基于塞罕壩采伐跡地更新的兩個(gè)樹種苗高適宜性分析

于曉紅

（河北省塞罕壩機(jī)械林場(chǎng)，河北 圍場(chǎng) 068466）

塞罕壩機(jī)械林場(chǎng)位于河北省最北部，冀蒙交界地，屬冀北山地與內(nèi)蒙古高原交匯區(qū)，是壩下、壩上過渡帶和森林——草原、森林——沙漠交錯(cuò)帶，地理坐標(biāo)為東經(jīng)116°51'～117°39'，北緯42°02'～42°36'，海拔1010～1939.9 m。林區(qū)屬寒溫性大陸季風(fēng)氣候，年均氣溫為-1.3℃，極端最高氣溫33.4℃（2000 年），極端最低氣溫-43.3℃（2010 年），無(wú)霜期短，年均64d，年均降水量460 mm，積雪長(zhǎng)達(dá)7 個(gè)月，年平均蒸發(fā)量1339.2 mm，年均相對(duì)濕度為68%。主要樹種有落葉松、樟子松、云杉、樺樹，塞罕壩林場(chǎng)有華北落葉松近熟林18405.36hm2，成熟林11920.57hm2，過熟林850.67hm2，現(xiàn)已進(jìn)入主伐期，更新造林的成敗關(guān)系到塞罕壩森林資源的可持續(xù)利用和發(fā)展，而造林成活率與土壤、氣候條件及苗木質(zhì)量等諸多因素有關(guān)，本次研究對(duì)象是采伐跡地造林的2a 生的云杉和華北落葉松苗木，通過分析苗木高度與造林成活率及高生長(zhǎng)量數(shù)據(jù)，得出云杉和華北落葉松苗木高度與造林成活率及高生長(zhǎng)量的數(shù)據(jù)模型，目的是探索造林成活率高、高生長(zhǎng)量大的適宜苗木高度范圍。

1 材料與方法

1.1 材料

選取2 年生不同高度的云杉、華北落葉松實(shí)生苗，在苗木高度測(cè)量時(shí)，每2cm 一個(gè)高階，按高階進(jìn)行苗木高度分組。

1.2 方法

于2017 年春季，對(duì)云杉選取高階4～26cm 苗木，對(duì)落葉松選取高階22～46cm 的苗木，在相同立地條件的采伐跡地上造林，于2017 年秋季調(diào)查成活率和高生長(zhǎng)量，選取模型擬合分析調(diào)查數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 云杉苗木高度與更新效果

2.1.1 苗高與自然成活率之間的關(guān)系。選擇模型y=axb、y=a+blogx 和y=a+b/x 根據(jù)表1 的數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，結(jié)果見表2。根據(jù)模擬結(jié)果，以r 絕對(duì)值為標(biāo)準(zhǔn)，r 絕對(duì)值越大越好，選擇y=a+b/x，即y=105.5078－146.3784/x 為云杉苗高與自然成活率之間的模型。

表1 云杉苗高與更新效果明細(xì)表

表2 云杉苗高與自然成活率擬合結(jié)果

2.1.2 云杉苗木高度與高生長(zhǎng)量之間的關(guān)系。選擇y=aebx、y=axb和y=a+bx+cx2+dx3根據(jù)表1 進(jìn)行擬合，結(jié)果見表3。依據(jù)擬合結(jié)果，以r 絕對(duì)值為標(biāo)準(zhǔn)，r 的絕對(duì)值越大越好，選擇y=axb即y=1.92415x0.36506為云杉苗木高度與高生長(zhǎng)量之間的模型。

表3 苗木高度與高生長(zhǎng)量之間的關(guān)系

2.1.3 云杉苗木高度與更新效果。依據(jù)y=105.5078－146.3784/x 和y=1.92415×0.36506 分別計(jì)算出自然成活率和高生長(zhǎng)量理論值，見表4，依據(jù)理論值計(jì)算出理論值差值，見表5。

