择伐强度对阔叶红松林恢复和发展的影响

胡振生，周建宇，万道印，张宝峰

(黑龙江省带岭林业科学研究所，黑龙江伊春153106)

择伐强度对阔叶红松林恢复和发展的影响

胡振生，周建宇，万道印，张宝峰

(黑龙江省带岭林业科学研究所，黑龙江伊春153106)

通过对阔叶红松林择伐后19a的调查，证明择伐强度对阔叶红松林的恢复和发展有着重大影响。在调查的9个小区中，6小区择伐强度较小，伐后它的公顷保留量比其它8个小区平均每公顷多保留27.70m3，19a后，6小区的公顷生长量比8个小区平均每公顷为生长56.24m3，6小区比8小区每公顷多保留29.92m3蓄积，19a后，6小区净增林木蓄积143.06m3/hm2，8小区仅净增65.28m3/hm2，前者的净增量是后者的2.2倍。用每公顷少采29.92m3蓄积，换来每公顷多生长77.78m3蓄积，这是生态经济双丰收。现在6小区已完全郁闭成林，公顷蓄积量已达本地区阔叶红松林近熟林水平，8小区还处于阔叶红松林中龄林初期。6小区林木多样性指数，丰富度指数，均匀度指数均高于其它8个小区，重要值与其它8个小区近似，处于合理的区间，天然更新良好，说明适宜控制择伐强度，对阔叶红松林的恢复和发展十分有利。

阔叶红松林；择伐作业；恢复和发展

阔叶红松林是我国东北林区生产力最高，生态功能最强，生态适应性最好的森林群落。解放后，由于诸多原因，阔叶红松林受到极大的破坏，20世纪80年代以后，森林利用主要实行择伐作业，这种作业方式怎样，它的作业强度和质量，对阔叶红松林的恢复和发展有何影响？针对这一问题，我们进行了调查研究。我们在黑龙江省带岭林业实验局对一块1993年择伐，后经19a的自然恢复，现在对它的林分状态，生长量水平，生态功能进行调查研究，以进行适宜的森林抚育促进林木生长。

1 调查地的自然条件和林地现状

调查地位于黑龙江省带岭林业实验局境内，该局位于我国小兴安岭的东南端，46°50′8″～47°21′32″N，128°37′46″～129°17′50″E，年均气温1.4℃，月均最低气温-19.4℃，极端最低气温-40℃，月均最高气温20.9℃，极端最高气温37℃，年均降水量660mm。本气候属大陆性季风气候，冬季漫长而寒冷，夏季温暖而湿润，全年生长期约110d，无霜期约100d，土壤主要是暗棕壤森林土。

调查地位于带岭林业实验局秀水林场西南沟沟口，东北坡向，坡度5°～8°，坡位山下腹，面积约20hm2。原林分是以红松为主的阔叶红松林，其阔叶树主要有水曲柳，黄菠萝，胡桃楸，榆树，椴树等珍贵树种。1993年进行择伐作业，经19a的自然恢复，现在形成明显的两林层，上层是择伐时保留下来的林木，下层是择伐后天然更新的乔灌木。林木分布不均，呈现明显的小团状，密度较大的地段，已明显压抑下层林木的生长。本次调查主要针对择伐强度不同，保留木的径级大小不同而形成的现有林的现状和差异而展开的。

2 研究方法

2.1 调查地的区划

选择具有代表性的森林地段，按方格形将调查地划分为9个小区，每个小区面积500m2，每个小区间间隔4m隔离带，外围设有5m的保护带。为了便于调查，小区边界线均用不同颜色的油漆标注。调查地点总面积约0.8hm2。

2.2 林木调查

主要调查项目有，林分上层木树种组成，林分密度，树高，胸径和郁闭度。对部分间伐木测定胸径外周19a胸径生长量。林木蓄积计算是查黑龙江省立木材积表，其平均值的计算均按测树学的统计方法。

