燕山山地胡桃楸林撫育試驗(yàn)

左增惠，王鳳君

(1.承德市灤平國(guó)有林場(chǎng)總場(chǎng)，河北 承德 068250；2.河北省灤平縣巴克什營(yíng)鎮(zhèn)人民政府，河北 承德 068200)

胡桃楸(Juglansmandshurica)，又名核桃楸，集中分布于我國(guó)東北地區(qū)，在華北地區(qū)也有較多分布，是我國(guó)北方著名硬闊用材樹種，也是國(guó)家Ⅱ級(jí)珍稀樹種和中國(guó)珍稀瀕危樹種的Ⅲ級(jí)保護(hù)植物[1]。胡桃楸在河北省的太行山和燕山地區(qū)分布較為廣泛。根據(jù)調(diào)查成果，河北省山區(qū)分布有胡桃楸林約4.0萬(wàn)hm2，林分蓄積平均31 m3hm-2，其中幼、中齡林所占面積比例約為96%；實(shí)地調(diào)查顯示，現(xiàn)有林分以溝谷胡桃楸林為主，多為萌生林，混雜有少量實(shí)生林木，面積小且分布零星，且受人為干擾較多，林相多不整齊，且多數(shù)林分未開展過撫育工作或撫育不到位，彎曲木、叢生木較多，亟須進(jìn)行生長(zhǎng)撫育。

1 研究區(qū)自然地理概況

研究區(qū)位于河北省北部承德市的灤平縣，屬冀北燕山山脈中段。本區(qū)氣候?qū)僦袦貛蚺瘻貛н^渡的半干旱半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)型山地氣候，年平均氣溫7.6 ℃，最冷月為1月，平均氣溫-10.8 ℃，無(wú)霜期149 d；多年平均降水量552.6 mm，多集中于6—8月，占全年降水量的70.5%；多年平均蒸發(fā)量1 679 mm。本區(qū)土壤隨海拔高度變化由低而高變化為草甸土—褐土—棕壤。海拔700 m以上山地多為林地，土壤發(fā)育以棕壤為主，土壤表層有機(jī)質(zhì)含量豐富。本區(qū)屬華北植物區(qū)系，森林植被類型屬中國(guó)東部濕潤(rùn)森林區(qū)溫濕帶半旱生落葉闊葉林，主要森林植被類型有油松人工林、蒙古櫟天然次生林、槲樹天然次生林、側(cè)柏天然次生林、山杏灌叢、繡線菊灌叢等。

2 研究方法

2.1 試驗(yàn)地設(shè)置

試驗(yàn)地位于拉海嶺林場(chǎng)劉家溝營(yíng)林區(qū)東馬岔溝，胡桃楸天然次生林，林分沿溝谷底部呈不規(guī)則長(zhǎng)條狀分布，林齡約20 a，萌生林，郁閉度0.7～0.9；試驗(yàn)林中有少量實(shí)生林木，但所占比例不超過10%。海拔730～790 m，褐土，土層厚度20～40 cm，土少石多，多見直徑10 cm以上大塊礫石。

2.2 試驗(yàn)與調(diào)查方法

根據(jù)林木長(zhǎng)勢(shì)、林分在溝谷中的分布位置和人為干擾程度，選擇4塊試驗(yàn)樣地，采用GPS實(shí)測(cè)樣地面積，區(qū)劃樣地邊界，每塊樣地面積約2 000 m2。分別伐前、伐后和生長(zhǎng)季結(jié)束期對(duì)樣地內(nèi)胸徑3 cm以上林木每木檢尺，分徑級(jí)測(cè)量樹高，計(jì)算平均胸徑和平均樹高；詳細(xì)調(diào)查喬、灌、草各植被層的蓋度(郁閉度)、植物種類組成等。

撫育以下層疏伐為主，重點(diǎn)疏伐受壓的下層木、無(wú)培育價(jià)值的彎曲木和嚴(yán)重干擾林相的傾斜木，對(duì)一叢多株的林木只保留1株生長(zhǎng)最佳的樹木，并對(duì)主干高度2 m以內(nèi)的粗大枝丫進(jìn)行修枝。由于試驗(yàn)林為初次撫育，間伐強(qiáng)度不設(shè)前提，以伐除全部無(wú)培育前途的林木為主，采用株數(shù)計(jì)算間伐強(qiáng)度。伐后生長(zhǎng)率計(jì)算采用普雷斯勒公式：

式中：P%指生長(zhǎng)率，ya代表第a年某項(xiàng)林分因子的測(cè)定值，ya+n代表第a+n年的測(cè)定值，n為兩次測(cè)定的間隔期，Z為某項(xiàng)林分因子的連年平均生長(zhǎng)量。胡桃楸林木蓄積量計(jì)算依據(jù)文獻(xiàn)[2]。

