河北省太行山區(qū)側(cè)柏林分布規(guī)律及其適宜生境研究

摘要：" 側(cè)柏在河北省主要分布在太行山區(qū)，為揭示側(cè)柏林分布規(guī)律并探究其適宜的生長環(huán)境，本文以河北省側(cè)柏二類資源數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，采用二元材積表，計算和分析側(cè)柏林面積與蓄積量空間分布規(guī)律，揭示其與地形因子的關(guān)系。研究結(jié)果：（1）河北省太行山區(qū)側(cè)柏林分布面積為1.685 7萬hm2，總蓄積量為58.31萬m3，單位蓄積為34.59 m3/hm2。（2）不同齡組中，總蓄積量最大的為中齡林（24.82萬m3），單位蓄積量最大的為過熟林（86.54 m3/hm2）。（3）不同林種中，總蓄積量最和分布最廣的均為水保林（44.51萬m3，1.2813萬hm2），最小的為其他防護林（0.000 4萬m3，0.000 1萬hm2）。（4）側(cè)柏林適宜生境為海拔600～800 m、坡度15°～25°、朝北坡地區(qū)。

關(guān)鍵詞：" 太行山區(qū)；" 側(cè)柏；" 蓄積；" 生境

中圖分類號：" "S 715 ， 54 + 2" " " " " " " "文獻標識碼：" "A" " " " " " " " 文章編號：１００1 － 9499（２０25）01 － 0001 － 04

Study on Distribution and Suitable Habitat of Platycladus orientalis in Taihang Mountain Area of Hebei Province

TANG Suqing1 MENG Xiangsong2 YANG Xinbing2** HUO Na2 GAO Zewei2

（1." Shexian Forestry Bureau，" Hebei Handan 056400;" 2." College of Forest，

Hebei Agricultural University，" Hebei Baoding 071000）

Abstract In Hebei Province， Platycladus orientalis mainly distributed in the Taihang mountains. In order to reveal the distribution rule of lateral Platycladus orientalis and explore its suitable growth environment in Hebei Province， this paper calculated and analyzed the spatial distribution law of the area and stock of Platycladus orientalis in Hebei Province by using the binary volume table， and revealed the relationship between the area and topographic factors. The results showed that： （1） The distribution area of Platycladus orientalis in Taihang Mountain area of Hebei province is 16 857 hm2， the total stock volume is 583 100 m3， and the unit stock volume is 34.59 m3/hm2. （2） In different age groups， the total stock volume was the largest in the middle-aged forest （248 200 m3）， and the unit stock volume was the largest in the over-mature forest （86.54 m3/hm2）. （3） Among the different forest species， the water conservation forest （445 100 m3， 12 813 hm2） had the largest total stock and the widest distribution， while the other protection forests （0.000 4 million m3， 0.000 1 million hm2） had the smallest total stock. （4） The suitable habitat for the Platycladus orientalis is 600～800 m above sea level， slope of 15°～25°， north slope area.

Key words Taihang Mountain area; Platycladus orientalis; accumulation; habitat

森林蓄積量指的是一定林區(qū)中林木樹干部位的總材積量，它反映了森林的資源總量和水平，是森林生態(tài)系統(tǒng)的基本數(shù)量特征，是評價森林生產(chǎn)力和森林生態(tài)質(zhì)量的重要指標之一[ 1 ]。研究森林蓄積量對了解森林資源、評估造林水平和指導(dǎo)人工林建設(shè)具有重要意義[ 2 ]。側(cè)柏（Platycladus" orientalis）是河北省主要樹種之一，耐陽光直射、耐旱、耐瘠薄，是適合大面積人工種植改善生態(tài)環(huán)境的主要樹種。目前有關(guān)側(cè)柏的研究主要集中在林下生物多樣性[ 3 ]、葉片生理功能[ 4 ]、枯落物水文功能[ 5 ]等方面，有關(guān)側(cè)柏蓄積量分布規(guī)律及其適宜生境的研究較少。Wang Yingwei[ 6 ]等對山東省側(cè)柏的研究表明：在低海拔地區(qū)側(cè)柏生長情況更好。史元春[ 7 ]等對蘭州北山的側(cè)柏研究表明：側(cè)柏株高與冠幅的異速生長關(guān)系存在坡向差異，南坡生長速率冠幅＞株高，北坡生長速率冠幅＜株高，東坡和西坡株高、冠幅的生長速率相近。張永麗[ 8 ]等研究黃土高原坡位對側(cè)柏人工林生長影響發(fā)現(xiàn)，側(cè)柏林的樹高及胸徑生長表現(xiàn)均為下坡位＞中坡位＞上坡位。本文以側(cè)柏二類資源數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，分析河北省太行山區(qū)不同地區(qū)、起源、林種、林齡的側(cè)柏林面積和蓄積量分布規(guī)律，基于立地因子（坡度、坡向、土層厚度等）和生長因子（胸徑、樹高等）解析側(cè)柏分布的最適立地條件，旨在為河北省太行山區(qū)側(cè)柏造林和經(jīng)營活動提供依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

