人工撫育對(duì)不同海拔梯度遼東櫟生長(zhǎng)的影響

孟慶軍，劉心娟，路國(guó)兵

（1.魯山林場(chǎng)，山東 淄博 255205；2. 淄博市林業(yè)局， 山東 淄博 255205）

人工撫育對(duì)不同海拔梯度遼東櫟生長(zhǎng)的影響

孟慶軍1，劉心娟1，路國(guó)兵2

（1.魯山林場(chǎng)，山東 淄博 255205；2. 淄博市林業(yè)局， 山東 淄博 255205）

以淄博市魯山林場(chǎng)遼東櫟人工林為研究對(duì)象，研究人工撫育對(duì)不同海拔梯度遼東櫟生長(zhǎng)的影響。結(jié)果表明，人工撫育4年后，高海拔（平均海拔1 055 m）、中海拔（平均海拔856 m）和低海拔（平均海拔666 m）遼東櫟人工林的平均胸徑增長(zhǎng)量分別為1.67、2.36和1.03 cm；平均樹高增長(zhǎng)量分別為1.84、2.54和0.99 m；平均單株材積增長(zhǎng)量分別為0.041 5、0.067 5和0.021 9 m3。與高海拔和低海拔遼東櫟人工林相比，人工撫育對(duì)中海拔遼東櫟人工林生長(zhǎng)的促進(jìn)作用最明顯。該研究為遼東櫟在魯中山區(qū)引種推廣提供了理論依據(jù)。

遼東櫟人工林；人工撫育；海拔梯度；人工林生長(zhǎng)

遼東櫟Quercus liaotungensis系殼斗科櫟屬的多年生落葉喬木，屬我國(guó)落葉硬木類珍稀樹種[1-3]，其在中國(guó)主要分布于黑龍江、河北、陜西、寧夏、河南、吉林、青海、遼寧等省份，生長(zhǎng)于海拔600～2 500 m的地區(qū)[4-5]。

淄博市魯山林場(chǎng)于1965年開始對(duì)遼東櫟進(jìn)行引種栽培，經(jīng)過(guò)多年的引種試驗(yàn)和培育觀察發(fā)現(xiàn)，遼東櫟在魯中山區(qū)適應(yīng)性較好，林相整齊，生長(zhǎng)旺盛。2007年，淄博市魯山林場(chǎng)申報(bào)承建了“國(guó)家珍稀樹種培育基地建設(shè)示范項(xiàng)目”，對(duì)以遼東櫟為主的主要珍稀樹種進(jìn)行定向撫育，以保護(hù)魯中山區(qū)珍稀樹種資源。

本研究擬探討人工撫育對(duì)魯山林場(chǎng)高海拔（平均海拔1 055 m）、中海拔（平均海拔856 m）和低海拔（平均海拔666 m）遼東櫟林分生長(zhǎng)的影響，旨在為遼東櫟在魯中山區(qū)引種推廣提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

研究地點(diǎn)設(shè)在山東省淄博市魯山林場(chǎng)，地處 北 緯 36°16′8″～ 36°24′11″， 東 經(jīng) 117°56′23″～118°11′34″之間，該地域?qū)倥瘻貛Ъ撅L(fēng)區(qū)域大陸性氣候，年平均氣溫12.4 ℃，年平均降水量在690mm左右，降水主要集中在夏季，約占全年總降水量的65%。空氣相對(duì)濕度年平均為60%，呈半濕潤(rùn)狀態(tài)。季風(fēng)氣候明顯，夏季多東南風(fēng)，冬季多西北風(fēng)。日照時(shí)數(shù)年平均為2 607 h，全年無(wú)霜期180 d左右。

1.2 樣地設(shè)置

共布設(shè)標(biāo)準(zhǔn)地9個(gè)，標(biāo)準(zhǔn)地面積667 m2。選擇在坡位、坡向、坡度、立地類型、林分密度、林相相對(duì)一致的遼東櫟人工林中設(shè)置樣地，其中高海拔地片（平均海拔1 055 m）3個(gè)，中海拔地片（平均海拔856 m）3個(gè)，低海拔地片（平均海拔666 m）3個(gè)。

1.3 撫育措施

于2008年春季，魯山林場(chǎng)按照“國(guó)家珍稀樹種培育基地建設(shè)示范項(xiàng)目”要求，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)對(duì)遼東櫟林分實(shí)施了清除雜木、割灌、修枝等撫育撫育措施[6]。

1.4 測(cè)定指標(biāo)

分別于2008年和2012年秋季對(duì)遼東櫟9個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣地進(jìn)行每木檢尺，記錄2008年和2012年的胸徑、樹高。平均胸徑、平均樹高和單株材積計(jì)算公式如下：

