均有小量定性保留下來的珍貴闊葉樹或帶內(nèi)保留的補充紅松生態(tài)位缺失的零星珍貴闊葉樹，由于量小及為了體現(xiàn)比較的客觀性，均未計入表內(nèi)，即透光帶內(nèi)均視為保留紅松一種樹種。

圖3分析表明：紅松幼齡林帶狀透光撫育后，植物多樣性增加幅度較大，透光與對照比較，差異顯著。灌木層幅度27～14種（對照13～5種），草本層幅度18～13種（對照9～3種）。帶狀透光撫育技術(shù)實施，使紅松幼齡林分物種豐富，林分結(jié)構(gòu)更加合理，恢復(fù)林分各層次植物群落，垂直分化的復(fù)層結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)更加穩(wěn)定，為目的樹種生長創(chuàng)造了良好的生態(tài)環(huán)境，有效抑制了紅松病蟲害，達到了預(yù)期效果。帶狀透光不同的透光強度（不同開敞度k=1．3～2．0）對林分內(nèi)物種豐富度影響差異不明顯，而透光后不同立地條件下灌木層豐富度呈下坡位——上坡位種類上升趨勢，草本層豐富度則呈下坡位——上坡位種類下降趨勢，均呈沿坡位環(huán)境梯度規(guī)律性變化。

分析其原因，主要是由于適當(dāng)?shù)纳蠈訋钔腹鈸嵊?，改善了帶?nèi)紅松幼樹的光照條件，亦使保留帶內(nèi)紅松幼樹得到側(cè)方及輻射光，創(chuàng)造了適宜的群落內(nèi)生境條件，能夠同時滿足喜光的陽性物種和耐陰的陰性物種的不同需求，從而有利于多物種的共存；而對照群落不利于紅松幼樹生長及陽性物種的生存。該技術(shù)推廣后，由于透光帶內(nèi)與保留帶均得到了改善，因此，效果良好。

5 紅松幼齡林透光撫育經(jīng)濟效益

表6 紅松幼齡林透光撫育對生長及經(jīng)濟效益的影響

表6顯示，采取撫育措施與未采取撫育措施比較，每公頃增加收益17 538．8元。增長值指采取撫育措施后，比未撫育增加值。對照為未撫育生長值。

［1］李學(xué)文，等．紅松幼樹生長與上層闊葉樹開敞度關(guān)系的研究［J］．林業(yè)科技，1992，（6）．

［2］沈海龍．開敞度調(diào)控對次生林林冠下紅松徑高生長量和地上生物量的影響［J］．應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2011，（11）．

［3］張群．天然次生林下人工更新紅松幼樹生長環(huán)境的研究［D］．北京：中國林業(yè)科學(xué)研究院學(xué)位論文，2003．

［4］徐化成．中國紅松天然林［M］．北京：中國林業(yè)出版社，2011．

［5］中國科學(xué)院林業(yè)土壤研究所．紅松人工林的研究［M］．北京：中國林業(yè)出版社，1960．