不同间伐强度对阔叶混交林生长及径级结构的影响

王立东，丁磊，胡万良，金鑫，邓杨，刘广斌

(1.国营本溪满族自治县碱厂林场,辽宁 本溪 117105；2.辽宁省森林经营研究所，辽宁 丹东 118002)

不同间伐强度对阔叶混交林生长及径级结构的影响

王立东1，丁磊2，胡万良2，金鑫2，邓杨2，刘广斌1

(1.国营本溪满族自治县碱厂林场,辽宁 本溪 117105；2.辽宁省森林经营研究所，辽宁 丹东 118002)

通过对辽东山区阔叶混交林进行抚育间伐试验，结果表明：适度的抚育间伐可促进阔叶混交林林木胸径和蓄积生长，林分平均胸径和蓄积生长率随着间伐强度的增加先升高后降低，其中弱度间伐区林分平均胸径生长率最大，中度间伐区林分蓄积量生长率最大。间伐效果表现在伐后最初几年，随着时间的推移，林分平均胸径和蓄积生长率逐渐降低，各间伐区差异逐渐变小。随着间伐强度和林龄的增加，峰值向大径级位置偏移，分布范围明显地向大径级扩展。由不同间伐强度林分径级分布范围看，伐后4～21 a，经过间伐的林分，径级分布峰值比对照区提高1～2径级。与对照区相比，各间伐区林分自然径级最大值、极差和直径离散度均有所增加,总体上表现出随着间伐强度和林龄增加而加大的趋势。综合考虑，中度间伐最有利于提高林分生产力，改善林分直径结构。

间伐强度；阔叶混交林；生长率；径级结构

阔叶混交林是以槭树属(Acer)、榆属(Ulmus)、椴树属(Tilia)等阔叶树类为主要标志的各种群落。群落中混生多种阔叶树种，优势树种常不明显，林木和其他植物种类组成依地段不同亦有明显区别。大多数情况下为多优结构，因此有时也称为杂木林[1]。

本文以抚育间伐21 a后的阔叶混交林为研究对象，进行抚育间伐试验研究，确定适宜的保留密度和经营措施，对制定阔叶混交林的培育目标和经营措施具有一定的参考价值。

1 试验区概况

试验区地处辽宁省本溪县草河口镇正沟村大倒木沟，123°51′—123°52′ E，40°53′—40°54′ N，属长白山余脉千山山脉，海拔280 m。气候属温带季风气候。年均温度6.1 ℃，无霜期126.7 d，年降水量926.3 mm，年蒸发量1 072.5 mm。阔叶红松林是该区域的地带性森林植被。现存森林类型包括日本落叶松(Larixkaempferi)、红松(Pinuskoraiensis)等人工林及蒙古栎林、硬阔叶林、阔叶混交林、针阔混交林等天然次生林。

2 研究方法

2.1 标准地设置

标准地于1995年4月年设立，阔叶混交林。按《森林经营技术规程》(DB21-706-93)抚育采伐适宜保留株数确定为试验林的中度区。分别增加和降低15%保留株数，将其确定为试验林的强度区和弱度区，此后未间伐。在试验林中设置一块未间伐的标准地作为本试验的对照区，采用下层抚育的方式。每个处理设置一块固定标准地，本研究中按照株数采伐强度人为地将间伐强度划分为4级：即强度区、中度区、弱度区和对照区。其林分调查因子见表1、2。

表1 各类型试验样地的基本情况

表2 阔叶混交林抚育间伐试验样地1995年采伐情况

2.2 林分因子调查

定期(间隔2～3年，至2015年10月)对标准地内胸径5 cm以上所有乔木逐株实测胸径。研究采用的林分指标主要有林木密度、林分平均胸径、蓄积量和相应的生长率，生长率采用普雷斯特公式计算:pn= [ (ya-ya-n) / (ya+ya-n) ]·200/n。式中:pn为n年间的平均生长率;ya和ya-n分别为a和a-n年的相应指标。林分收获量是指林分在某一时刻采伐时，由林分可以得到的木材总量[2]

3 结果与分析

3.1 不同间伐强度对阔叶混交林林分平均胸径的影响

由表3可知，阔叶混交林间伐4～21 a后弱度区林分平均胸径生长率是最大的，依次为对照区、中度间伐区和强度间伐区，伐后4年，各间伐区林分平均胸径生长率较大，随着时间的推移，各间伐区林分平均胸径生长率逐渐减少，间伐效应逐渐减弱，各间伐区差异变小。其中弱度间伐区伐后21年林分平均胸径生长率比伐后4年下降72.35%。可见，适度地抚育间伐可促进阔叶混交林林木胸径生长，间伐效果表现在伐后最初几年，随着时间的推移，生长率降低，各间伐区差异变小，这与前人研究结果相似[3]。

表3 不同间伐强度对阔叶混交林分平均胸径的影响

3.2 不同间伐强度对阔叶混交林林分蓄积量的影响

由表4可知，阔叶混交林间伐4～21 a后，各间伐区林分蓄积量生长率较对照区均有不同程度的提高。其中，中度区林分蓄积量生长率是最大的，依次为强度区、弱度区和对照区。伐后4 a，各间伐区林分蓄积量生长率较大，随着时间的推移，各间伐区林分蓄积量生长率逐渐减少，间伐效应逐渐减弱，各间伐区差异变小。其中中度间伐区伐后21 a林分蓄积量生长率比伐后4 a下降36.36%。2015年各间伐区林分蓄积量较对照区均有不同程度的提高,其中弱度间伐区林分蓄积量最高。2015各间伐区林分收获量均高于对照区。林分收获量随着间伐强度的增加先升高后降低，其中中度间伐区林分收获量最高。1995年间伐前，中度区林分蓄积量比对照区高20.39%，2013年中度区林分收获量比对照区高25.58%。可见，适度地抚育间伐可促进阔叶混交林蓄积生长，提高林分收获量，间伐效果表现在伐后最初几年，随着时间的推移，生长率降低，各间伐区差异变小，这与前人研究结论一致[3-5]。