1.4.1 平均胸徑

式中Di為樣地林木的平均胸徑，di為樣地內(nèi)每木胸徑，n為樣地內(nèi)林木株數(shù)。D為樣地的平均胸徑，N為樣地?cái)?shù)。

1.4.2 平均樹高

式中Hi為樣地林木的平均樹高，hi為樣地內(nèi)每木樹高，n為樣地內(nèi)林木株數(shù)。H為樣地的平均樹高，N為樣地?cái)?shù)。

1.4.3 材積

式中H為樹高，D為胸徑，V為單株材積。

1.5 數(shù)據(jù)處理

以各海拔梯度的遼東櫟2012年和2008年的平均胸徑、平均樹高及平均單株材積數(shù)據(jù)相減表示遼東櫟2008～2012年的平均胸徑增長(zhǎng)量、平均樹高增長(zhǎng)量及平均單株材積增長(zhǎng)量。采用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)分析程序?qū)φ{(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，數(shù)據(jù)均以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，運(yùn)用SSR多重比較法進(jìn)行方差分析，P＜0.05表示數(shù)據(jù)具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同海拔高度下?lián)嵊龑?duì)遼東櫟胸徑生長(zhǎng)的影響

由圖1可知，對(duì)不同海拔高度的遼東櫟林分進(jìn)行撫育后，其胸徑增長(zhǎng)量存在明顯差異。對(duì)不同海拔高度的遼東櫟林分2008～2012年平均胸徑增長(zhǎng)量的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，經(jīng)撫育后中海拔高度樣地的遼東櫟平均胸徑增長(zhǎng)量為2.36 cm，極顯著高于低海拔高度樣地（1.03 cm）（P＜0.01），顯著高于高海拔高度樣地（1.67 cm）（P＜0.05）；而高海拔高度樣地與低海拔高度樣地相比，呈現(xiàn)顯著差異（P＜0.05）。由此可見(jiàn)，對(duì)不同海拔高度的遼東櫟進(jìn)行撫育后，以中海拔高度胸徑增長(zhǎng)量最為明顯。

圖1 不同海拔高度的遼東櫟撫育后平均胸徑增長(zhǎng)量(2008～2012)Fig. 1 Average DBH increments of Q. liaotungensis at different elevation gradients after improving cultivation

2.2 不同海拔高度下?lián)嵊龑?duì)遼東櫟樹高生長(zhǎng)的影響

由圖2可知，對(duì)不同海拔高度的遼東櫟林分進(jìn)行撫育后，其樹高增長(zhǎng)量存在明顯差異。對(duì)不同海拔高度的遼東櫟林分2008～2012年平均樹高增長(zhǎng)量的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，經(jīng)撫育后高海拔高度樣地的遼東櫟平均樹高增長(zhǎng)量為1.84 m，與中海拔高度樣地平均樹高增長(zhǎng)量（2.54 m）、低海拔高度樣地平均樹高增長(zhǎng)量（0.99 m）相比，均呈現(xiàn)顯著差異（P＜0.05）；而中海拔高度樣地的遼東櫟樹高增長(zhǎng)量與低海拔高度樣地相比，存在極顯著差異（P＜0.01）。由此可見(jiàn)，對(duì)不同海拔高度的遼東櫟進(jìn)行撫育后，以中海拔高度樹高增長(zhǎng)量最為明顯。

圖2 不同海拔高度的遼東櫟撫育后平均樹高增長(zhǎng)量(2008～2012)Fig. 2 Average tree height increments of Q. liaotungensis at different elevation gradients after improving cultivation

2.3 不同海拔高度下?lián)嵊龑?duì)遼東櫟單株材積增長(zhǎng)的影響

由圖3可知，對(duì)不同海拔高度的遼東櫟林分進(jìn)行撫育后，其單株材積增長(zhǎng)量存在明顯差異。對(duì)不同海拔高度的遼東櫟林分2008～2012年平均單株材積增長(zhǎng)量的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，經(jīng)撫育后高海拔高度樣地的平均單株材積增長(zhǎng)量為0.041 5 m3，顯著高于低海拔高度樣地（0.021 9 m3）（P＜0.05）；中海拔高度樣地的平均單株材積增長(zhǎng)量為0.067 5 m3，與高海拔高度樣地呈現(xiàn)顯著差異（P＜0.05），與低海拔高度樣地呈現(xiàn)極顯著差異（P＜0.01）。由此可見(jiàn)，對(duì)不同海拔高度的遼東櫟進(jìn)行撫育后，以中海拔高度單株材積增長(zhǎng)量最為明顯。

3 討 論

圖3 不同海拔高度的遼東櫟撫育后平均單株材積增長(zhǎng)量Fig. 3 Average individual tree volume increments of Q. liaotungensis at different elevation gradients after improving cultivation