3 結(jié)果與分析

3.1 胡桃楸林的林分結(jié)構(gòu)特征

調(diào)查結(jié)果顯示，胡桃楸次生林為純林，喬木層基本無(wú)其他樹種生長(zhǎng)，郁閉度均在0.7以上，以萌生樹為主，存在較多一叢多株的現(xiàn)象。喬木層林分密度1 143～1 512株hm-2，植株密集度較高；林木胸徑的徑級(jí)范圍變化為4～24 cm，林木徑級(jí)間差異較大。各樣地主要林分因子詳見表1。表1的調(diào)查結(jié)果顯示，樣地越靠近谷口位置，人為活動(dòng)便利，干擾強(qiáng)度愈大，林分生長(zhǎng)量也愈低。灌木層植被蓋度約0.3，植被高度約1.0 m，主要種類有土莊裂繡線菊(Spiraeapubescens)、溲疏(Deutziaparviflora)、鼠李(Rhamnusparvifolia)、平榛(Corylusheterophylla)、山楂(Crataeguspinnatifida)等。草本層植被蓋度在0.8以上，高度一般低于20 cm，主要種類有矮生苔草(Carexpumila)、大葉糙蘇(Phlomismaximowiczii)和蒿屬(Artemisia)植物。

表1 胡桃楸林試驗(yàn)樣地主要林分因子

3.2 胡桃楸林的林木徑級(jí)結(jié)構(gòu)

本次試驗(yàn)的胡桃楸林由于前期未進(jìn)行過撫育，具有株數(shù)多、徑級(jí)變化范圍大的特點(diǎn)。將4塊樣地的徑級(jí)結(jié)構(gòu)圖繪制如圖1。樣地1和樣地2由于人為干擾較多和反復(fù)樵采，林木可能多次萌蘗，生長(zhǎng)量較低，小徑級(jí)林木所占比例較高，呈現(xiàn)出明顯的左偏型結(jié)構(gòu)。樣地3和樣地4處于溝谷中較深位置，人為干擾較少，林木徑級(jí)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出較為典型的正態(tài)分布結(jié)構(gòu)，徑級(jí)峰值出現(xiàn)在中間位置。但4塊樣地中胸徑4 cm徑級(jí)的幼樹所占比例均較小，可能由于上層林木郁閉，下層幼樹更新困難，因此數(shù)量較少。

3.3 間伐強(qiáng)度對(duì)胡桃楸林郁閉度的影響

由表2可見，3塊試驗(yàn)樣地的間伐強(qiáng)度均較大，尤其是1號(hào)樣地的株數(shù)間伐強(qiáng)度達(dá)到了44%，反映了不良木在林分中所占比例較高。由于以下層疏伐為主，且胡桃楸生長(zhǎng)迅速，間伐后經(jīng)過1a的生長(zhǎng)，喬木層郁閉度迅速恢復(fù)到了疏伐前的水平。由此可見，對(duì)于未經(jīng)撫育的胡桃楸萌芽林，下層受壓木或彎曲木所占比例較高，且人為干擾強(qiáng)度越大，不良木所占比例較高，初次撫育時(shí)的間伐強(qiáng)度應(yīng)高于現(xiàn)有森林撫育規(guī)程中規(guī)定的20%的間伐強(qiáng)度，一般為25%～45%。

表2 不同間伐強(qiáng)度對(duì)胡桃楸林郁閉度的影響

3.4 間伐對(duì)胡桃楸林生長(zhǎng)的影響

胡桃楸是典型的速生樹種，采用普雷斯勒生長(zhǎng)率法計(jì)算撫育后的生長(zhǎng)效果，結(jié)果表明，處于中幼齡階段的胡桃楸林生長(zhǎng)率很高，即使未經(jīng)撫育的林分生長(zhǎng)量和生長(zhǎng)率也較高，尤其是連年蓄積生長(zhǎng)量。較大強(qiáng)度間伐后林分的胸徑、樹高和蓄積生長(zhǎng)率明顯提高，撫育后保留木的生長(zhǎng)情況也較好，對(duì)于林分健康發(fā)育有較好促進(jìn)作用。

表3 撫育后胡桃楸林的生長(zhǎng)率

4 結(jié)論與討論

對(duì)于林分密度高、郁閉度高的溝谷胡桃楸林，林分中不良木所占比例較高，尤其是受人為干擾強(qiáng)度大的情況下，初次撫育所需間伐強(qiáng)度較大，建議強(qiáng)度25%～45%，撫育后所降低的郁閉度能在較短時(shí)間(1～2 a)恢復(fù)。

胡桃楸速生性較好，中幼齡階段林木的生長(zhǎng)率高，經(jīng)過較大強(qiáng)度疏伐，保留木能夠保持較高的生長(zhǎng)率和連年生長(zhǎng)量，林分蓄積生長(zhǎng)率變化為8.7%～22.3%，撫育效果較好。

一般認(rèn)為胡桃楸頂端優(yōu)勢(shì)不明顯，密度低時(shí)易分杈形成龐大樹冠，影響主干的通直性。胡桃楸初次間伐的株數(shù)強(qiáng)度較大，主要由初始密度過高所決定，對(duì)于林木稀疏的林分應(yīng)適度降低間伐強(qiáng)度，以保持林木間的競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度。由于胡桃楸的伐樁萌芽、根蘗和種子更新能力極強(qiáng)[3，4]，對(duì)于干形低矮、樹冠龐大無(wú)培育前途的林木可直接伐除以創(chuàng)造較大林隙，以促進(jìn)更新幼樹和生長(zhǎng)。