華北落葉松皆伐地天然更新狀況調(diào)查

張秀珍 尤海舟

張秀珍（1970- ），女，河北張家口人，大專，林業(yè)工程師，現(xiàn)從事自然保護(hù)工作。聯(lián)系方式：郵箱1097120073@qq.com，

摘要：針對華北落葉松人工林天然更新困難的問題。采用樣方法對華北落葉松人工林皆伐再造林林地天然更新狀況進(jìn)行了調(diào)查，結(jié)果顯示皆伐林地自然萌生較多華北落葉松幼苗，萌生苗分布以下坡位和中下坡位為主，萌生株數(shù)可達(dá)到常規(guī)造林密度的要求;整地帶內(nèi)幼苗數(shù)量明顯多于草叢帶，1～4a生幼苗均有較多分布。這反映出較大強(qiáng)度擾動破壞了地表枯落物層和灌草層而使土壤裸露，有利于種子進(jìn)入土壤而萌生，并且在有種源保障條件下種子可持續(xù)萌發(fā)。因此生產(chǎn)上應(yīng)通過皆伐或大強(qiáng)度漸伐后結(jié)合整地和人工播種等措施實(shí)現(xiàn)華北落葉松的人工促進(jìn)天然更新，以解決植苗造林困難和林分衰退等問題。

關(guān)鍵詞：華北落葉松林 天然更新 人工促進(jìn)天然更新 再造林 造林地

Abstract： Larix principis-rupprechtii is the main afforestation species in northwest Hebei province， but it has greater difficulty in natural regeneration. The Larix principis-rupprechtii sapling were investigated using quadrat method in planting area which come from the Larix principis-rupprechtii plantation cutting. The result showed that much sapling grow after deforestation of Larix principis-rupprechtii. The sapling amount in middle and down slope position are more than upper slope. The sapling density reach the target of conventional afforestation. The sapling amount in area of soil preparation are more than shrub-grass. The sapling age are from 1 to 4. That indicated the temperate interference can promote the sapling germination and growth， because of the destruction of topsoil， litter and vegetation， amount of ?the seed into soil are increased. Using this rule， we should take measure such as soil preparation and artificial seeding to promote the natural regeneration of Larix principis-rupprechtii.

Keywords： Larix principis-rupprechtii plantation; natural regeneration; artificial measures promoting regeneration; reafforestation; planting area

天然更新是森林生態(tài)系統(tǒng)自我繁衍、恢復(fù)的手段和基礎(chǔ)[1]，是森林生存發(fā)展的關(guān)鍵因素[2]。天然更新依靠自然力量實(shí)現(xiàn)森林生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)，并且能夠培育出合乎自然規(guī)律的高生物多樣性和高生態(tài)質(zhì)量的森林，而其育林成本遠(yuǎn)低于人工更新成本[2-3]。華北落葉松（Larix principis-rupprechtii Mayr）主要分布于我國山西、河北等地，材質(zhì)優(yōu)良，生長速度快，是華北地區(qū)中山以上地帶重要的森林組成及人工造林樹種。華北落葉松為典型的強(qiáng)陽性樹種，由于受光照和枯落物等多方面的影響，在林下更新和生長有較多困難[4-5]，尤其是大面積的華北落葉松人工林不能實(shí)現(xiàn)天然更新，衰退老齡的林分只能采用皆伐再造林的生產(chǎn)方式[6]。森林采伐跡地的光照和枯落物條件大為改善，人為創(chuàng)造有利于天然更新的方式培育二代林，且天然更新的林分在直徑、樹高和蓄積等方面具有顯著生長優(yōu)勢[7]，有利于提高森林質(zhì)量及解決華北落葉松二代林生長衰退的問題。因此，以華北落葉松人工林皆伐再造林林地為研究對象，調(diào)查分析了華北落葉松的天然萌生狀況，以期為華北落葉松人工林的天然更新提供依據(jù)。

1材料與方法

1.1研究材料

研究區(qū)位于河北小五臺山國家級自然保護(hù)區(qū)的王喜洞林場，屬蔚縣南部山區(qū)，地處恒山余脈。本區(qū)屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年平均氣溫3℃，年降雨量約430mm，無霜期90d。研究材料為成熟齡華北落葉松人工林，位于小南灣林班，山地陰坡，平均坡度15°，海拔1570m，總面積15hm2;試驗(yàn)地為山地棕壤，重壤質(zhì)，略有粘土夾層，土層厚度約40cm。伐前林齡42a，林木密度1005株/hm2，平均胸徑15.5cm，平均樹高11.5m，平均蓄積量103.5m3/hm2。春季皆伐后，沿等高線帶狀整地，采用華北落葉松容器苗進(jìn)行了植苗造林。未整地帶的草本植被恢復(fù)較好，生長繁茂。每年7～8月對整地帶內(nèi)植被割灌撫育1次。此外，林地有較多放牧活動痕跡，并主要集中于中下坡位。