河北省太行山區(qū)位于110°39′～116°55′E，34°91′～40°65′N，包括石家莊市（井陘縣、鹿泉市、元氏縣、贊皇縣、平山縣、靈壽縣、行唐縣、井陘礦區(qū)），邯鄲市（邯鄲縣、武安市、磁縣、涉縣、峰峰礦區(qū)、永年縣）、保定市（淶水縣、淶源縣、唐縣、滿城區(qū)、順平縣、易縣、曲陽縣、阜平縣）、邢臺市（臨城區(qū)、內(nèi)丘縣、邢臺縣、沙河市），總面積約2.6萬km2。屬溫帶大陸性季風氣候，四季分明，年均降水量503.4 mm，全年平均氣溫介于-0.5～14.2 ℃。土壤類型有褐土、潮土、棕壤、栗鈣土、灰色森林土、粗骨土、栗褐土、石質(zhì)土。

2 研究方法

本研究以河北省太行山區(qū)2022年二類調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，篩選出胸徑≥5 cm的側(cè)柏小班9466個，根據(jù)小班中平均胸徑、平均樹高和小班面積，利用式（1）二元材積表計算蓄積。并對太行山區(qū)4個地級市、3個林種、5個齡組的側(cè)柏林分布面積、總蓄積量、單位蓄積量進行對比。

V＝0.000 071 182 990×D1.941 487 4×H0.814 870 80（1）

式中，V：材積（m3）；D：胸徑（cm）；H：樹高（m）。

本研究以200 m為梯度，劃分7個海拔等級：等級1（≤200）、等級2（200～400）、等級3（400～600）、等級4（600～800）、等級5（800～1 000）、等級6（1 000～1200）、等級7（≥1 200 m）。將坡度分為6個等級：平坡（≤5°）、緩坡（5°～15°）、斜坡（15°～25°）、陡坡（25°～35°）、急坡（35°～45°）、險坡（＞45°）。將坡向劃為9個方向：無坡向（坡度＜5°）、東坡（67.5°～112.5°）、東南坡（112.5°～157.5°）、南坡（157.5°～202.5°）、西南坡（202.5°～247.5°）、西坡（247.5°～ 292.5°）、西北坡（292.5°～337.5°）、北坡（337.5°～ 360°、0～22.5°）、東北坡（方位角22.5°～67.5°）。根據(jù)《森林資源規(guī)劃設(shè)計調(diào)查技術(shù)規(guī)程》（GB/T26424－" 2010），將側(cè)柏分為3個林種（10個亞林種）：防護林（護岸林、護路林、其他防護林、水保林、水源林）、特殊用途林（保護林、風景林、國防林、環(huán)境林）、用材林。

