大青山油松人工林林分密度對其生長指標的影響

張海東　卜玉強　于楠楠　王愛清　田有亮　季蒙

摘要

以大青山30年生油松人工林為研究對象，研究2 000～4 000株/hm2密度內(nèi)不同林分密度對不同坡向油松人工林生長的影響。結(jié)果表明，北坡和東坡的油松人工林生長規(guī)律對林分密度的響應(yīng)趨勢一致，即平均胸徑、平均樹高、平均冠幅、平均冠長均隨林分密度的增加而減小，林分密度對高徑比的影響無明顯規(guī)律。大青山油松人工林北坡受林分密度的影響大于東坡，建議在此地區(qū)進行撫育時，北坡和東坡采取不同的撫育措施。

關(guān)鍵詞 大青山;油松人工林;林分密度;生長指標

中圖分類號 S753.3文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2019）21-0115-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.21.034

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標識碼（OSID）：

Effects of Stand Density on Growth Indexes of Pinus tabulaeformis Carr. Plantation in Daqing Mountain

ZHANG Haidong1，BU Yuqiang2，YU Nannan3 et al

（1.Inner Mongolia Academy of Forestry Science，Hohhot，Inner Mongolia 010010;2.Inner Mongolia Forest Seeding Station，Hohhot，Inner Mongolia 010051;3.Ulanqab Forestry Technology Extension Station， Ulanqab，Inner Mongolia 012000）

Abstract Taking the 30yearold Pinus tabulaeformis plantation in Daqing Mountain as the research object， the effects of different forest densities in the range of 2 000-4 000 plants/hm2 on the growth of different slopes of P. tabulaeformis plantation were studied.The results showed that the growth law of P. tabulaeformis plantation on the north slope and the east slope was basically consistent with the response to stand density.With the increment of stand densities，DBH，tree height，crown width and crown length decreased gradually.The effect of stand density on heightdiameter ratio was not obvious.The influence of stand density on the north slope of P. tabulaeformis plantation was greater than that on the east slope.We suggest that different tending measures should be adopted for the north slope and the east slope.

Key words Daqing Mountain;Pinus tabulaeformis Carr. plantation;Stand density;Growth index

作者簡介 張海東（1983—），女，內(nèi)蒙古赤峰人，工程師，從事森林培育與技術(shù)研究。通信作者，工程師，碩士，從事森林培育及技術(shù)研究。

收稿日期 2019-07-08;修回日期 2019-07-29

油松（Pinus tabulaeformis Carr.）是中生喬木，具有耐干旱、瘠薄，生長迅速，根系發(fā)達，保持水土能力強，涵養(yǎng)水源能力大，改良土壤的作用強等特點，也是暖溫帶濕潤半濕潤氣候的地帶性植被[1-2]，是我國西部生態(tài)環(huán)境重建中退耕還林常見樹種之一。油松為我國特有樹種，具有重要的生態(tài)和經(jīng)濟價值[3]，自然分布極廣，是我國華北、西北及東北南部的主要造林樹種之一，也是大青山石質(zhì)山區(qū)主要造林樹種。

林分密度是指單位面積林地上林木的數(shù)量[4]。密度是營林工作中能夠控制的主要因子，是形成合理空間結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。不同密度人工林分的生長狀況，對于維持林地的生態(tài)作用以及實現(xiàn)可持續(xù)的森林經(jīng)營戰(zhàn)略具有重要意義[5]。如何控制和調(diào)整林分密度一直是森林經(jīng)營者和研究者共同關(guān)心研究的問題[6]。不同學(xué)者從造林密度[7-8]、撫育間伐[5，9-10]、修枝強度[11]、保留密度[12]等方面研究了不同密度對油松生長的影響。筆者擬研究大青山油松人工林不同密度對平均胸徑、平均樹高、平均冠幅、平均冠長等的影響，以期為大青山油松人工林撫育經(jīng)營提供技術(shù)支撐。

1 研究區(qū)概況與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

內(nèi)蒙古大青山位于陰山山脈中部，是陰山山脈的主體組成部分，大青山區(qū)是內(nèi)蒙古自治區(qū)首府和內(nèi)蒙古中部土默川的生態(tài)屏障，降水稀少，土壤瘠薄，水土流失嚴重，生態(tài)環(huán)境惡劣。