1.2調(diào)查與研究方法

造林后第4年，采用樣方調(diào)查法，樣方面積5×5m2，分別坡位（下、中下、中、中上和上坡位）、地表狀態(tài)（整地帶和行間草叢帶）測定樣方內(nèi)自然萌生的華北落葉松幼樹（苗）的株數(shù)、高度和年齡，共調(diào)查樣方30個(gè)。分別坡位、地表狀態(tài)、生長年限等分析對華北落葉松幼苗數(shù)量和生長的影響。

2結(jié)果與分析

2.1坡位對落葉松幼苗萌生的影響

表1是對皆伐再造林地華北落葉松萌生株數(shù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，結(jié)果顯示林地內(nèi)萌生了一定數(shù)量的華北落葉松幼苗，但不同坡位的萌生株數(shù)存在顯著差異（p<0.01），表現(xiàn)為坡位越低，萌生株數(shù)越多，尤其是下坡位和中下坡位的萌生株數(shù)基本達(dá)到了目前常規(guī)的造林密度（222株/667m2）要求，最高時(shí)局部幼苗密度達(dá)到1.44株/m2;而到中坡位及以上萌發(fā)株數(shù)明顯減少，上坡位基本無幼苗萌發(fā)。影響落葉松幼苗萌發(fā)的因素很多，包括生物和非生物因素，其中林分密度、光照條件、種源、土壤水分和枯落物未分解層等通常被認(rèn)為是重要影響因素[1、8]。中、下坡位較上坡位土壤水肥條件較好，而且放牧等人為干擾較多，有利于種子通過植被層和枯落物層進(jìn)入土壤而萌發(fā)。

2.2 地表狀態(tài)對落葉葉松幼苗萌生的影響

由于受造林整地和幼林撫育活動的影響，林地的地表狀態(tài)會出現(xiàn)差異，一般可分為整地帶和行間草叢帶2種類型。整地帶的土壤呈裸露狀態(tài)，很少有植被生長;行間草叢由于未經(jīng)過人為整地的破壞，植被完全覆蓋土壤，同時(shí)也存在一定量的枯落物。分別整地帶和草叢帶對華北落葉松幼苗萌生情況進(jìn)行了調(diào)查，結(jié)果顯示兩者間存在明顯差異，整地帶中的萌生株數(shù)遠(yuǎn)大于行間草叢帶，其比例約為71：29。形成這種差異的主要原因是地表狀態(tài)的不同，整地帶內(nèi)整地、挖穴、植苗和割草灌等活動，其對植被層、枯落物層和土壤層的擾動強(qiáng)度遠(yuǎn)大于行間草叢帶，天然落下的種子有更多接觸土壤的機(jī)率，在裸露的土壤中易于生根發(fā)芽，因此萌生株數(shù)明顯較多。實(shí)地調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，部分地表突出的臺階邊緣雖然沒有整地等形式的擾動，但萌生株數(shù)也明顯偏高，局部密度仍可達(dá)1株/m2，應(yīng)是突出的地表更易受到采伐木拖曳及人畜活動等的擾動，使土壤層缺少植被覆蓋而裸露。這說明了擾動使土壤層裸露對華北落葉松的天然萌生起著相對主導(dǎo)的作用。

2.3 落葉松萌生幼苗的苗齡結(jié)構(gòu)

對林地內(nèi)華北落葉松萌生幼苗高度調(diào)查結(jié)果顯示，萌生幼苗的高度分布范圍從1.0cm到87.0cm。萌生苗高度的差異主要由苗齡差異所引起，各苗齡萌生苗的數(shù)量統(tǒng)計(jì)結(jié)果詳見圖2。由圖2可知，30個(gè)樣方共調(diào)查到264株萌生苗，采伐后1～4a生幼苗均有分布，其中1a生數(shù)量約占35.23%，2a生約占33.71%，3a生約占18.56%，4a生約占12.50%，顯然1、2a生幼苗明顯多于3、4a生。3、4a生幼苗數(shù)量較少并不能完全說明采伐初期萌生幼苗的數(shù)量少，部分幼苗可能受寒、旱的影響沒有保存下來。通常認(rèn)為落葉松種子的萌發(fā)力僅能維持1年[1]，顯然后續(xù)萌發(fā)的種源來自于周邊未采伐的林分?？梢姡谟蟹N源的情況下，林地能夠持續(xù)萌發(fā)大量幼苗用于未來林分的培育。

