遼東山區(qū)落葉松林分對不同經(jīng)營模式的響應(yīng)研究

羅家新

摘要：研究常規(guī)經(jīng)營模式和近自然經(jīng)營模式下落葉松的樹高、胸徑、平均胸高斷面積及徑級分布、樹高分布等相互差異。結(jié)果表明：在樹高方面，幼齡林階段兩種經(jīng)營模式區(qū)別不大，表現(xiàn)為常規(guī)經(jīng)營模式＞近自然經(jīng)營模式；中齡林時期表現(xiàn)為近自然經(jīng)營模式＞常規(guī)經(jīng)營模式；在平均胸徑和平均胸高段面積方面，不同經(jīng)營模式下均呈較為一致的增長趨勢，即與林齡增長呈顯著正相關(guān)，且近自然模式＞常規(guī)經(jīng)營模式；落葉松林的徑級分布和樹高分布均呈“類正態(tài)分布”。近自然經(jīng)營模式在林木高生長和橫向生長中具有顯著優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：經(jīng)營模式；落葉松；林分調(diào)查；遼寧山區(qū)

中圖分類號：S791.11 ? 文獻標識碼：A ? ?文章編號：1674-1161（2023）03-0023-04

森林經(jīng)營（Forest management）是指林業(yè)活動的整個過程，主要包括林木良種培育、苗木繁殖、植樹造林、林分采伐更新、封山育林、病蟲害防治等經(jīng)營管理措施，其目的是培育森林資源，使森林達到較好的生態(tài)效益，保證森林可持續(xù)發(fā)展，同時提高經(jīng)濟效益，保證林業(yè)產(chǎn)業(yè)需求。落葉松是現(xiàn)階段我國東北林區(qū)中最為主要的造林材料種類之一[1]，有效進行森林經(jīng)營，發(fā)揮其多種效益是當前落葉松人工林經(jīng)營的重點[2]。解決落葉松人工林生態(tài)環(huán)境問題，實現(xiàn)落葉松人工林的可持續(xù)發(fā)展，是東北林區(qū)森林經(jīng)營的重要任務(wù)之一[3]。森林經(jīng)營模式包括以下幾種：一是無干擾經(jīng)營模式，其主要發(fā)揮森林的自然規(guī)律，無人為干擾措施介入；二是常規(guī)經(jīng)營模式，以采伐為主，以經(jīng)濟效益為首要目的；三是近自然經(jīng)營模式，主要是排除干擾樹，使其有充足的空間發(fā)育并利用自然條件進行更新幼苗或補植一些當?shù)貎?yōu)勢樹種。其中，近自然經(jīng)營又可說是恒續(xù)林經(jīng)營，其基本思想是利用森林自然演替進程平衡森林生態(tài)、社會和經(jīng)濟功能，促進森林的正向演替，縮短森林演替時間[4]。20世紀八九十年代近自然經(jīng)營開始引起歐洲國家關(guān)注，特別是法國、奧地利、匈牙利、德國等國先后采用了近自然林業(yè)經(jīng)營法，并取得很好的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益。近自然經(jīng)營模式的研究與應(yīng)用在我國起步較晚，20世紀90年代初期近自然林業(yè)思想開始傳入我國，1999年國家林業(yè)局批準立項，開展對近自然森林經(jīng)營技術(shù)引進與應(yīng)用實踐。由于近自然經(jīng)營存在技術(shù)難度大、經(jīng)營成本高、木材供應(yīng)周期長等特點，雖然我國部分地區(qū)人工林近自然改造取得了一定的效果，但目前只在一定范圍內(nèi)進行試驗性試點。通過應(yīng)用近自然經(jīng)營理論，結(jié)合遼東山區(qū)林業(yè)生產(chǎn)實際，對落葉松人工林開展近自然經(jīng)營相關(guān)研究，以期為近自然經(jīng)營的進一步探索提供實踐參考和數(shù)據(jù)支撐。

1 試驗設(shè)計

2012—2021年，將試驗地點選定在本溪市南芬區(qū)財神廟村的高山N41°11′59″，E123°54′09″，海拔約在320～400 m，北坡，坡度＜25°。地處北溫帶濕潤氣候區(qū)，全年降水量800～900 mm，年均氣溫6.1～7.8 ℃，棕壤土，地表覆蓋自然雜草或3～5 cm腐葉土。落葉松人工林內(nèi)選設(shè)試驗地11.7 hm2，株行距3 m×4 m，2012年為幼齡林，林齡15 a，落葉松樣地分別采用常規(guī)經(jīng)營和近自然經(jīng)營兩種模式互為對照（見表1）。每組經(jīng)營模式設(shè)置3 個重復樣地，每塊樣地為半徑15 m的圓形，經(jīng)營10 a，中齡林，林齡25 a，郁閉度＜0.6。

