透光抚育对红松生长及干形的影响

吕跃东，刘忠玲，姚 颖，王庆成，吕跃伟，郭树平*

(1．黑龙江省林业科学研究所，哈尔滨150081;2．东北林业大学林学院，哈尔滨150040)

红松(Pinus koraiensis)是我国东北林区特有的珍贵用材和经济树种，其根、叶、花、果和木材都具有较高的经济用途［1］。红松作为重要的经济树种是由它的生物学特性和经济价值所决定的，红松虽然主要以用材为主［2-6］，但同时它又是果树，除松仁外，其果鳞、花粉和松脂都具有广泛的用途，经济价值较高，种仁是营养丰富的保健食品［7-10］。目前国内红松干性研究内容较多，但红松透光抚育对红松干性研究较少。本文采用不同透光强度对红松林进行透光抚育，通过调查林分内各种指标，研究其树种组成结构、林分蓄积量和红松蓄积生产力，旨在寻找透光抚育对红松干性的影响规律，为定向培育红松用材林提供理论依据。

1 研究地概况

试验林地位于东北林业大学老爷岭生态定位站。地理坐标为东经 127°18'0″～ 127°41'6″，北纬45°2'20″～45°18'16″;地处张广才岭西坡，境内以山区丘陵地貌为主，年平均气温2．4℃，年大于等于10℃以上积温2 300℃左右，无霜期125d左右，年平均降水量700 mm。

2 研究方法

所调查红松林为1967年在撂荒地上营造的红松人工林，由于大量阔叶树种的侵入，形成人天混群落。先期阔叶树的生长逐渐超过红松，对红松的进一步生长产生抑制作用，1976年实施以伐除红松林冠上层阔叶树的透光抚育试验。采取了全透光(伐除红松林冠以上全部阔叶树)、半透光(伐除红松林冠以上一半阔叶树)和对照(未伐除阔叶树)三种处理方式［11］。

按照全透光、半透光和对照三种处理方式各设置3块30 m×20 m的标准地，然后将每块标准地划分为24个5 m×5 m的小样地。在每个小样地中调查乔木树种的种类、胸径、树高、密度及频度等，研究其树种组成结构、林分蓄积量和红松蓄积生产力［12］。

3 结果与分析

3．1 透光抚育对群落树种组成的影响

不同透光抚育强度使人工林群落树种组成结构有所差异，随着抚育强度呈梯度变化见表1。通过计算全透光、半透光、对照群落的组成树种的重要值，分析不同透光强度对群落树种组成结构的影响。全透光群落组成结构为8株红松1株水曲柳;半透光群落组成结构为6株红松1水曲柳1株其他;对照群落组成结构为5株红松1株蒙古栎1株水曲柳1株核桃楸1株白桦1株其他。半透光群落红松的优势地位较全透样地有所下降，对照群落红松的优势地位不及全透光和半透光群落。

由此可见，红松人工林群落主要树种组成结构随着透光强度的增大趋于简单，但红松的优势地位有所增加，这充分表明，伐除阔叶树的透光强度的调整，既是林分郁闭度的调整，也是阔叶树比例的调整，这对红松的生长，培育红松针阔混交林具有重要意义。

表1 不同透光强度红松人工林群落组成Tab．1 The community composition of korean pine plantation with different transmittance intensities

3．2 透光抚育对红松蓄积生产力的影响

利用黑龙江主要树种材积表计算红松和林分蓄积量，根据红松平均树龄，计算蓄积生产力。

不同透光强度的群落蓄积量有所不同。全透光群落蓄积量为238．09 m3/hm2，半透光群落蓄积量为 245．02 m3/hm2，对照为 183．22 m3/hm2(如图 1所示)，半透光群落最大，对照群落最小红松蓄积生产力沿透光强度梯度呈规律性变化，沿由大到小的透光强度，红松蓄积生产力依次为3．13、2．60、1．25 m3/hm2·a-1(如图2 所示)。

图1 红松人工林群落蓄积量Fig．1 The volume of pine plantation community

图2 红松人工林红松蓄积生产力Fig．2 The productivity of korean pine plantation

沿由小到大的透光强度，人天混群落红松蓄积生产力呈递增趋势，群落蓄积量则表现为半透光群落最大。这可能是因为半透光既解放了红松，也给保留的阔叶树提供了良好的生长空间，二者的综合效应使群落蓄积量表现为最大。从总体上看，透光群落蓄积量及红松蓄积生产力较不透光群落要大。

3．3 红松林分密度与红松干形的变化规律

以东北林业大学老爷岭生态定位站人工林为对象，分别选取44、33、26a生红松人工林为调查对象，共设置6块样地，每块样地大小为30 m×20 m，在样地内每木检尺，检尺结果见表2。通过数据分析，结果表明红松尖削度随着红松人工林林分密度的增大而减小(如图3所示)，说明林分密度越大红松尖削度越低，主干形质越好。同时随着林分密度的增大红松分叉率降低(如图4所示)，当密度为2 000株/hm2左右时，分叉率趋于稳定。同时发现林木高径比对主干形质产生明显的影响，高径比越大，形数也越大，如图5所示。通过以上结果可以看出，红松主干形受林分密度影响很大。

图3 不同林分密度红松尖削度变化规律Fig．3 The variations of korean pine taper with different stand densities

图4 不同林分密度红松分叉率变化Fig．4 The variations of korean pine bifurcation rate with different densities

图5 红松高径比与尖削度的关系Fig．5 The relationship between height to diameter ratio and taper degree for korean pine

表2 不同密度下红松生长情况Tab．2 Pine growth under different densities

4 结论

(1)红松人工林群落主要树种组成结构随着透光强度的增大趋于简单，但红松的优势地位有所增加。

(2)随着透光强度的增大，红松人工林中红松蓄积生产力呈递增趋势，群落蓄积量则表现为半透光群落最大。

(3)随着红松人工林林分密度的增加，红松尖削度越低，主干形质越好，同时分叉率也随之降低;红松的高径比对主干形质产生明显的影响，高径比越大，形数也越大。

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