表4 不同间伐强度对阔叶混交林林分蓄积量的影响

3.3 不同间伐强度对林分径级结构的影响

通过对不同间伐强度伐后4～21 a时的径级分布情况的分析，伐后4～21 a，林分径级分布大部分具有一个峰值，少数有两个或多个峰值。随着间伐强度和林龄的增加，峰值向大径级位置偏移，分布范围明显地向大径级扩展。由不同间伐强度林分径级分布范围看，伐后4～21 a，经过间伐的林分，径级分布峰值比对照区提高1～2径级。试验结果表明，经过适度间伐，林分径级结构更加合理，林分质量有较大提高。

对不同间伐强度的伐后4～21 a林分自然径级、极差、离散度及其变异系数等直径结构要素的计算结果见表5。

表6 不同间伐强度阔叶混交林林分自然径级、极差及其变异系数

由表6可知， 与对照区相比，各间伐区林分自然径级最大值、极差和直径离散度均有所增加,总体上表现出随着间伐强度和林龄增加而加大的趋势; 增加值以中、强度间伐较大,林分变异系数也随间伐强度增加而加大。与对照区相比，各间伐区极差增加1～4个径级。而对照这些结构指标未见明显变化, 基本上保持均衡状态。试验结果表明, 林分经过间伐后，生长条件改善, 保留木直径生长增加较快, 大径级林木数量增加, 使林分直径离散度、极差和变异系数等结构指标比对照区有明显增加,有助于优化林分直径结构。

4 结论与讨论

4.1 适度地抚育间伐能促进阔叶混交林林分平均胸径和蓄积生长率，提高林分收获量。间伐效果表现在伐后最初几年，随着时间的推移，林分平均胸径和蓄积生长率逐渐降低，各间伐区差异变小。应根据森林经营技术规程，缩短抚育间伐的间隔期，及时抚育间伐，改善林分生长环境。一些研究者认为，抚育间伐不能提高林分总收获量，林分总收获量遵循最终产量恒定法则[7-9]。本人认为造成这种结果的原因，是抚育间伐强度设置的等级不够，是否达到干扰上限尚不确定。另外，定位观测时间过短，应该获取到主伐年龄的数据，才能准确说明抚育间伐对林分收获量的影响。

4.2随着间伐强度和林龄的增加，林分径级分布峰值向大径级位置偏移，分布范围明显地向大径级扩展。由不同间伐强度林分径级分布范围看，伐后4～21 a，经过间伐的林分，径级分布峰值比对照区提高1～2径级。与对照区相比，各间伐区林分自然径级最大值、极差和直径离散度均有所增加,总体上表现出随着间伐强度和林龄增加而加大的趋势。综合考虑，中度间伐的森林经营措施最有利于提高林分生产力，改善林分直径结构。

[1] 谭学仁,张放,胡万良，等.辽东山区天然次生林恢复技术[M].沈阳：辽宁科学技术出版社，2008，39

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[8] 杨福贵.马尾松抚育间伐强度效应[J].华东森林经理，2004，18(3)：50-52

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Effects of Different Thinning Intensities on Growth and Diameter Structure of Broad-leaved Mixed Forest

Wang Lidong1, Ding Lei2, Hu Wanliang2,Jin Xin2, Deng Yang2, Liu Guangbin1

(1. Jianchang Forest Farm,State-owned Benxi Manzu Autonomous County, Benxi 117105,China; 2. Institute of Forest Management of Liaoning Province, Dandong 118002, China)

Thinning experiments were conducted on broad-leaved mixed forest in eastern Liaoning mountain area. Result shows that moderate tending thinning can promote DBH & accumulation of broad-leaved mixed forest of eastern Liaoning mountainous area, and the average DBH & accumulative growth rate of forest increase with the increase of thinning intensity and the average DBH growth rate is the largest in the weakly irrigated area, and the growth rate of the forest is the largest. Result shows that the average DBH & the growth rate of the forest decrease gradually with the passage of time, and the difference of the cutting area gradually became smaller. With the increase of thinning intensity and age, the peak shift to the large diameter position, the distribution range significantly expand to large diameter. According to the distribution range of different thinning intensity forest, the peak value of diameter distribution is 1-2 diameters from 4 to 21 years after cutting. Compared with the control area, the maximum, the difference and the diameter dispersion of the natural diameter all increase,and generally showed a tendency to increase with the increase of thinning intensity and age.Considering that moderate thinning is the most beneficial to improve stand productivity and improve the diameter structure of stand.

thinning intensity; broad-leaved mixed forest; growth rate; diameter structure

1005-5215(2017)04-0016-03

2017-02-07

辽宁省农业攻关计划及成果产业化项目(2015103002);国家林业局造林司项目(1692016-04)

王立东(1969-)，男，辽宁本溪人，大专，助理工程师,主要从事营林生产工作.

S781.81

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2017.04.004