試驗區(qū)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)呼和浩特市新城區(qū)的奎素林場（111°54′E，40°56′N）和古路板林場境內(nèi)水磨作業(yè)區(qū)（111°50′E，40°58′N）。該區(qū)屬中溫帶大陸性季風(fēng)氣候，冬季寒冷干燥，春季旱風(fēng)頻繁，夏季溫?zé)岫嘤?，秋季晴朗無風(fēng)，季節(jié)交替明顯，晝夜溫差大，尤其是春秋兩季。據(jù)氣象資料統(tǒng)計，該區(qū)年平均氣溫5.6 ℃，最低氣溫-35.6 ℃，最高氣溫39.3 ℃，年平均風(fēng)速1.8 m/s，全年主導(dǎo)風(fēng)向是西北風(fēng)，冬春季節(jié)風(fēng)力最強，最大風(fēng)速可達28 m/s，年日照時數(shù)2 967 h，全年降水量為350～400 mm，多集中于7、8、9月。試驗區(qū)地處石質(zhì)山區(qū)，山體為南北走向，試驗區(qū)海拔為1 204～1 248 m，土壤質(zhì)地多為砂壤和輕壤，土層平均厚度為40～60 cm。林下植物以菊科、薔薇科、禾本科、豆科為主。

1.2 研究方法

在對試驗地全面踏查的基礎(chǔ)上，在北坡和東坡分別選擇4塊有代表性的標準地作為樣地（表1）。標準地大小為15 m×15 m、15 m×20 m、20 m×25 m、20 m×30 m，所選標準地面積占林分總面積的15%以上。建立標準地后，對標準地進行每木檢尺，測胸徑、樹高、冠幅、冠長等。

2 結(jié)果與分析

2.1 林分密度對平均胸徑的影響

從圖1可以看出，林分密度對北、東坡2種立地條件的影響規(guī)律相近，林分平均胸徑與林分密度呈顯著冪函數(shù)相關(guān)，如圖所示可表達為y=ax-b，即在林齡相同的條件下，林分密度越大，林分平均胸徑越小，反之，林分密度越小，林分平均胸徑越大。從圖1可以看出，在2 000～4 000株/hm2內(nèi)，相同密度下，北坡平均胸徑大于東坡，但北坡、東坡的回歸系數(shù)檢查無差異，平均胸徑與密度的關(guān)系可回歸為y=334.38x-0.464，其中R2=0.891 6。

2.2 林分密度對平均樹高和高徑比的影響

林分密度對平均樹高的影響，不同研究者在各自的試驗條件下得到的結(jié)論有所不同：郭曉東等[13]對平順縣和太原東山25年生油松調(diào)查得出，林分密度對樹高無顯著影響;王鐵梅[14]對黃土丘陵區(qū)46年生油松林調(diào)查得出，平均樹高隨著林分密度的增加而增大。該試驗北坡、東坡均表現(xiàn)為平均樹高隨林分密度的增加而降低（圖2）。

高徑比是林分平均高與平均胸徑的比值dh=H/D，它反映了樹干的通直度和圓滿狀況，直接影響到木材的出材率和經(jīng)濟價值。該試驗中，林分密度對高徑比的影響無明顯規(guī)律，但北坡的高徑比明顯較東坡?。▓D3）。

2.3 林分密度對冠幅的影響

北坡、東坡的平均冠幅均隨林分密度的增加而減?。▓D4）。這主要是林木的生長競爭造成的，林木為了競爭營養(yǎng)空間，相互擠壓抑制了冠幅生長，造成冠幅窄小。反之，密度小，林木的營養(yǎng)面積大，隨之林木制造的營養(yǎng)物質(zhì)多，冠幅較大。

2.4 林分密度對冠長的影響

冠長是指全樹冠占所占樹干的長度，即沿樹干第一個活枝到樹梢的長度，它是描述樹冠大小的指標[15]。該研究表明冠長隨林分密度的增加而減?。▓D5），北坡冠長與林分密度的關(guān)系較大，決定系數(shù)為0.90以上;東坡冠長與林分密度的決定系數(shù)為0.87。

