撫育間伐對林分生長、結(jié)構(gòu)和多樣性的影響研究綜述

馮雪雷 馮楷斌 薛乾鑫 尹 鑫

（1.河北省木蘭圍場國有林場，河北 承德 067000；2.承德市農(nóng)林科學(xué)院，河北 承德 067000）

森林撫育作為森林經(jīng)營的重要手段，間伐對森林產(chǎn)生的影響主要包括：林分生長、總收獲量、林分結(jié)構(gòu)、土壤枯落物、森林小氣候及生物多樣性等。并主要表現(xiàn)在生長、結(jié)構(gòu)及多樣性方面。科學(xué)合理的森林經(jīng)營必須從綜合角度出發(fā)，依靠撫育間伐改善林分質(zhì)量，促進森林的健康、可持續(xù)的方向發(fā)展。

1.撫育間伐對林分生長的影響

林分在自然演替過程中存在一定的自然稀疏能力，但在現(xiàn)實林分中，仍然存在林分密度過大、林相差、生長不良等情況，嚴重影響著林分質(zhì)量。通過人為干預(yù)可以實現(xiàn)森林群落的質(zhì)量最優(yōu)化。就撫育間伐對林分生長而言，主要反映在撫育間伐對單株胸徑、林分樹高、單株材積和蓄積等方面的影響。

撫育間伐對胸徑的影響有著較為一致的結(jié)論：在一定間伐強度范圍內(nèi)，直徑生長量隨間伐強度增大而增加。徐國巧(2008)通過對華北落葉松的撫育間伐的研究，發(fā)現(xiàn)撫育樣地胸徑生長量顯著大于對照樣地，隨保留密度減小而增大。關(guān)于撫育間伐對林分樹高的影響，一部分學(xué)者認為撫育間伐對林分樹高生長量并沒有顯著的影響，因為林分樹高生長量、樹種組成和立地條件存在差異有一定關(guān)系，也有學(xué)者表明撫育間伐能夠促進林分樹高生長。

林分蓄積的生長量是由林分的樹種、胸徑、樹高及單位面積株數(shù)而決定。很多學(xué)者認為撫育間伐對林分收獲量有促進作用，如李春明(2003)通過對落葉松和人工杉木在不同撫育強度下的生長差異分析發(fā)現(xiàn)，在撫育間伐初期林分的蓄積量小于未間伐林分，但撫育林分的生長率顯著大于未間伐林分，由于林齡和林內(nèi)競爭逐漸加劇，間伐林分的蓄積最終會趨于未伐林分。張波（2017）在研究了隔行間伐和隔株間伐的不同撫育方式對速生楊人工林的影響，結(jié)果表明撫育后的林分環(huán)境得到有效改善，加快林木生長。張彥芳等（2012）通過對不同撫育間伐強度下華北落葉松人工林林木胸徑、單位面積蓄積量的變化進行了研究，隨著間伐強度的加大，林木生長的指標胸徑和蓄積量均呈上升后平緩的趨勢。武朋輝等（2017）認為撫育間伐通過調(diào)整林分密度，改善保留木的生長環(huán)境，從而促進保留木的生長。不同立地條件下的林分撫育間伐后3a內(nèi)喬木層平均凈生產(chǎn)力均以中等間伐強度（15% 蓄積量）的林分最高。也有學(xué)者通過對杉木林研究表明不同撫育強度對單位面積蓄積的生長量影響較小。

