浅析太行山南麓侧柏人工林森林抚育林分最佳保留密度

谢会芳　贾长荣　李兴思　翟立海

摘 要 为确定太行山南麓侧柏人工林合理的森林抚育林分最佳的保留密度，以河南省国有济源市南山林场35年生的4种不同森林抚育保留密度的侧柏人工林作为研究对象，设置两个未经处理的对照样地，采用樣地调查方法，对不同保留密度的侧柏人工林指标进行调查。结果表明：侧柏的最佳保留密度与平均胸径、平均冠幅关系密切；保留密度随着平均胸径、平均冠幅的逐渐增大而减小；太行山南麓35年生的侧柏人工林森林抚育的最佳保留密度应控制在1 400株/hm2，更有利于侧柏林木生长。

关键词 侧柏人工林；森林抚育；林木生长

中图分类号：S792.18 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.17.050

侧柏（Platycladus orientalis （L.） Franco），为柏科侧柏属的一种常绿乔木，具有良好的涵养水源和保持水土的生态功能，因其适应性强，且耐干旱、贫瘠，为河南省太行山区最主要的防护林和水源涵养林的主要造林树种。基于此，通过对济源市南山林场35年生侧柏人工林森林抚育保留密度与生长指标进行合理分析，以确定其合理的森林抚育林分保留密度，为太行山南麓侧柏人工林的合理经营提供科学依据。

1 研究区概况

河南省国有济源市南山林场地处太行山南麓，济源市环城路西南3 km处，黄河小浪底库区北岸（东经112°24′～112°32′，北纬34°58′～35°04′），地理位置比较特殊[1]。该区属暖温带大陆性季风气候，年均气温14.3 ℃，极端最高气温43 ℃，极端最低气温-20 ℃。年平均日照时间2 370.5 h，年均日照率54%。年均降雨量646.4 mm，主要分布在7—8月。无霜期历年平均为223 d，总的气候特点是冬春干旱多风，夏秋炎热多雨。四季分明、雨热同季、气温温和和适量的降水，为林木生长提供了适宜的气候条件。试验地海拔300～380 m，土壤质地多为褐土，土层厚度为15～40 cm，pH值一般为7.0～7.5。乔木林主要树种为栓皮栎、侧柏、刺槐等乔木，林下植被多为荆条、扁担木、酸枣等小灌木及荩草、隐子草等草本植被。

2 研究方法

2.1 样地设置

在查询2010—2018年森林抚育资料的基础上，通过对历年22.3 m×30 m或则25.9 m×25.9 m的标准样地进行调查，选择具有代表性的森林抚育完成后的4种林分保留密度（1 000株/hm2、1 400株/hm2、1 800株/hm2、

2 200株/hm2）35年生的侧柏人工林。在4种林分密度下每种选择4个样地进行调查，每种并设立未进行森林抚育的两个对照样地（2 600株/hm2、3 000株/hm2），共计24个样地。

2.2 调查方法

在样地内采取树木各项生长指标，样地内所有侧柏胸径采用围尺在林木1.3米处每木检尺，并挂牌标记，分别不同径级选取标准木测量树高，一般每个标准地至少量测15株树，标准木按胸径的正态分布进行选取，根据量测结果绘制树高曲线，查算每个径阶的平均树高。树木冠幅采用米尺在东西、南北两个方向的直径进行测量，然后取平均值作为树木的冠幅。样地数据采集时间为2010—2018年。

2.3 数据处理与分析

根据调查树木的各项生长指标，对照《林业立木材积表》华北侧柏查算立木材积[2]，在Excel表格中对数据进行整理、分析并作图，分析推测出35年侧柏人工林森林抚育的最佳保留密度。

3 结果与分析

3.1 侧柏森林抚育保留密度与林木树高的关系

从图1中可以看出，侧柏人工林的林分密度越大，平均胸径越小，和童书振等对杉木[3]的研究结果大致相同，其回归方程为：y=62.335x-0.271 0，相关指数为0.897 3。森林抚育侧柏人工林的林分保留密度从2 200株/hm2减小到1 000株/hm2时，平均数高由7.8 m增加到9.2 m，而未抚育的人工侧柏林林分密度（2 600株/hm2、3 000株/hm2）更大，树高更加小，这说明随着森林抚育强度的减小，侧柏林分保留密度增加，但是平均树高逐渐减小。研究结果表明，35年侧柏保留密度不易过大，必须保证林内的透光度和林内的光照条件，才能有利于林木生长，也说明林分郁闭时进行合理的森林抚育是很有必要的。

