近自然改造對落葉松林短期效果的影響研究

摘要： ?選擇約30年生的人工落葉松林開展近自然間伐改造，將未實(shí)施間伐改造的相似林分作為對照處理，比較分析了近自然改造處理后落葉松林間林木生長以及草本植物多樣性等方面的變化，其結(jié)果表明：經(jīng)過近自然間伐改造1年后，間伐處理的林分胸徑、蓄積量均顯著或者極顯著高于對照，且目標(biāo)樹對胸徑極顯著高于對照處理的貢獻(xiàn)與非目標(biāo)樹有所差異;近自然間伐改造處理1年后，林下草本植物的豐富度、多樣性較對照有所增加。由此可知，近自然改造處理后，有助于促進(jìn)落葉松人工林的生長、增加林分蓄積量、提高林下草本植物多樣性，短期內(nèi)即可發(fā)揮一定的生態(tài)效益。

關(guān)鍵詞： ?近自然間伐; ?落葉松; ?短期效果

中圖分類號： ? S 791. 22， S 753 ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： ? A ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1001 - 9499（2021）04 - 0031 - 03

森林是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主要組成部分，較高的森林生態(tài)系統(tǒng)最基本指標(biāo)為樹種多樣性豐富、林分結(jié)構(gòu)合理、林木生長活力高、生產(chǎn)能力較強(qiáng)等，這也是多功能森林經(jīng)營追求的基本效果[ 1 ]。遼寧省目前森林經(jīng)營有幾類典型的模式，包括落葉松中小徑材培育模式、落葉松大徑材培育模式、紅松闊葉混交林培育模式、紅松大徑材培育和紅松果材兼用林。因目前市場對落葉松中小徑材的需求相對更大，因此本文以其中的落葉松中小徑材培育模式開展分析研究。

落葉松是我國遼寧地區(qū)人工造林時首選的樹種之一，其生長速度快，有很強(qiáng)的適應(yīng)能力和廣泛的用途，在遼寧省林區(qū)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)中作用明顯[ 2 - 3 ]。目前當(dāng)?shù)亟^大多數(shù)的落葉松人工林屬于中幼齡，長期的純林經(jīng)營導(dǎo)致林分結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性差、生物多樣性低、地力衰退等問題，病蟲害也頻繁發(fā)生，給人工落葉松的可持續(xù)經(jīng)營帶來了很大的影響。對于人工落葉松純林生產(chǎn)中凸顯的一些問題，必須要實(shí)施近自然改造，以在生產(chǎn)木材的同時兼顧到森林的生態(tài)方面效益。本文選擇生長30年的落葉松人工純林作為近自然改造的對象，經(jīng)過對1年后近自然改造林的林分生長、林下草本植被多樣性的調(diào)查分析，旨在指導(dǎo)遼寧地區(qū)人工落葉松林的經(jīng)營。

1 材料與方法

1. 1 研究林區(qū)概況

落葉松人工林位于遼寧省岫巖地區(qū)，為溫帶季風(fēng)氣候，平均海拔215 m左右，年均溫約5.2 ℃，年均降水量750 mm左右，無霜期年均122天左右。土壤類型一般為山地棕色森林土，土層平均厚度40 cm左右，土壤呈酸性，pH值在5.6～6.4。林區(qū)現(xiàn)存的森林類型為一些人工林以及天然次生林，人工林主要包括落葉松、紅松;天然次生林主要為櫟類樹木。落葉松人工林一般用材林，于1988年?duì)I建，經(jīng)歷過1次生長伐、透光伐。

1. 2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)設(shè)置2個處理樣地，分別為近自然改造間伐樣地和對照樣地（CK）。2018年6月對人工落葉松純林進(jìn)行改造，將人工林中的樹木分為目標(biāo)樹、干擾樹和一般樹木（非目標(biāo)樹），實(shí)施選留目標(biāo)樹的撫育間伐、對天然更新的幼樹進(jìn)行識別保護(hù)等措施[ 4 - 5 ];蓄積量間伐的強(qiáng)度約12%，目標(biāo)樹最后的密度控制在200株/hm2。近自然間伐改造之前，未間伐的對照樣地上落葉松林分的平均胸徑、平均樹高分別在16.6 cm、16.8 m，平均密度1 098株/hm2，間伐的樣地處理上分別為16.7 cm、16.9 m、1 067株/hm2;近自然改造后，未間伐的對照樣地上落葉松林分的平均胸徑、樹高、密度分別為16.6 cm、16.8 m、1 098株/hm2，間伐樣地上分別為16.8、16.9、886株/hm2。

1. 3 調(diào)查內(nèi)容及方法

2019年6月對2個處理樣地內(nèi)的所有的樹木進(jìn)行檢尺，對各處理樣地上林木的胸徑、蓄積量、年生長量進(jìn)行測量比較[ 6 ];7月在2個處理林間隨機(jī)選擇3個草本樣方，每個樣方的大小為1 m×1 m，進(jìn)行草本植物種類、蓋度的調(diào)查記錄，統(tǒng)計物種多樣性指數(shù)、豐富度指數(shù)、生態(tài)優(yōu)勢度指數(shù)[ 6 ]。

2 結(jié)果與分析

2. 1 近自然間伐改造后人工落葉松林的平均胸徑比較

人工落葉松林內(nèi)經(jīng)過近自然間伐改造，一些干擾目標(biāo)樹生長的林分被移除，平均胸徑較改造前增加了0.1 cm。經(jīng)過對近自然間伐改造與未間伐改造的進(jìn)行胸徑比較（表1）可知：近自然改造的間伐處理1年后的落葉松平均胸徑生長量為0.7 cm，比CK增加75%，差異達(dá)到了極顯著（1%水平）。由此可知，近自然間伐改造處理有助于促進(jìn)落葉松人工林木胸徑的生長。