3 結(jié)果與分析

3. 1 太行山區(qū)側(cè)柏林不同齡組蓄積量分布

由表1可知，從面積來看，河北省太行山區(qū)側(cè)柏林以幼齡林（0.666 1萬hm2）和中齡林（0.660 6萬hm2）為主，占全省側(cè)柏總面積的56.81%，分布面積最小的為成熟林，面積0.003 3萬hm2，僅占總面積的0.2%。從蓄積來看，不同齡組側(cè)柏總蓄積量大小排序為：中齡林＞近熟林＞幼齡林＞過熟林＞成熟林，成熟林蓄積量僅占總蓄積量的0.19%。單位蓄積量過熟林最大，為86.54 m3/hm2，其次為成熟林，為57.58 m3/hm2，幼齡林最小，為19.76 m3/hm2。

3. 2 太行山區(qū)側(cè)柏林不同林種蓄積量分析

由表2可知，從面積來看，河北省太行山區(qū)側(cè)柏林防護林亞林種最大為水保林（1.281 3萬hm2），占太行山區(qū)防護林總面積的84.15%，其次為水源林（0.538 7萬hm2），占防護林的15.83%，護岸林、護路林、其他防護林均為0.000 1萬hm2，0.007%。特殊用途林亞林種中分布面積最廣的為風景林（0.097 5萬hm2），分布面積最小的為紀念林（0.000 5萬hm2）。

從蓄積量來看，防護林亞林種中總蓄積量最大的為水保林（44.505 5萬m3），其他防護林最小（0.000 4萬m3）。單位蓄積量大小排序為：水源林（35.59 m3/hm2）＞水保林（34.73 m3/hm2）＞護路林（8.00 m3/hm2）＞護岸林（7.00 m3/hm2）＞其他防護林（4.00 m3/hm2）。特殊用途林中總蓄積量最大的為風景林（3.580 8萬m3），最小的為環(huán)境林（0.013 1萬m3），單位蓄積量大小排序為：國防林（42.00 m3/hm2）＞風景林（36.73 m3/hm2）＞環(huán)境林（26.20 m3/hm2）＞保護林（23.24 m3/hm2）。

綜上，河北省太行山區(qū)側(cè)柏防護林面積和蓄積量最大（1.522 6萬hm2、53.084 3萬m3），用材林面積和蓄積均最?。?.002 0萬hm2、0.097 9萬m3）。單位蓄積量排序為：用材林（48.95 m3/hm2）＞特殊用途林（34.86 m3/hm2）＞防護林（31.84 m3/hm2）。

3. 3 地形因子與側(cè)柏林關(guān)系

3. 3. 1 海拔與側(cè)柏林分布及單位蓄積量關(guān)系

將側(cè)柏單位蓄積量與海拔進行數(shù)據(jù)疊加，得到河北省太行山區(qū)側(cè)柏林不同等級單位蓄積量隨海拔梯度變化情況。由表3和圖1可知，隨著海拔的不斷升高，側(cè)柏林分布面積呈先增后減的規(guī)律。海拔600～800 m側(cè)柏林分布最廣，為0.403 1萬hm2，其次是海拔400～600 m（0.375 4萬hm2），海拔1 200 m以上（含1 200 m）分布面積僅為0.006 0萬hm2。海拔600～800 m之間總蓄積量最大，為12.94萬m3，占總蓄積量的22.19%，海拔1 200 m以上（不含1 200 m）總蓄積量最小，為0.21萬m3，僅占0.36%。單位蓄積≤5 m3/hm2、15～20 m3/hm2、＞25 m3/hm2的側(cè)柏林主要在海拔600～800 m，單位蓄積在5～10、10～15、20～25 m3/hm2的側(cè)柏在海拔400～600 m分布最廣。

3. 3. 2 坡度與側(cè)柏林分布及單位蓄積量關(guān)系

將側(cè)柏單位蓄積量與坡度進行數(shù)據(jù)疊加，得到太行山區(qū)不同等級側(cè)柏林單位蓄積量隨坡度分布規(guī)律。由表4和圖2可知，隨著坡度的不斷升高，側(cè)柏林分布面積呈先增后減的規(guī)律。側(cè)柏林在坡度15°～25°間分布最廣（1.509 6萬hm2），總蓄積量最大（24.03萬m3）；其次是坡度25°～35°的地區(qū)，分布面積為0.557 8萬hm2，總蓄積量為18.92萬m3；坡度＞45°的地區(qū)側(cè)柏面積最小，僅占河北省太行山區(qū)側(cè)柏林總面積的0.11%。從單位蓄積來看，各等級單位蓄積量側(cè)柏林分布隨著坡度的不斷增大呈現(xiàn)出先增后降的分布規(guī)律，主要分布在坡度15°～35°。不同坡度面積分布由大到小排序為：斜坡（15°～25°）、陡坡（25°～35°）、緩坡（5°～15°）、急坡（35°～45°）、平坡（≤5°）、險坡（＞45°）。

