采伐強(qiáng)度對(duì)水源涵養(yǎng)林林分結(jié)構(gòu)特征的影響

李曉峰

（河北省塞罕壩機(jī)械林場(chǎng)，河北 圍場(chǎng) 068450）

在林業(yè)建設(shè)中，水源涵養(yǎng)林的主要作用是保證區(qū)域的水源供給穩(wěn)定，并改善林區(qū)周邊區(qū)域的生態(tài)環(huán)境，是保護(hù)生態(tài)環(huán)境的重要屏障。水源涵養(yǎng)林發(fā)揮其功能的主要途徑是通過(guò)其林冠層、枯枝落葉層以及林地土層，完成對(duì)降水的截流和蓄水過(guò)程一般在實(shí)際建設(shè)中，要求水源涵養(yǎng)林樹(shù)種混交程度高，且林區(qū)灌草蓋度高。

1 研究概述

隨著當(dāng)前國(guó)家對(duì)林業(yè)發(fā)展以及國(guó)家對(duì)生態(tài)環(huán)境優(yōu)化的重視程度不斷提升，國(guó)家對(duì)河北省塞罕壩機(jī)械林場(chǎng)的建設(shè)要求也在不斷提升，在林業(yè)建設(shè)中不能僅僅以林業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益作為發(fā)展目的。林業(yè)建設(shè)更應(yīng)當(dāng)向生態(tài)功能方向發(fā)展。當(dāng)前塞罕壩林場(chǎng)之中，大約有30%左右的林分為公益林，其他林分為商品林，公益林的大面積存在勢(shì)必影響了林場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效能。在林場(chǎng)建設(shè)中，其主要的功能目前是培育中小徑級(jí)用材林，但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，生態(tài)功能才是生存之本，水源涵養(yǎng)作為發(fā)揮生態(tài)功能之一必將成為林業(yè)建設(shè)重要任務(wù)之一，培育優(yōu)質(zhì)水源涵養(yǎng)林必將提上新的高度。所以，在林業(yè)建設(shè)中通過(guò)人工控制的手段來(lái)調(diào)整林分結(jié)構(gòu)，進(jìn)而優(yōu)化生態(tài)功能，很有現(xiàn)實(shí)意義。

2 研究方式

2.1 研究區(qū)域概況

塞罕壩林場(chǎng)位于河北省省的最北端，其地處內(nèi)蒙古高原和冀北山地交界。該區(qū)域?qū)儆跍貛Т箨懶詺夂?，降水量少，在林木生長(zhǎng)過(guò)程中晝夜溫差較大。在林場(chǎng)建設(shè)中，其主要的林分包括落葉松、樟子松、白樺、云杉等，最為主要的成分是落葉松人工林。在本文的研究中，筆者選擇了林場(chǎng)中具有一定代表性的林分區(qū)域，在實(shí)驗(yàn)區(qū)域內(nèi)劃分樣地進(jìn)行研究，主要的研究?jī)?nèi)容包括林分、林木的冠幅、樹(shù)高等參數(shù)。

2.2 數(shù)據(jù)的記錄

河北省塞罕壩機(jī)械林場(chǎng)主要的林分是落葉松人工林，其中還包括云杉的混種林分，本文研究對(duì)象是落葉松水源涵養(yǎng)林區(qū)。根據(jù)實(shí)際采伐強(qiáng)度上的差異，選擇了3種不同的林分類(lèi)型，即采伐強(qiáng)度為常規(guī)采伐的落葉松林、采伐強(qiáng)度為大強(qiáng)度定向撫育的落葉松林以及未經(jīng)過(guò)撫育的落葉松林，對(duì)3類(lèi)林分進(jìn)行對(duì)比之后可以得出人工采伐對(duì)林區(qū)中水源涵養(yǎng)林林分上的影響。

通過(guò)設(shè)置樣地的形式對(duì)試驗(yàn)區(qū)域之中的林層、冠幅面積、樹(shù)種多樣性以及林分組成林分的變化進(jìn)行了記錄。

在試驗(yàn)中選擇的固定樣地是在林場(chǎng)的工作人員的幫助下進(jìn)行劃定，設(shè)置多個(gè)固定樣地可以保證對(duì)比區(qū)域林分的穩(wěn)定，從而通過(guò)對(duì)比說(shuō)明采伐對(duì)林分結(jié)構(gòu)的影響。選擇未經(jīng)過(guò)撫育的水源涵養(yǎng)落葉松林以及常規(guī)采伐和大強(qiáng)度定向撫育的落葉松林分進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)比。

3 研究結(jié)果和分析

3.1 林分類(lèi)型垂直結(jié)構(gòu)

