淺談紅松人工用材林近自然經(jīng)營技術(shù)

●屈淑芬（吉林省遼源市東豐縣二龍山鄉(xiāng)綜合服務(wù)中心林業(yè)站 吉林 吉林 136300）

“近自然造林”一詞是由著名的林業(yè)學家Gayer提出的，是用來描述一種不同于人工林和砍伐系統(tǒng)的新森林管理形式[1]。近自然造林的目標是創(chuàng)建多層和豐富的混合林分的范例替代方案，實現(xiàn)模仿自然過程和世代無縫更替的森林管理。近年來近自然造林已成為許多國家林業(yè)的主要管理方法。本文探索我國紅松人工用材林近自然經(jīng)營技術(shù)，以期確定科學可行的定量指標和措施。

1 試驗地點及方法

1.1 試驗地點

本試驗地點設(shè)在我國東北地區(qū)某自然保護區(qū)的紅松林內(nèi)。林分平均海拔400 m，土壤主要成分為暗棕壤，厚度50～60 cm，坡度5～15°。根據(jù)1988～2014年的數(shù)據(jù)，年平均氣溫為11.8～18.4℃（平均值16.2℃），年降水量為586～1037 mm（平均值708 mm）。場地生產(chǎn)力反映在場地指數(shù)中，此處定義為100歲齡時的二次平均樹高，范圍為24.4～39 m（平均值32 m）。由于整體缺乏透光撫育。該林分紅松比例約為40%，闊葉林比例約為60%，屬于人工天然混林分。具體的林分情況，見表1。

表1 試驗地林分情況

1.2 試驗方法

試驗開始于2014年。將試驗林分分作6個區(qū)域，其中，A區(qū)采用4 m孔徑林隙處理，B區(qū)采用8 m孔徑林隙處理，C區(qū)采用12 m孔徑林隙處理，D區(qū)采用16 m孔徑林隙處理，E區(qū)采用全面伐除處理，F(xiàn)區(qū)為對照區(qū)域，無其他處理，保持林分原始狀態(tài)。經(jīng)過三個生長季后，于2018年春進行初次復查；經(jīng)過六個生長季后，于2021年春進行再次復查。兩次復查的內(nèi)容包括不同試驗區(qū)域內(nèi)紅松生長年高、林隙內(nèi)外紅松生長年高以及單個林隙內(nèi)紅松株數(shù)等，用以比較近自然造林技術(shù)對紅松生長的影響，進而確定紅松近自然經(jīng)營的技術(shù)指標等。

2 結(jié)果與分析

試驗期間，測量胸徑大于10 mm的所有活樹和死樹。在東、南、西、北四個方向測量所有活樹的胸徑、樹高、冠基高度和冠半徑，并計算樹冠長度、平均樹冠寬度和樹冠投影面積。記錄每棵樹相對于地塊中心點的位置。兩個增量核心（以北和東為主要方向）取至少20棵優(yōu)勢活樹加上10棵額外的活樹，覆蓋每個物種和地塊。測量每個增量核心的樹木年度徑向生長增量，精度為0.1 cm。將損壞的、不可讀的或與主年表相關(guān)性最低的核心排除（系數(shù)＜0.423，基于99%置信水平下樣本長度的關(guān)鍵系列間相關(guān)性）后，最終有2924個增量核心數(shù)據(jù)供進一步分析?；谀贻唽挾扔嬎銟淠灸贻喌拿恳荒甑臉浠娣e增量以減少偏差。為避免林分結(jié)構(gòu)的變化可能改變樹木競爭狀況，基于角度計數(shù)法，使用Spiegel Relascope測量每棵帶芯樹周圍的林分[2]。具體結(jié)果見表2。

表2 各區(qū)域紅松平均年高生長量比較表 單位：m

如表2所示，效果從優(yōu)到差排序為：D＞C＞F＞E＞B＞A。若繼續(xù)觀測，最佳樹高與林隙孔徑可能還會發(fā)生變化。從伐孔6年后的觀測結(jié)果看，16 m 孔徑已出現(xiàn)大量競爭植物。通過以上結(jié)果得出，樹高與林隙孔徑比值為1∶1～4∶3時較利于林隙內(nèi)紅松的生長。

3 結(jié)論與討論

紅松尤其是生長在密集區(qū)域的紅松對光照的競爭，是研究混合林生產(chǎn)力變化的關(guān)鍵驅(qū)動因素，而且必須考慮林分結(jié)構(gòu)才能理解和正確解釋由這種類型混合物引起的生長。種間競爭可改變樹木生長對天氣條件的反應(yīng)，這種方式可能對未來紅松管理產(chǎn)生重大影響。因此，紅松人工林的經(jīng)營可采用文中給出的適宜的樹高與林隙孔徑比，即1∶1～4∶3。

此外，考慮到樹木大小的林分結(jié)構(gòu)，使用競爭指數(shù)來描述核心樹與其直接相鄰樹木之間的空間關(guān)系來量化林分的空間結(jié)構(gòu)?；诓煌拍畹奈宸N競爭指數(shù)：基底面積、Hegyi競爭指數(shù)、角度計數(shù)抽樣估計、KKL位置相關(guān)競爭指數(shù)和基于結(jié)構(gòu)的競爭指數(shù)。對于前兩個指數(shù)，影響區(qū)域是預先定義的，因此，使用了距離目標樹 5 m、10 m、15 m 和 20 m 的距離。而 Hegyi 指數(shù)是一個與距離相關(guān)的指數(shù)，它根據(jù)與目標樹的距離對競爭進行加權(quán)。角度計數(shù)抽樣估計根據(jù)Bitterlich′s relascope計算目標樹周圍的林分基礎(chǔ)面積[3]。對于KKL和基于結(jié)構(gòu)的競爭指數(shù)，分別通過冠重疊、垂直搜索錐和水平距離進行評估。結(jié)果表明，紅松混交林的基面積增量平均高于純林，但闊葉林生長的增量不顯著。在混合林分中，紅松為主要的高度層。因此，兩個樹種的混合林分和純林分之間的樹高和直徑存在著差異，混合林分中二者差異較大，闊葉林差異較小。這可能表明以犧牲闊葉林為代價，從混合林分的紅松競爭中解脫出來。

對紅松人工用材林經(jīng)營技術(shù)進行分析和應(yīng)用，不僅可為紅松人工用材林理論生態(tài)學提供有效補充，還能為紅松人工用材林近自然經(jīng)營提供實現(xiàn)途徑，對紅松人工用材林經(jīng)營實踐具有一定指導意義。