3. 3. 3 坡向與側(cè)柏林分布及單位蓄積量關(guān)系

將側(cè)柏單位蓄積量與坡向進行數(shù)據(jù)疊加，得到不同等級單位蓄積量在不同坡向上的分布情況。由表5和圖3可知，除無坡向外，其他各個坡向側(cè)柏林分布面積相差較小。不同坡向上側(cè)柏面積由大到小排序為：南＞東北＞東南＞西南＞西北＞東＞北＞西＞無坡向。各等級側(cè)柏分布面積由南向北分布上呈現(xiàn)逐漸減低的趨勢?？傂罘e量由北向南分布上呈現(xiàn)逐漸減低的趨勢，東北坡最大，為7.62萬m3，其次是北坡，為7.31萬m3，無坡向最小，為2.60萬m3。蓄積量和面積規(guī)律并不一致。

4 討 論

不同海拔區(qū)間導(dǎo)致溫度、光照等一系列氣象、環(huán)境等因子的不同，海拔的變化會引起生境條件存在差異[" 9" ]。本研究發(fā)現(xiàn)，隨著海拔的不斷升高，側(cè)柏林分布面積呈先增后減的規(guī)律；當海拔超過800 m時，側(cè)柏蓄積由12.94萬m3降低至9.69萬m3，降低74.88%。Wang Yingwei[ 6 ]等的研究也表明低海拔地區(qū)的側(cè)柏生長較高海拔好；郭英榮[ 10 ]等研究發(fā)現(xiàn)，森林蓄積量在海拔梯度上呈現(xiàn)先增大后減小的規(guī)律且蓄積量在某一海拔梯度中會迅速降低；二者和本研究結(jié)果基本一致。

坡度影響土壤的水、熱及養(yǎng)分的再分配，坡度越大水土保持能力越差，越不利于植被生長[ 11 ]。本研究發(fā)現(xiàn)，側(cè)柏林分布面積及蓄積量在坡度15°～" 25°間最大，坡度大于25°時側(cè)柏面積和蓄積量均隨坡度的增加而減少，與楊宇軍[ 12 ]等研究結(jié)果相似。

不同坡向造成林木生長所需的養(yǎng)分、光照、土壤水分和氣溫等微環(huán)境的變化，從而形成生物量、蓄積量和生產(chǎn)力的差異[ 13 ]。本研究表明：河北省太行山側(cè)柏在南坡、東北坡、東南坡、西南坡分布最多，但總蓄積量東北坡最大。侯玉松[ 14 ]等研究淄博市淄川區(qū)側(cè)柏人工林發(fā)現(xiàn)，南坡側(cè)柏單位蓄積量大于北坡，與本研究結(jié)果不一致。其原因可能是南坡受陽光直射時間長，溫度較高、濕度較低，蒸發(fā)量大，有機物積累較少，土壤相對干旱貧瘠，會引起側(cè)柏水分流失，最終導(dǎo)致了北坡比南坡側(cè)柏的蓄積量更多。

5 結(jié) 論

河北省太行山區(qū)側(cè)柏林幼齡林和中齡林總面積最大，但中齡林和近熟林總蓄積量最大，側(cè)柏多用作防護林。側(cè)柏的分布面積和蓄積量隨海拔及坡度的增加均呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢。側(cè)柏分布面積總體上南坡大于北坡，但是蓄積量正好相反，北坡大于南坡。河北省太行山側(cè)柏適宜生境為海拔600～800 m、坡度15°～25°、朝北山地。

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