3.2 侧柏森林抚育保留密度与林木胸径的关系

35年森林抚育侧柏人工林不同保留密度与对照样地测量结果表明：侧柏人工林林分保留密度为1 000株/hm2

时，平均胸径为13.0 cm；密度为1 400株/hm2时，平均胸径为11.5 cm；密度为1 800株/hm2时，平均胸径为10.3 cm；

对照样地密度为2 200株/hm2时，平均胸径为9.1 cm。密度为2 600株/hm2时，平均胸径为8.5 cm；密度为3 000株/hm2

时，平均胸径为8.1 cm，说明侧柏的胸径随着森林抚育保留密度的减小逐渐增大。由图2可推断，森林抚育采伐保留密度有利于增加林木胸径。其回归方程为：Y=-3.872 4lnx

+39.097，相关指数为0.966 1。也就是说35年侧柏林分保留密度与侧柏胸径呈负相关关系，这与对杉木[6]、油

松[7-8]等树种的研究得出的结果基本一致。

不同保留密度条件下，侧柏胸径生长明显差异，可能是由于林木生长空间大，林木间竞争小，增加了土壤养分、水分及太阳辐射等因素而造成的。

3.3 侧柏森林抚育保留密度与冠幅的关系

侧柏人工林的林分密度从3 000株/hm2减少到

1 000株/hm2时，平均冠幅由1.1 m增加到3.5 m（图3）。侧柏森林抚育的保留密度与冠幅呈负相关关系，其回归方程为：Y=-0.001 1x+ 4.688 4，相关指数为0.973 9。这应该也是因为林木之间的竞争减小，增加了林木个体的营养，且林木通风、透光，加速了地被物的分解，提高了土壤肥力的缘故。

3.4 侧柏森林抚育保留密度与蓄积量的关系

用胸径和树高，根据林木保留密度和單株蓄积求出公顷蓄积量[9]，由图4可知，侧柏蓄积量随着林分密度的增加呈现出先增加后减小的变化趋势。从图4中还可以看出，未经森林抚育过两种样地的公顷蓄积最小，分别为62.4 m3和60 m3。而森林抚育的保留密度为1 000株/hm2

的公顷蓄积量也比较小，为64 m3，而保留密度为1 400株/hm2时，侧柏公顷蓄积量为最高，达到78.40 m3·hm2，这说明森林抚育必须达到合理的保留密度才能获得最好的效果，这与马丰丰、贾黎明对侧柏[1]的研究结果相一致，35年侧柏森林抚育最佳保留密度为1 400株/hm2。

4 结论

通过对4种森林抚育疏伐地和2个原始对照样地不同密度35年生侧柏人工林的调查分析表明，侧柏的保留密度与平均树高、平均胸径、平均冠幅皆呈负相关关系。公顷蓄积量呈现出先增加后减少趋势，说明侧柏保留密度能显著影响侧柏人工林的个体生长，通过人为轻度干扰有利于侧柏林木的生长。

在根据森林的抚育条件，保留的林分密度为1 400株/hm2时，侧柏蓄积量为最高（78.4 m3·hm2），说明太行山南麓低山丘陵区35年生的侧柏人工林的最佳林分密度

为1 400株/hm2。

参考文献：

[1] 马丰丰，贾黎明.fvs关键字解析及在侧柏林人工经营技术决策中的应用[J].北京：中南林业科技大学学报，2011，1（31）：18-26.

[2] 童书振，盛炜彤，张建国.杉木林分密度效应研究[J].林业科学研究，2002，15（1）：66-75.

[3] 徐勃，张仕清.同仁地区青杨速生丰产林几种常用造林密度对生长的影响[J].青海大学学报：自然科学版，2002，20（20）：8-10.

[4] 郑海水，黎明，王炳根，等.西南桦造林密度与林木生长的关系[J].林业科学研究，2003，16（1）：81-86.

[5] 林开敏，余新妥，邱尔发，等.杉木造林密度生长效应规律的研究[J].福建林学院学报，1996，16（1）：53-56.

[6] 韩照日格图，白静，田有亮，等.大青山区油松人工林密度对林木生长影响的研究[J].内蒙古农业大学学报，2007，28（4）：67-70.

[7] 李晓宏，高甲荣，张金瑞，等.密云水库油松人工林的林分密度与生长因子[J].浙江林学院学报，2010，27（60）：821-825.

[8] 田宇明，王庆成，王鹏，等.水曲柳造林密度与林分生长的关系[J].林业科技，2009，34（5）：17-20.

[9] 张怡春，兰湛，王丽艳，等.长白落叶松人工林密度效应模型的研究[J].吉林林业科技，2000，2（2）：21-23.

（责任编辑：赵中正）