本課題主要探討了魯山林場(chǎng)2008～2012年對(duì)不同海拔高度的遼東櫟進(jìn)行人工撫育后對(duì)其生長(zhǎng)的影響，從平均胸徑、平均樹高和平均單株材積3個(gè)指標(biāo)分析不同海拔高度下人工撫育對(duì)遼東櫟生長(zhǎng)特性的影響。通過(guò)生長(zhǎng)在不同海拔高度的遼東櫟進(jìn)行調(diào)查表明，隨著樹齡的增長(zhǎng)，高海拔、中海拔和低海拔遼東櫟2008～2012年的平均胸徑增長(zhǎng)量分別為1.67、2.36和1.03 cm，平均樹高增長(zhǎng)量分別為1.84、2.54和0.99 m，平均單株材積增長(zhǎng)量分別為0.041 5、0.067 5和0.021 9 m3。結(jié)果提示，與高海拔和低海拔遼東櫟人工林相比，人工撫育對(duì)中海拔遼東櫟人工林生長(zhǎng)的促進(jìn)作用最明顯。分析原因，林木生長(zhǎng)需要一定的光輻射和空氣溫度等環(huán)境條件，不同的環(huán)境條件對(duì)林木生長(zhǎng)產(chǎn)生不同的影響[7]。在魯中山區(qū)，中海拔高度最適宜遼東櫟的生長(zhǎng)。

現(xiàn)有的研究表明，不同分布區(qū)域的遼東櫟種群結(jié)構(gòu)、空間分布、生理特性和林地土壤特性均與其海拔梯度分布有關(guān)[3,8-10]。但截至目前，國(guó)內(nèi)外還未見(jiàn)不同海拔高度下遼東櫟撫育成效的相關(guān)研究，本研究為探討魯中山區(qū)遼東櫟適宜的生長(zhǎng)環(huán)境條件，為遼東櫟的保護(hù)和培育提供了重要的理論依據(jù)。

[1] Mayr H. Fremdlandische Wald-Und Parkbaume Fur Europa[M].Reprinted. Charleston: Nabu Press,2010:504.

[2] 王良民,張玉鈞.論遼東櫟（殼斗科）的分類地位及命名[J].植物科學(xué)學(xué)報(bào),2011,29(6):749-754.

[3] 羅 梅,鄭小賢.八達(dá)嶺遼東櫟-油松混交林空間結(jié)構(gòu)及其多樣性[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào),2012,32(9): 55-58.

[4] 陳煥鏞,黃成就.中國(guó)植物志[M].北京:科學(xué)出版社,1998:213-263.

[5] 王 巍,劉燦然,馬克平,等.東靈山兩個(gè)落葉闊葉林中遼東櫟種群結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)[J].植物學(xué)報(bào),1999, 44(2): 212-223.

[6] 夏國(guó)威,康永祥,劉建軍,等.皆伐對(duì)銳齒櫟林生長(zhǎng)季土壤呼吸的影響[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào),2013,33(8): 68-73.

[7] 任耀忠,張文輝,周建云.栓皮櫟不同變異類型的優(yōu)良性分析[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào),2013,33(6): 60-63.

[8] 張育新,馬克明,祁 建,等.北京東靈山海拔梯度上遼東櫟種群結(jié)構(gòu)和空間分布[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2009,29(6): 2789-2796.

[9] 祁 建,馬克明,張育新,等.遼東櫟(Quercus liaotungensis)葉特性沿海拔梯度的變化及其環(huán)境解釋[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，1995,15(3): 930-937.

[10] 張 地,張育新,曲來(lái)葉,等.海拔對(duì)遼東櫟林地土壤微生物群落的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2012,23(8): 2041-2048.

Effects of artif i cial tending on growth ofQuercus liaotungensisat different altitudinal gradient

MENG Qing-jun1, LIU Xin-juan1, LU Guo-bing2
(1. Lushan Forest Farm of Zibo City, Zibo 255205, Shandong, China; 2. Forestry Bureau of Zibo City, Zibo 255205, Shandong, China)

By takingQuercus liaotungensisKoidz artif i cial forest in Lushan Forest Farm of Zibo city as the studied object, the effects of artif i cial tending on the growth ofQ. liaotungensisat different altitudinal gradient were studied. The results of forest growth show that after 4 years artif i cial cultivating, the average DBH increments ofQ. liaotungensisplantations at high altitude (average altitude 1055 m), middle altitude (average altitude 856 m), and low altitude (average altitude 666 m) were 1.67, 2.36 and 1.03 cm, respectively; the average tree height increments at high altitude, middle altitude, and low altitude were 1.84, 2.54 and 0.99 m, respectively; in addition,the average individual volume increments at high altitude, middle altitude, and low altitude were 0.041 5, 0.067 5 and 0.021 9 m3,respectively. Compared with high altitude and low altitude forests, the artif i cial cultivating measure greatly promoted the forest at middle altitude. The fi ndings will provide the scientif i c basis for introduction and extension ofQ. liaotungensisartif i cial forest in mountainous area at the middle part of Shandong province.

Quercus liaotungensisplantation; artif i cial tending; altitudinal gradient; plantation growth

S753.5

A

1673-923X(2014)11-0029-03

2013-05-26

國(guó)家林業(yè)局2007年度珍稀樹種培育基地建設(shè)示范項(xiàng)目（LJG-SJ-2007-007）；中央財(cái)政預(yù)算內(nèi)林業(yè)基本建設(shè)投資計(jì)劃（2011220）

孟慶軍（1974-），男，高級(jí)工程師，主要從事森林培育與林木生理研究；E-mail：lushan11083@163.com

[本文編校：吳 毅]