2.3 乔木树种多样性指数和重要值测定

2.3.1 多样性指数

采用shannon-wienner多样性指数，公式为

式中：H′-多样性指数，ni-第i种的个体数，N-所有种的个体数，Pi=ni/N

2.3.2 均匀度指数

采用Pielou均匀度指数，公式为

J′=H′/InS

式中：J′-均匀度指数，H′-实测多样性指数，InS-最大多样性指数，S-含有的所有树种数。

2.3.3 丰富度指数

以林分含有的树种种数S表示

2.4 重要值(N)，采用点-四分法测定，公式为

N=相对密度+相对优势度+相对频度

2.5 天然更新幼树调查

采用分小区逐株点数的方法，凡天然更新幼树地径达1～5cm，树高0.5～3m，生长健壮，成活稳定的乔木、亚乔木树种全部调查。

2.6 择伐后蓄积生长量的估算

利用试验地内8个树种(年龄在24～54a)65株间伐木，测定每株林木胸径外周19a的胸径生长量，计算出每个树种19a的平均胸径生长量。用2012年测定的每个小区各树种实测胸径减去对应树种近19a的平均胸径，差值即为19a前每个树种保留木的平均胸径，以此胸径值逐株计算单株材积，再计算出各小区保留蓄积，保留木平均胸径，用现有林各小区蓄积量，减去19a前各小区保留木的蓄积量，即得择伐后19a林木蓄积生长量(见表1)。

3 结果与分析

3.1 择伐现有林生长量分析

表1 择伐现有林各小区林分因子值及择伐后保留木生长量估算

3.1.1 从表1看出：6小区伐后保留林分密度最大(1500株/hm2)，保留木胸径也较大(9.63cm)，19a来林木蓄积生长量最高(143.06m3/hm2)；8小区保留木胸径较大(9.58cm)，但保留的林分密度最小(700株/hm2)，19a来林木蓄积生长量最低(65.28m3/hm2)；1小区保留的林分密度较大(1160m3/hm2)，但保留木胸径最小(6.68cm)，19a来林木蓄积生长量也很低(72.17m3/hm2)。其它6个小区，有的小区因受林分保留木密度小的限制，有的小区因受保留木胸径小的限制，而影响了择伐后林木蓄积生长量的提高。说明择伐后保留的林分密度和林木胸径是影响伐后林分恢复的主导因子。

3.1.2 6小区择伐后保留木蓄积为56.10m3/hm2，8小区保留林木蓄积为26.18m3/hm2，6小区比8小区多保留29.92m3蓄积。择伐19a后，6小区公顷蓄积量已达199.16m3，8小区仅为91.46m3，6小区净增林木蓄积143.06m3/hm2，8小区净增林木蓄积仅为65.28m3/hm2，前者净增量是后者的2.2倍，6小区用每公顷少采伐29.92m3蓄积，换来每公顷多生长77.78m3蓄积，林木生长效益提高了1.6倍。6小区已完全郁闭成林，林木蓄积量已接近本地区近熟林水平，而8小区林分郁闭度仅为0.57，还有待天然更新的幼树进入主林层来补充，林木蓄积量只相当于本地区中龄林初期水平。看出6小区林分成熟期比其它小区最低提前10a，恢复进度大大加快。为促进林木生长，6小区现在即可间伐部分中小径材，而8小区最低还得等待10a以后才能进行同样的间伐。获取经济效益期也要延后。其他7个小区与6小区相比，也有类似于8小区不及6小区的情况，但不及的程度较轻一些。由此看出，择伐不能仅顾当前的小利，加大择伐强度，损害长期的根本大利；采取适宜的择伐强度，不但可获取较大的经济利益，而且可保持森林环境，实现森林永续经营，永续利用，对维持生态平衡也大有裨益。

