刺槐林伐后更新空间布局

牛兴良

（抚顺市林业科学研究所，辽宁 抚顺 113008）

刺槐林伐后更新空间布局

牛兴良

（抚顺市林业科学研究所，辽宁 抚顺 113008）

该文以环城刺槐林更新空间布局为主要研究内容，以伐根径、萌发数、萌枝高、萌枝粗、伐根萌芽生长量、萌生幼树生长量、以伐桩为中心3m范围内根蘖幼树量等为指标，进行了连续3a的定点观测。通过对伐根萌芽更新幼树状况、根蘖更新幼树状况、萌芽分布格局的研究分析，探明了环城刺槐林伐后更新空间布局规律，提出了两个更新幼树数量模型：伐根萌芽更新幼树总量模型，即林分空间内大量伐根更新幼树数量模型即Y=N（74.6667+

刺槐林；伐后更新；空间布局；数量模型

刺槐是原产北美的树种，公元1601年就引入欧洲，公元1877年后引入中国，因其适应性强、生长快、繁殖易、用途广而受到欢迎。在国内已遍及华北、西北、东北南部的广大地区。在北纬23°～46°、东经124°～86°的27个省（市、自治区）都有栽培，而以黄河中下游和淮河流域为中心。垂直分布最高可达海拔2100m。多以水土保持林、防护林、薪炭林、矿柱林树种应用。刺槐原产地是在两个完全不相连接的地域分布，形态变异丰富，它的观赏价值逐渐受到人们的重视，尤其是在立地条件差，环境污染重的地区，是不可缺少的园林绿化树种。

森林更新是生态系统动态中森林资源再生产的一个自然的生物学过程。在这个过程中，以木本树木为主的生物种群在时间和空间上不断延续，发展或发生演替，对未来森林群落的结构及其生物学多样性具有深远的影响，因而它是一个极为重要的生态学过程[1]。抚顺市环城林带是从1985年开始建设的城市大环境保护绿化工程，建成了既有林与新植林相互衔接的环城林带体系。外围周长165.5km；林带宽度1.5～15.8km；东西跨度58km；南北跨度38.1km，刺槐是环城林主要的栽植树种。这个巨大的城市“绿肺”有效地改善了抚顺城区的环境质量。随着时间的推移，环城刺槐林已经达到成、过熟状态，林分中已出现枯死木和濒死木，逐渐失掉木材价值和生态保护能力。

但是由于环城刺槐林属于城市公益林范畴，如何处理好更新换代问题，如何最大发挥这些环城林带生态、经济和社会综合效益，更好地发挥其绿色屏障作用，实现青山常在、永续利用目的，需政府正确、科学地决策，已是迫在眉睫的重大问题。如放置不动，将错过更新换代的最佳时期，使得更多的环城刺槐林逐渐失掉木材利用价值和生态保护能力。而目前对于城市公益林更新换代，还无技术经验可依。本文通过试验、探索了环城刺槐林伐后更新空间布局。将为制定城市公益林—环城刺槐林采伐更新技术规程提供科学依据。

1　研究地概况与研究方法

1.1研究地概况

试验主要在抚顺地区进行。抚顺市地处东经123°39′42＂～125°28′58＂，北纬41°14′10＂～42°28′32＂之间，为长白山系余脉，平均海拔为400～500m。属于温带大陆性季风气候。主要气候特点是：四季分明，冬季漫长而寒冷，夏季高温而多雨，春季少雨而多风，秋季凉爽而短促。年平均气温为5～7℃，≥10℃积温平均为2700～3200℃，无霜期为130～150d，年平均降水量为760～790mm。以棕色森林土为地带性土壤。

1.2研究方法

抚顺市林业科学研究所自2006年开展环城林带森林更新采伐试点工作，共实施更新采伐25个小班，总作业面积43.23hm2，总作业蓄积3034.71m3。采伐方式为小面积皆伐和带状皆伐。其中小面积皆伐作业小班15个，带状皆伐作业小班10个。

带状皆伐作业分别以15、20、30、40、50m的采伐带与不同坡向的保留带相组合进行了采伐设计。

采伐作业后，以伐根径、萌发数、萌枝高、萌枝粗、伐根萌芽生长量、萌生幼树生长量、以伐桩为中心3m范围内根蘖幼树量等为指标，进行了连续3a的定点观测。

着重调查地点及内容：北关新村河北组14-1刺槐更新试验区萌生情况；连续3a在顺城区北关新村北鲜组试验区8—1调查更新幼树生长量；按照随机原理，抽取了3个作业小班，并随机选择根蘖数量与生长较有代表性地段，圈定调查研究了10个伐木根系周围根蘖幼树发生状况，并进行测算；按照随机原理，抽取了1个作业小班，并随机设置了50m×1m作业带更新横切面调查萌生幼树状况，来验证更新幼树数量模型准确性。