采伐強(qiáng)度為常規(guī)采伐的林分中，林木的冠幅面積為4.9m2；采伐度為大強(qiáng)度財(cái)富的林區(qū)林木冠幅面積為6.2m2；未經(jīng)過(guò)采伐管理的林區(qū)林木的林木冠幅面積為2.3m2。試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，在水源涵養(yǎng)林中，林分會(huì)隨著林木密度的降低而發(fā)展，有利于水源涵養(yǎng)功能的實(shí)現(xiàn)。未經(jīng)過(guò)管理的水源涵養(yǎng)林之中的林分結(jié)構(gòu)主要是落葉松林，在林分中不存在樹(shù)種雜交的現(xiàn)象，林分之中樹(shù)種的結(jié)構(gòu)單一，影響了水源涵養(yǎng)功能的實(shí)現(xiàn)。因此，在河北省塞罕壩林業(yè)的建設(shè)和發(fā)展過(guò)程中，水源涵養(yǎng)林的建設(shè)中在林分的上層進(jìn)行選擇性采伐，通過(guò)采伐管理，改善林分之中的光照條件和空氣流通條件，方便中下層樹(shù)種成長(zhǎng)，保證林分之中的樹(shù)種多樣性，提升其生態(tài)功能。

常規(guī)采伐的林分中，其上中、下各層的林分樹(shù)種冠幅更有利于其進(jìn)行水源的涵養(yǎng)，各層樹(shù)種的多樣性?xún)?yōu)于對(duì)比林區(qū)，但是，在這一區(qū)域之中上層樹(shù)種中闊葉樹(shù)種數(shù)量較少，因此，在未來(lái)的發(fā)展建設(shè)中，管理人員要考慮林區(qū)上層的樹(shù)種，對(duì)其進(jìn)行合理的選擇和定期的采伐，減少在林區(qū)上層中存在的干擾樹(shù)種的量。

大強(qiáng)度定向撫育的林分之中，上中下各層中樹(shù)種最多，在上層中冠幅面積最大的是落葉松，其他成林中各類(lèi)樹(shù)種的冠幅面積相差不大。在這類(lèi)林分之中，正在栽植生態(tài)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值并重的樹(shù)種，現(xiàn)在栽植的樹(shù)種有云杉和樟子松，在保證水源涵養(yǎng)功能的同時(shí)，維持綠化苗木的采挖，提升經(jīng)濟(jì)收益。在經(jīng)營(yíng)中保證中下層樹(shù)種的成長(zhǎng)，采伐主要針對(duì)上層樹(shù)木，有效保證林分之中林木種類(lèi)的更新。

3.2 林分類(lèi)型水平結(jié)構(gòu)

在試驗(yàn)中，除了需要研究采伐強(qiáng)度對(duì)于林分在垂直層面的影響之外，還以林木的徑生長(zhǎng)量大小為指標(biāo)，在水平方向上對(duì)林分的變化情況進(jìn)行研究。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)林區(qū)林分的調(diào)整目標(biāo)是將林木調(diào)整為典型的異齡林結(jié)構(gòu)，以便于突出其生態(tài)功能。在塞罕壩林區(qū)中，林分中最多的是落葉松林，由于多年來(lái)按照固定規(guī)程采伐管理，導(dǎo)致林分的平均胸徑相差較小，造成不同林木之間生長(zhǎng)競(jìng)爭(zhēng)嚴(yán)重，成長(zhǎng)較為緩慢，在生長(zhǎng)中水源涵養(yǎng)功能不強(qiáng)。

常規(guī)采伐的林分之中，闊葉樹(shù)種的成長(zhǎng)和分布范圍更廣，使得樹(shù)種成分更為多樣化。為了推進(jìn)樹(shù)種的多樣性生長(zhǎng)，在經(jīng)營(yíng)中可以選擇性的采伐其競(jìng)爭(zhēng)樹(shù)種，加快林區(qū)之中的樹(shù)種更新速度。

大強(qiáng)度定向撫育的林分中，林分表現(xiàn)為典型的異齡林結(jié)構(gòu)特征，其樹(shù)種的組成優(yōu)于實(shí)驗(yàn)中的其他2種林分，其水源涵養(yǎng)能力最佳，從而具備更強(qiáng)的生態(tài)功能。

3.3 冠長(zhǎng)率和冠幅面積

影響林區(qū)水源涵養(yǎng)能力的因素還包括林分的冠長(zhǎng)率和冠幅面積，這2個(gè)特征可以提升降水過(guò)程中，林分的降水截流和吸收能力，減少地表出現(xiàn)徑流，降低出現(xiàn)水土流失的可能性。一般認(rèn)為冠幅長(zhǎng)度在樹(shù)高的2/3時(shí)具備最佳的水源涵養(yǎng)能力。經(jīng)過(guò)研究，發(fā)現(xiàn)林木的冠長(zhǎng)率和冠幅面積會(huì)隨著林木直徑的增長(zhǎng)而增大，這2個(gè)參數(shù)提前發(fā)生變化，說(shuō)明在該樹(shù)木的周邊存在影響其生長(zhǎng)的因素，比如，競(jìng)爭(zhēng)性林木等。在這種情況下，需要對(duì)競(jìng)爭(zhēng)林木進(jìn)行選擇性的采伐，保證目的樹(shù)種的成長(zhǎng)，保證冠長(zhǎng)率和冠幅面積的增長(zhǎng)，提升水源涵養(yǎng)能力。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)試驗(yàn)對(duì)比可以看出，不經(jīng)過(guò)采伐的林區(qū)中，其林分的水源涵養(yǎng)能力最差，因此，為了提升林業(yè)建設(shè)區(qū)域的生態(tài)功能，可以采取一定的手段進(jìn)行人工采伐和管理，提升生態(tài)功能，增加林業(yè)建設(shè)生態(tài)效益。

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