3.1.3 择伐强度的大小对采伐后森林的恢复影响很大，但也不能说择伐强度越小越好。择伐强度到底多大为好，不同的林分，不同的立地条件，要求是不一样的，也不可能完全相同。它既要考虑保护森林生态和稳定的林木生长量，不影响森林的恢复进程，又必须考虑林企的生产效益，使长期的效益与短期的利益结合起来。国家森林采伐更新规程要求，择伐蓄积强度不能大于40%，对阔叶红松林中胸径小于30cm的红松不得采伐等，是必须要遵守的，才能保证择伐强度在比较合理的水平上。

3.2 现有林物种多样性分析

物种多样性主要测定了各小区上层木的多样性指数，丰富度和均匀度，详见表2。

表2 现有林各小区上层木物种多样性指数

物种多样性决定生态的稳定性，丰富度和均匀度是对多样性的补充和说明，在丰富度越高，均匀度越大时，多样性指数才具有更好的说明和较高的价值。严格讲，乔木层多样性指数与林分密度全无必然的直接关系，不过从表1各小区林分密度的大小排序，与表2各小区多样性指数，均匀度指数的大小排序看，虽然有一些差异，但排序的总的趋势确是有些相似的。这一现象说明择伐强度越小，单位面积保留木株数就越多，增加树种种类的可能性就越大，各树种组成比例趋于均衡配置的几率就越高，因此也就有增大物种多样性指数，均匀度指数的趋势和必然的条件，也就有利于增加林分的稳定性和生态功能作用的发挥。

3.3 树种重要值分析

表3 现有林上层木各树种的重要值

注：其它乔木含云杉、冷杉、色树、柞树等。

重要值是反映各树种的相对密度，相对优势度，相对频度的综合性指标。反映了各树种在林分中的地位和重要程度，但不能说某树种的重要值越大越好，混交林在突出主要树种外，其它伴生树种也应多样化均衡配置为佳。从表3看出，各小区都是红松占绝对优势，并有5～7种伴生的阔叶树，这种保留方式和红松的保留数量，是比较合理的，为恢复和发展原生态的阔叶红松林奠定了物质基础。但从表1的数据可知，这块择伐林地，在择伐时保留的公顷密度和中径级以上林木还是有很大欠缺的。所以我们认为这块林地能恢复阔叶红松，但时间要长一些，从现在起还需约10～20a，才能恢复原状。

3.4 天然更新幼树调查分析

表4 各小区天然更新的幼树种类和数量

天然更新幼树种类与现有林的树种基本相同，有红松、云杉、水曲柳、榆树、椴树、黄菠萝、胡桃楸等。其中红松占更新幼树的12.1%，榆树、水曲柳等幼树已经有3m多高，天然更新情况良好，特别是红松天然更新已占更新幼树10%以上，这是择伐后恢复和发展阔叶红松林必要的物质基础。

表面看天然更新具有很大的偶然性，实际上天然更新与环境具有很强的内在的必然性，即具有较好的种子发芽条件和幼苗生长条件，天然更新必定较好。本次调查发现，择伐后保留林分密度较大的1，6、7、9小区，平均小区天然更新乔木幼树31株，比9个小区平均更新的乔木幼树25.4株高出22个百分点。若乔木、亚乔木合并，1、6、7、9小区，平均小区天然更新幼树34.0株，比9个小区平均更新幼树27.8株，高出22.3个百分点。这一现象说明，在一定的择伐强度范围内，择伐强度越大，保留的林分郁闭度越小，林内裸地面积越大，土壤湿度越小，杂草较旺盛，因而天然更新必定较差。相反，择伐强度较小，天然更新条件有所改善，天然更新必定较好。所以适宜降低择伐强度，对天然更新有利，也有利于择伐后的林分恢复。

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2014-12-09

胡振生(1958-)，男，营林高级工程师，主要从事林木育种及研究工作，E-mail:lyj1984@126.com。

S752.2

A

DOI.:10.13268/j.cnki.fbsic.2015.02.012