采伐设计情况见表1。

表1　刺槐林实行森林更新采伐作业设计

2　结果与分析

2.1刺槐林更新空间布局

2.1.1伐根萌芽更新幼树的调查结果

2008年对北关新村河北组14-1刺槐更新试验区萌生情况的调查数据如表2。

表2　刺槐更新试验区平均萌生情况

调查表明：伐后的刺槐伐桩，只要皮层完整，不同部位均有萌芽发生。

（1）伐根径对萌发数、萌枝高、萌枝粗的影响。2008年对北关新村河北组14-1刺槐更新试验区萌生情况的调查数据的分析结果如图1。

图1　伐根径对萌发数、萌枝高、萌枝粗的影响

从图1可以看出：随着伐桩直径的增大，萌芽幼树数量增加。

（2）采伐当年，伐根萌生幼树生长曲线。从图2中可以看出，采伐当年，伐根萌生幼树生长迅速，当年高生长平均3.2m，当年地径增长平均2.7cm。

图2　当年萌生枝高与粗生长

从图2中可以看出，4～5月是萌生幼树生长速生期，高生长很快达到高1～1.5m，径生长达到1.0cm。7～9月有2次生长高峰期。

（3）伐根萌生幼树连续3a（2006～2008年）生长情况。连续3a在顺城区北关新村北鲜组试验区8-1调查更新幼树生长量，分析结果见图3。

图3　更新幼树连续3a生长量

从图3中可以看出，幼树每公顷保留3195株，采伐后第3年，树高4.37m，胸径4.51cm，进入检尺径级，形成了新的幼龄刺槐林。

2.1.2根蘖更新幼树

刺槐是一个浅根性树种，主根不明显。水平根系较浅多集中分布在5～50cm土层内，放射状延伸，交织成网状。根系主要向下坡方向延伸、或沿水平方向（等高线方向）伸长0～40cm土层内。

选择生长较有代表性地段，圈定调查研究某一伐木根系统领下根蘖幼树发生状况，在距离伐桩3m范围内均有根蘖幼树发生（表3）。

在距离伐桩3m范围内均有根蘖幼树发生，主要集中在0.5～1.5m范围内，占总根蘖株数的78.5%；在调查中还发现靠坡下方多于坡上方（图4）。

表3　根蘖更新幼树情况

2.1.3萌芽分布格局

刺槐人工林皆伐后，伐根萌芽幼树呈丛状分布，丛间分布与原林分基本一致；平均每丛20.8株，而根蘖幼树多呈单株随机分布，两种更新幼树相互嵌套，总计更新幼树数量模型为：

以林分采伐前N=300株/hm2，平均伐根直径16cm计算，更新幼树数量为每公顷28000株。

以林分采伐前N=300株/hm2，平均伐根直径20cm计算，更新幼树数量为每公顷29400株。

50m×1m带更新切面调查结果（图5）表明：林分采伐前N=300株/hm2，平均伐根直径20cm，50m2有更新幼树2175株，计算每公顷更新数量为29010株，这与更新模型计算结果相符。

图4　根蘖与伐桩距离对更新幼树的影响

图5　50m×1m更新带横切面调查结果

3　小结

（1）刺槐人工林具无性更新萌芽与根蘖能力。利用刺槐根系发达，萌蘖强的特点，在其采伐迹地上采用伐根萌芽条建立第2代刺槐林，投资少，成林快，操作简单，林地生产力不受影响，可获取较好的造林效果。

（2）环城林带森林更新采伐基本要求：①森林更新采伐的调查设计工作，必须由市县林业局调查设计队完成。②环城林带森林更新采伐技术措施和要求：在伐区调查设计时，带状皆伐的保留带两侧要预留明显标记，采伐作业人员按指定的采伐木进行施工。为有利于天然下种和根蘖萌生，保证天然更新成活率，采伐林木时间确定在冬季施工作业，伐根高度不得超过5cm，采伐剩余物要及时全部清除。

（3）刺槐林更新空间布局规律是：刺槐人工林皆伐后，伐根萌芽幼树呈丛状分布，丛间分布与原林分基本一致；平均每丛20.8株，而根蘖幼树多呈单株随机分布，在距离伐桩3m范围内按根系延伸方向均有根蘖幼树发生，主要集中在0.5～1.5m范围内，两种更新幼树相互嵌套，总计更新幼树数量模型为：

［1］韩有志，王政权.森林更新与空间异质性［J］.应用生态学报，2003.13（5）：615-619.

S792.27

A

1002-3356（2015）01-0003-04

2014-10-23