由表4 和表5 可知，不論是云杉自然成活率還是苗木高生長(zhǎng)量在10～16cm 階段上升緩慢，苗高16～26cm 階段呈顯著上升趨勢(shì)，苗高22～26cm 階段成活率呈顯著下降趨勢(shì)，因此，確定在采伐跡地更新云杉時(shí)，最佳苗木高度范圍是20～22cm。

表4 不同高級(jí)云杉自然成活率、高生長(zhǎng)量理論值表

表5 不同高級(jí)云杉自然成活率、高生長(zhǎng)量理論值差值表

2.2 華北落葉松苗木高度與更新效果

2.2.1 華北落葉松苗木高度與自然成活率之間的關(guān)系。選擇模型y=a×b、y=a+blogx 和y=a+b/x，根據(jù)表6 數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，結(jié)果見表7。根據(jù)模擬結(jié)果，以r 絕對(duì)值為標(biāo)準(zhǔn)，r 絕對(duì)值越大越好，選擇模型y=a+b/x，即y=131.5175－1496.9028/x 為華北落葉松苗高與自然成活率之間的模型。

表6 華北落葉松苗木高度與更新效果明細(xì)表

表7 華北落葉松苗高與自然成活率擬合結(jié)果

2.2.2 華北落葉松苗木高度與高生長(zhǎng)量的關(guān)系。根據(jù)表6數(shù)據(jù)，選擇模型y=axb、y=a+b/x、y=a+blogx 和y=a+bx+cx2進(jìn)行模擬，結(jié)果見表8。根據(jù)模擬結(jié)果，以r 絕對(duì)值為標(biāo)準(zhǔn)，r 絕對(duì)值越大越好，選擇y=a+bx+cx2即y=-17.2984+1.5197x-0.01838x2作為華北落葉松高生長(zhǎng)量與苗木高度的模型。

表8 華北落葉松苗木高度與高生長(zhǎng)量模型結(jié)果

2.2.3 落葉松苗木高度與更新效果。依據(jù)y=131.5175-1496.9028/x 和y=-17.2984+1.5197x-0.01838x2分別計(jì)算出自然成活率和苗木高度生長(zhǎng)量理論值，見表9，依據(jù)理論值計(jì)算出理論值差值，見表10。

根據(jù)表9 和表10 的數(shù)據(jù)顯示，華北落葉松跡地更新華北落葉松時(shí)，自然成活率和高生長(zhǎng)量在苗木高度為36～42cm 時(shí)，階段上升緩慢，因此，確定苗高36～42cm 為最佳的更新造林苗木高度范圍。

表9 不同高級(jí)華北落葉松自然成活率、高生長(zhǎng)量理論值表

表10 不同高級(jí)華北落葉松自然成活率、高生長(zhǎng)量理論值差值表

3 結(jié)語(yǔ)

（1）華北落葉松人工林采伐跡地更新2 年生云杉時(shí)，對(duì)苗木高度與自然成活率及高生長(zhǎng)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合分析，得出云杉自然成活率與造林苗木高度之間的關(guān)系遵循y=a+b/x 模型，云杉高生長(zhǎng)量與苗木高度之間遵循y=axb模型。（2）華北落葉松人工林采伐跡地更新2a 生華北落葉松時(shí)，對(duì)苗木高度與自然成活率及高生長(zhǎng)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合分析，得出華北落葉松自然成活率與造林苗木高度之間的關(guān)系遵循y=a+b/x 模型，華北落葉松高生長(zhǎng)量與苗木高度之間遵循y=a+bx+cx2。（3）通過對(duì)云杉苗木高度與自然成活率及高生長(zhǎng)量數(shù)據(jù)模型計(jì)算的理論值和理論值差值分析，華北落葉松人工林跡地更新高階在4～26cm 的2 年生云杉時(shí)，適宜的苗木高度范圍為20～22cm。（4）通過對(duì)華北落葉松苗木高度與自然成活率及高生長(zhǎng)量數(shù)據(jù)模型計(jì)算的理論值和理論值差值分析，華北落葉松人工林跡地更新高階在22～46cm 的2 年生華北落葉松時(shí)，適宜的苗木高度范圍為36～42cm。