3結(jié)論與討論

本次調(diào)查發(fā)現(xiàn)華北落葉松皆伐再造林地在適宜的條件下可自然萌生較多華北落葉松幼苗，幼苗分布以下坡位和中下坡位為主，萌生密度可以達(dá)到常規(guī)造林密度要求，但中、上坡位所萌生的數(shù)量較少。下坡位相對中、上坡位受到的較大強(qiáng)度擾動和較好的土壤水肥條件是萌生幼苗數(shù)量較多的主要因素。

比較整地帶和草叢帶2種地表狀態(tài)下華北落葉松幼苗數(shù)量，整地帶的華北落葉松幼苗萌生數(shù)量顯著高于未整地帶，主要是整地及后續(xù)的擾動活動破壞了地表植被層和枯落物層使土壤層裸露，為種子進(jìn)入土壤創(chuàng)造了較多有利條件。顯然較大強(qiáng)度的擾動使土壤層裸露對華北落葉松天然更新起到了顯著促進(jìn)作用。

通過分析萌生幼苗的苗齡分布狀況，1～4a生幼苗均有較多分布，且1～2a生幼苗顯著多于3～4a生，這表明在有種源和適當(dāng)擾動條件下林地的幼苗可持續(xù)萌發(fā)，并能存活下來發(fā)育成幼樹，同時(shí)也說明了萌生幼苗的生長環(huán)境相對嚴(yán)酷，有著較高淘汰率，可能來自寒或旱的影響。

森林天然更新需要滿足種源和適合種子萌發(fā)的環(huán)境、適合幼苗生長的環(huán)境共3個(gè)基本條件。林區(qū)常見在華北落松林的林緣尤其是一些溝、坎等小地形有更新幼樹生長，但林內(nèi)很少見到更新幼樹，已有研究也表明華北落葉松林緣更新明顯優(yōu)于林內(nèi)[9]，這符合華北落葉松強(qiáng)陽性樹種的生長發(fā)育特性，也滿足了種源、種子能夠進(jìn)入土壤和較好的光照這3個(gè)條件。已有對大興安嶺地區(qū)興安落葉松研究表明表土裸露、無雜草灌木、土壤濕潤的情況天然更新頻度明顯增加[8]，同本次調(diào)查結(jié)果也相近。因此，華北落葉松林雖然在林下更新有諸多困難，但皆伐或帶狀采伐、強(qiáng)度漸伐后整地并結(jié)合保留母樹或人工播種等措施可促進(jìn)幼苗的天然萌發(fā)是實(shí)現(xiàn)森林天然更新的有效措施，可以加速森林植被的恢復(fù)和培育高質(zhì)量森林。

參考文獻(xiàn)

[1]馮健，赫亮，龐家舉，等.落葉松林天然更新機(jī)制研究進(jìn)展[J].遼寧林業(yè)科技，2019，5：46-49.

[2]李進(jìn)，石曉東，高潤梅，等.華北落葉松天然次生林更新及其影響因素[J].森林與環(huán)境學(xué)報(bào)，2020，40（6）：588-596.

[3]劉足根，朱教君，袁小蘭，等.遼東山區(qū)長白落葉松天然更新的調(diào)查[J].林業(yè)科學(xué)，2007，43（1）：42-49.

[4]張樹梓，李梅，張志彬，等.塞罕壩華北落葉松人工林天然更新影響因子[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2015，35（16）：5403-5411.

[5]王國祥，宋滿福，潘茂之.太行山華北落葉松天然林更新調(diào)查及采伐更新意見[J].山西林業(yè)科技，1995，4：9-12.

[6]楊占彪，李圣男，金紅喜.六盤山林區(qū)華北落葉松天然更新影響因子研究[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39（3）：206-209.

[7]曲文嬌，張?jiān)平?，王?長白落葉松天然更新效果的調(diào)查分析[J].遼寧林業(yè)科技，2005，5：59-60.

[8]朱教君，劉足根，王賀新.遼東山區(qū)長白落葉松人工林天然更新障礙分析[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2008，19（4）：695-703.

[9]魏玉龍，張秋良.興安落葉松林林緣天然更新與立地因子的相關(guān)性分析[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，44（2）：165-172.