林分調(diào)查：利用測高儀和米尺對各個樣地林分進行每木檢尺調(diào)查，分別調(diào)查并記錄樣地內(nèi)樹木的樹高、胸徑，計算平均胸高斷面積、徑級分布、樹高分布等情況。

胸高斷面積=3.14[×d24]

式中，d為胸徑，即地面向上1.3 m處測量的樹木直徑。

數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析：試驗數(shù)據(jù)分析處理作圖使用軟件SPSS 18.0和Excel完成。

2 結(jié)果與分析

林分特征主要調(diào)查常規(guī)經(jīng)營模式和近自然經(jīng)營模式下落葉松的樹高、胸徑和平均胸高斷面積，分析研究相互間的差異，進而對整個項目區(qū)的林分狀況有一個更為直觀的了解。如圖1所示。

從圖1可以看出，在不同經(jīng)營模式下，落葉松幼齡林和中齡林的平均樹高、胸徑和平均胸高斷面積均呈現(xiàn)不同程度的差異，見圖2和圖3。

其中，樹高方面，因為處于研究前期即幼齡林階段，兩種經(jīng)營模式區(qū)別不大，且常規(guī)經(jīng)營模式＞近自然經(jīng)營模式。主要原因是林區(qū)內(nèi)的光、熱、水、養(yǎng)分等供應(yīng)充足，不存在資源爭奪和競爭的現(xiàn)象。中齡林時期，種內(nèi)、種間資源爭奪和競爭現(xiàn)象日漸突出，近自然經(jīng)營的優(yōu)勢凸顯，表現(xiàn)為近自然經(jīng)營模式＞常規(guī)經(jīng)營模式?？梢钥闯觯旋g林的經(jīng)營管理非常關(guān)鍵，這是森林經(jīng)營能否取得更好效益的關(guān)鍵時期。平均胸徑和平均胸高段面積在不同經(jīng)營模式下均呈現(xiàn)較為一致的增長趨勢，即與林齡增長呈顯著正相關(guān)，且近自然模式＞常規(guī)經(jīng)營模式。可見，近自然經(jīng)營模式在林木橫向發(fā)展中具有顯著優(yōu)勢。

林分徑級結(jié)構(gòu)反映了樣方內(nèi)各徑級林木的分布狀況，不同林分類型具有不同的林分徑級結(jié)構(gòu)，這也是林分最重要的結(jié)構(gòu)特點。林分直徑是早期衡量林地內(nèi)林木是否達到采伐標準的重要指標，是作為制定、檢驗森林經(jīng)營技術(shù)措施的重要依據(jù)。相關(guān)研究表明，雖然不同類型的同齡純林有著不同的直徑分布，但其林分直徑分布的總體趨勢基本一致，呈現(xiàn)兩端少、中間高、有明顯峰值的“類正態(tài)分布”，即隨著林木直徑的增大，株數(shù)分布呈先增后減趨勢。試驗采用“上限排除法”，以2 cm為徑階，分別對不同經(jīng)營模式下的不同林分進行徑級劃分，并統(tǒng)計各徑階的林木株數(shù)。由于中熟林的林分狀況較為穩(wěn)定，故選取中齡林胸徑對徑級結(jié)構(gòu)進行統(tǒng)計分析，見圖4。

由圖4可以看出，落葉松林的徑級分布狀況為單峰曲線，即出現(xiàn)明顯的峰值，是一個隨著徑級增大先增后減的過程。其中，不同經(jīng)營模式下徑級分布各不相同，近自然經(jīng)營出現(xiàn)在10～14 cm處，常規(guī)經(jīng)營出現(xiàn)在10～12 cm處?？梢?，落葉中齡林兩種經(jīng)營模式下的林分徑級分布規(guī)律基本與國內(nèi)外研究相似，即隨著徑級的增大，林木株數(shù)先增后減。

林分垂直結(jié)構(gòu)主要是指林分樹高的分布。采用“上限排除法”，以1 m為起測高度，2 m為1 個高階，對項目區(qū)落葉松林兩種經(jīng)營模式下的林分高度進行劃分，統(tǒng)計各個高度區(qū)間內(nèi)的林木株數(shù)，研究其樹高分布規(guī)律。通過調(diào)查可知，落葉松林的幼齡林樹高主要分布在1～5 m區(qū)間范圍內(nèi)，故以中齡林為主要研究對象進行對比，見圖5。