2.撫育間伐對林分結(jié)構(gòu)的影響

林分結(jié)構(gòu)研究對林分經(jīng)營有重要的指導(dǎo)意義。林分結(jié)構(gòu)指空間結(jié)構(gòu)和非空間結(jié)構(gòu)2部分，其中非空間結(jié)構(gòu)通常指直徑結(jié)構(gòu)和樹種結(jié)構(gòu)等，用來描述林分的平均特征；空間結(jié)構(gòu)考慮的是林木之間的位置關(guān)系。林分空間結(jié)構(gòu)對林分的生產(chǎn)力和生態(tài)功能起著重要作用。對林分非空間結(jié)構(gòu)的研究，一部分學(xué)者選擇以林分的直徑為研究目標，采用韋布爾函數(shù)進行擬合，也有學(xué)者通過對林分撫育前后樹種組成和徑階的變化進行分析，得出撫育間伐對結(jié)構(gòu)的影響結(jié)論。林分的空間結(jié)構(gòu)即林木的分布格局，可以反映種群的空間屬性及數(shù)量特征，對林分的穩(wěn)定性和林下更新狀況有一定的決定性作用。絕大多數(shù)學(xué)者利用角度尺、大小比數(shù)及混交度3個林分空間結(jié)構(gòu)參數(shù)，通常應(yīng)用點格局指數(shù)、角度尺指數(shù)來反應(yīng)林分的空間分布格局，應(yīng)用混交度指數(shù)來反應(yīng)樹種間的隔離程度，林木分化程度則采用大小比數(shù)進行分析。撫育間伐可以對林分空間結(jié)構(gòu)產(chǎn)生直接性的影響。田國恒等(2010)應(yīng)用大小比數(shù)、角尺度和混交度3個指標對塞罕壩地區(qū)不同類型林分的樣地進行比較研究，表明森林資源經(jīng)營過程中可根據(jù)林分空間結(jié)構(gòu)和營林目的進行適當(dāng)營林活動。趙中華（2008）運用角尺度、混交度和大小比數(shù)等林分結(jié)構(gòu)參數(shù)對甘肅小隴山5種灌木林地改造模式林分的空間結(jié)構(gòu)進行分析，表明撫育間伐能夠提高林分質(zhì)量。

3.撫育間伐對林分更新和多樣性的影響

森林更新是衡量森林撫育好壞的一個標志，實施撫育間伐措施后，林分郁閉度較低，光照條件的到改善，促進了林下植被的更新、生長和多層群落結(jié)構(gòu)的形成。俞春萍（2017）研究表明撫育措施對馬尾松純林的林下植被有明顯影響。宋新章等（2008）通過對撫育間伐對林隙和林下更新的影響進行研究，確定最優(yōu)更新情況對應(yīng)的林隙面積。適當(dāng)?shù)膿嵊胧┯欣诟纳屏帜旧L環(huán)境、促進林分更新，相關(guān)課題的研究也是林分的可持續(xù)發(fā)展的重要步驟和保障。

植物多樣性是一個群落結(jié)構(gòu)和功能復(fù)雜性的度量，是評價生態(tài)質(zhì)量的指標，也是森林可持續(xù)經(jīng)營的重要內(nèi)容。通過適宜的撫育，可人工誘導(dǎo)形成結(jié)構(gòu)更優(yōu)、質(zhì)量更高的森林群落，對林下植物多樣性的影響同樣重要。關(guān)于多樣性的研究，大多學(xué)者均采用物種豐富度指標、物種均勻度指標和多樣性指數(shù)三個指標來描述。撫育間伐對林下植被多樣性的研究是近些年研究的熱點，不同學(xué)者的觀點不盡相同。多數(shù)的研究結(jié)果都表明，森林撫育有利于提高林下物種的多樣性。鄭蘭英等（2017）利用生物多樣性指數(shù)進行擇伐撫育前后林下植物多樣性測度分析，結(jié)果表明，擇伐撫育后草本優(yōu)勢物種則變化劇烈。曹云等（2005）在關(guān)于人工撫育措施對油松生長特征影響的研究表明，撫育措施可以增加林下植被的種類、數(shù)量和蓋度。另一方面，有學(xué)者研究認為撫育間伐對林下植物多樣性沒有影響或者使多樣性較小。Gilliam（1995）研究表明撫育間伐對林分多樣性影響不顯著。

4.結(jié)語

撫育間伐對于森林植被群落、林分質(zhì)量、演替方向、生態(tài)環(huán)境等方面有著重要影響，研究森林撫育間伐生態(tài)理論體系，用以指導(dǎo)相關(guān)學(xué)科發(fā)展和經(jīng)營方案的制定與實施，對森林多功能的發(fā)揮和可持續(xù)經(jīng)營有著重要意義。通過采伐作業(yè)強度、方式的科學(xué)性與合理性，最大限度地減少對森林資源和環(huán)境的負作用，促進經(jīng)濟效益與生態(tài)功能的和諧發(fā)展，實現(xiàn)可持續(xù)經(jīng)營，也是以后的重點研究方向。