3 結(jié)論與討論

（1）大青山油松人工林平均胸徑、平均樹高均隨林分密度的增加而減小。林分密度對樹高的影響小于對胸徑的影

響。大青山油松人工林林分密度對高徑比的影響無明顯規(guī)律。大青山油松人工林平均冠幅隨林分密度的增加而減小。密度大，林木輪枝生長速度下降，進一步說明調(diào)整林分密度對林木生長的重要性。

（2）大青山油松人工林冠長隨林分密度的增加而減小。這與公寧寧等[16]對北京山區(qū)油松人工林研究結(jié)果一致。修枝對促進樹木生長、優(yōu)化樹木冠形、改善林分衛(wèi)生狀況、提高木材質(zhì)量等方面具有重要的作用，也是人工林經(jīng)營培育中的一項基礎(chǔ)措施[17]?？紤]密度對冠長的影響，在不同密度下，采用不同的修枝強度以達到理想效果。

（3）大青山油松人工林北坡受林分密度的影響大于東坡，北坡和東坡應(yīng)采取不同的撫育措施。

47卷21期 張海東等 大青山油松人工林林分密度對其生長指標的影響

參考文獻

[1] 郭永盛，白育英，周心澄.大青山油松人工林生態(tài)效應(yīng)研究[J].水土保持研究，2008，15（3）：204-206.

[2] 安慧，韋蘭英，劉勇，等.黃土丘陵區(qū)油松人工林和白樺天然林細根垂直分布及其與土壤養(yǎng)分的關(guān)系[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報，2007，13（4）：611-619.

[3] 陳光彩，郝士成，李怡，等.麻池背油松天然林林分生長結(jié)構(gòu)的研究[J].山西林業(yè)科技，2004（4）：10-13.

[4] 張晉昌.油松天然林合理密度初探[J].內(nèi)蒙古林業(yè)調(diào)查設(shè)計，2004（2）：25-27.

[5] 曹云，楊劼，宋炳煜，等.人工撫育措施對油松林生長及結(jié)構(gòu)特征的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2005，16（3）：397-402.

[6] 孟憲宇.測樹學(xué)[M].北京：中國林業(yè)出版社，2001：112-113.

[7] 賈春芳，晁志，谷鑫鑫，等.造林密度對西寧市油松人工林生長的影響[J].青海大學(xué)學(xué)報，2018，36（6）：9-13，33.

[8] 欒寧.鞍山地區(qū)造林密度對林木生長的影響研究[J/OL].林業(yè)科技通訊，2018-09-18[2019-05-03].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/10.1258.S.20180914.1543.html.

[9] 莫日根，張秋良，呂竟斌，等.撫育間伐對油松及華北落葉松人工林生長量的影響[J].內(nèi)蒙古林業(yè)科技，2013，39（2）：28-31.

[10] 姬生鋒，馬志軍，陶雯.不同撫育技術(shù)對油松低效林的影響[J].科技信息，2014（15）：12，16.

[11] 凌繼華.不同修枝強度對油松生長的影響[J].山東林業(yè)科技，2015（3）：59-61.

[12] 尤健健，張文輝，鄧磊.油松中齡林間伐的密度效應(yīng)[J].西北林學(xué)院學(xué)報，2015，30（1）：172-177.

[13] 郭曉東，常建國，孫向?qū)?，?林分密度對油松中齡林生長特征的影響[J].山西林業(yè)科技，2015（1）：8-10.

[14] 王鐵梅.黃土丘陵區(qū)人工油松林密度效應(yīng)研究[D].楊凌：西北農(nóng)林科技大學(xué)，2012.

[15] 蔣雨航.基于樹冠特征的興安落葉松樹干干形模擬[D].哈爾濱：東北林業(yè)大學(xué)，2014.

[16] 公寧寧，馬履一，賈黎明，等.不同密度和立地條件對北京山區(qū)油松人工林樹冠的影響[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報，2010，38（5）：9-12.

[17] 毛斌，徐程揚，李翠翠，等.不同修枝強度對側(cè)柏、油松人工林林內(nèi)景觀美景度的影響[J].西北林學(xué)院學(xué)報，2013，28（3）：123-125.