由圖5可知，近自然經(jīng)營和常規(guī)經(jīng)營模式下樹高分布主要在9～13 m高度區(qū)間，且均呈明顯分層現(xiàn)象，兩種模式的林分高度分布均呈單峰分布。隨著樹高的增加，林木株數(shù)呈先增后減趨勢，即兩端林木株數(shù)較少，樣地內(nèi)占比較低；中間林木株數(shù)較多，樣地內(nèi)占比較高，即“類正態(tài)分布”。其中，近自然經(jīng)營模式的樹高“類正態(tài)分布”更為明顯，樹高更為整齊一致。

3 結(jié)論

林分特征主要調(diào)查常規(guī)經(jīng)營模式和近自然經(jīng)營模式下落葉松的樹高、胸徑和平均胸高斷面積，以及徑級分布、樹高分布等。通過研究它們之間的相互差異，可對整個項目區(qū)的林分狀況有著更為直觀的了解。1） 樹高方面。幼齡林階段兩種經(jīng)營模式區(qū)別不大，表現(xiàn)為常規(guī)經(jīng)營模式＞近自然經(jīng)營模式；中齡林時期表現(xiàn)為近自然經(jīng)營模式＞常規(guī)經(jīng)營模式。2） 平均胸徑和平均胸高段面積方面。不同經(jīng)營模式下均呈較為一致的增長趨勢，即與林齡增長呈顯著正相關(guān)，且近自然模式＞常規(guī)經(jīng)營模式?？梢?，近自然經(jīng)營模式在林木橫向發(fā)展中具有顯著優(yōu)勢。3） 落葉松林的徑級分布和樹高分布均呈“類正態(tài)分布”。近自然經(jīng)營模式中徑級集中出現(xiàn)在10～14 cm區(qū)域，常規(guī)經(jīng)營模式下徑級集中出現(xiàn)在10～12 cm處。近自然經(jīng)營和常規(guī)經(jīng)營模式下樹高分布主要在9～13 m高度區(qū)間，且近自然經(jīng)營模式的樹高“類正態(tài)分布”更為明顯，樹高更為整齊一致。主要原因：在幼齡林階段，林區(qū)內(nèi)的光、熱、水、養(yǎng)分等供應(yīng)充足，不存在資源爭奪和競爭的現(xiàn)象。在中齡林階段，種內(nèi)、種間的資源爭奪和競爭現(xiàn)象日漸突出，近自然經(jīng)營的優(yōu)勢凸顯出來。綜上所述，近自然經(jīng)營模式在林木高生長和橫向生長中具有顯著優(yōu)勢，這與佟柱[5]的研究結(jié)果相同。

參考文獻

[1] 邱英男，葛劍鋒.試論落葉松人工林經(jīng)營中近自然經(jīng)營理念的應(yīng)用[J].河北農(nóng)機，2022（2）：122-123.

[2] 陳光華.近自然經(jīng)營理念在落葉松人工林經(jīng)營中的應(yīng)用[J].遼寧林業(yè)科技，2022（2）：69-70.

[3] 韓佰陽.落葉松人工林的近自然經(jīng)營理念及其應(yīng)用[J].中文科技期刊數(shù)據(jù)庫（全文版）自然科學，2020（10）：2-3.

[4] 李婷婷，陸元昌，龐麗峰，等.杉木人工林近自然經(jīng)營的初步效果[J].林業(yè)科學，2014（5）：90-100.

[5] 佟柱.不同經(jīng)營措施對華北落葉松人工林經(jīng)營效果的影響[D].保定：河北農(nóng)業(yè)大學，2019.

Study on Response of Larch Stand to Different Management Models in Mountainous Area of Eastern Liaoning Province

LUO Jiaxin

（Benxi Forestry Development Service Center， Benxi Liaoning 117000， China）

Abstract： The differences of tree height， DBH， average chest height section area， diameter class distribution and tree height distribution of larch were studied between conventional management mode and near-natural management mode. The results showed that： In terms of tree height， there was little difference between the two management modes in the young forest stage， the conventional management mode was > the near-natural management mode; In the age of middle forest， the management mode of near nature was > the conventional management mode; In terms of average DBH and average chest height area， there was a relatively consistent growth trend under different management modes， that is， there was a significant positive correlation with the growth of forest age， and the near-natural mode was > the conventional management mode; The diameter class distribution and tree height distribution of Larch forest are "quasi-normal distribution". The near-nature management mode has significant advantages in the high growth and lateral growth of trees.

Key words： management mode; larch; stand survey; mountainous area of Liaoning Province