對近自然間伐改造處理的林木按照目標(biāo)樹、非目標(biāo)樹進(jìn)行分類，比較改造1年后胸徑生長量情況（表2）可知：經(jīng)過近自然間伐改造1年后，目標(biāo)樹的胸徑生產(chǎn)量比CK增加60%，差異極顯著。由此可知，間伐后目標(biāo)樹的生長速度明顯快于非目標(biāo)樹的生長，兩者對間伐處理后落葉松林分胸徑的極顯著增加貢獻(xiàn)有所差異。

2. 2 近自然間伐改造后人工落葉松林蓄積量的變化

通過對近自然間伐改造前后林分蓄積量的比較（表3）可知：經(jīng)過近自然間伐改造1年后，間伐處理的蓄積量增加了11.10 m3/hm2，CK增加了9.71 m3/hm2，增幅為14.32%，差異達(dá)到了顯著水平。由此可知，間伐處理在1年內(nèi)增加的蓄積量顯著高于CK，表明近自然間伐改造處理對促進(jìn)落葉松蓄積量的增加效果明顯。

2. 3 近自然間伐改造后人工落葉松林草本植物多樣性分析

經(jīng)過近自然間伐后，人工落葉松林內(nèi)的光照條件、透風(fēng)透氣性得到了很好的改善，增加了一些喜光性植物，促進(jìn)了林下草本植物的生長。由近自然改造對人工落葉松林下物種多樣性等指標(biāo)的影響（表4）可知：經(jīng)過近自然間伐改造后，落葉松人工林內(nèi)草本植物的豐富度指數(shù)、多樣性指數(shù)均較CK增加，增幅分別為61.36%、32.56%，差異分別達(dá)到了極顯著、顯著水平;生態(tài)優(yōu)勢度指數(shù)較CK降低了35.79%，差異顯著。由此可知，落葉松人工林經(jīng)過近自然間伐改造后，有助于提高林下草本植物的多樣性。

3 結(jié)論與討論

3. 1 經(jīng)過近自然間伐處理后，林間的生長環(huán)境得到了有效改善，為林木的生長起到了很好的促進(jìn)效果。胸徑生長量較CK增加75%，差異極顯著，間伐處理的林間目標(biāo)樹平均胸徑生產(chǎn)量較一般樹木增加60%，差異極顯著，表明近自然間伐改造有助于促進(jìn)落葉松胸徑的生長，且目標(biāo)樹的貢獻(xiàn)與非目標(biāo)樹的貢獻(xiàn)不一致。

3. 2 近自然間伐改造處理的林間蓄積量增長量較CK增加14.32%，差異顯著，表明近自然間伐改造可明顯提高保留木的蓄積量，以較少的林木量獲得高于CK的蓄積量。因此，在中小齡人工落葉松林的經(jīng)營時，要對目標(biāo)樹的生長給予更多的關(guān)注，借助于自然生產(chǎn)力起到明顯增加蓄積量的效果。

3. 3 經(jīng)過近自然間伐改造處理后，落葉松林間的豐富度、多樣性指數(shù)均較CK增加，生態(tài)優(yōu)勢度指數(shù)較對照降低，由此可知近自然間伐改造后不僅蓄積量快速增長，林下草本植物的多樣性也明顯增加，有助于森林生態(tài)系統(tǒng)的更快恢復(fù)，發(fā)揮出林分的生態(tài)效益。

參考文獻(xiàn)

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[4] 丁磊， ?李慶軍. ?遼東山區(qū)落葉松林近自然化改造短期效果分析[J]. ?遼寧林業(yè)科技， ?2019（5）： 5 - 7， 49.

[5] 修勤緒. ?中國北方油松人工林結(jié)構(gòu)分析和近自然改造林分作業(yè)體系設(shè)計[D]. ?北京： ?中國林業(yè)科學(xué)研究院， 2009.

[6] 于立忠， ?朱教君， ?孔詳文， ?等. ?人為干擾（間伐）對紅松林下多樣性的影響[J]. ?生態(tài)學(xué)報， ?2006， 26（11）： 3 757 - 3 764.

第1作者簡介： ?康凱（1979-）， ?男， ?大專， ?林業(yè)高級工程師， ?研究方向： ?林業(yè)。

收稿日期： 2020 - 10 - ?29

（責(zé)任編輯： ? 李 丹）

Study on Short Term Effects of Near Natural

Transformation on Larch Forest

KANG Kai

（Natural Resources Service Centre， ?Liaoning Xiuyan 114300）

Abstract A 30-year-old Larix gmelinii plantation was selected to carry out near natural thinning transformation， and the similar stands without thinning transformation were taken as control treatment. The changes of tree growth and herbaceous plant diversity of Larix gmelinii plantation after near natural thinning transformation were compared and analyzed. The results showed that after one year of near natural thinning transformation， the diameter at breast height （DBH） and herbaceous plant diversity of the stands with thinning treatment were higher than those of the stands without thinning transformation The volume of the target tree was significantly higher than that of the control， and the contribution of the target tree to DBH was significantly higher than that of the control; After one year of near natural thinning， the richness and diversity of undergrowth herbaceous plants increased compared with the control. It can be seen that the near natural transformation treatment can promote the growth of larch plantation， increase the stand volume， and improve the diversity of undergrowth herbs. In a short time， it can play a certain ecological benefits.

Key words Near natural thinning; ?Larch; ?Short term effect