油松风景林合理密度研究——以北京西山为例

毛 斌

(太原学院,山西 太原 030012)

风景林是指具有较高美学价值并以满足人们审美需求为目标的森林的总称[1]。目前国际上分别对风景林的林外景观[2-3]、视域近景[4]、林内景观[5-8]和树木个体[9]尺度开展研究,并将景观美景度作为质量评价的核心因变量,依据各景观要素与美景度的关系对风景林进行经营改造,以便提高其景观质量。

在众多景观要素中个体质量要素对林分景观质量影响具有决定性作用。因为树木个体是林分结构的最基本单元,树木个体生长发育直接决定了林分景观质量的特征。因此,国内外学者从树冠形状[10]、树冠特性[11]、树体比例、树木生长特性及孤立木形态进行研究。研究结果侧重林木个体形态特征对美景质量的影响,对影响林木个体生长发育的原因林分密度因素研究较少。因此,本文设置十三块中龄油松林样地,选择三个能反映林木形态的生长测树指标,从影响林木个体生长发育的因素林分密度出发研究林分密度对其影响,以期能为今后更好地营建管理油松人工风景林提供参考。

1 试验地概况

研究地点位于北京市园林绿化局西山试验林场。西山试验林场地处小西山,属太行山山系的低海拔石质山,平均海拔20-400 m,一般土壤厚度为30-50 cm,土壤中石砾含量多,为温带大陆性季风气候,年平均气温11.6℃。年均降雨量630 mm。森林资源总面积为5949.0 hm2,森林覆盖率为92.32%。

2 材料和方法

2.1 样地设置

将林分密度划分为四个梯度:较低密度1小于700株/hm2、低密度2为700-1000株/hm2之间、中密度3为1000-1200株/hm2和高密度4大于1200株/hm2,分别设置十三块面积为20×20m的同林龄油松人工林样地。试验区各林分郁闭度都在0.7～1.0之间。林下植被为灌木层主要树种为荆条、孩儿拳头和栾树幼苗等;草本层主要物种为求米草和细叶苔草等。

2.2 测树指标的选取和计算

参考前人对单木或单木景观研究中所选择的能反映单木个体和群体之间生长状况的测树指标:树高年均生长量、胸径年均生长量和冠幅年均生长量。

2.3 数据处理

采用Spss18.0进行单因素分析林分密度对油松人工林林木个体形态的影响及与各指标间相关关系,应用Turkey法进行多重比较和差异显著性检验。利用Excel2003辅助统计分析。

3 结果分析

3.1 林分密度与单木指标的相关分析

林分密度与单木指标简相关分析表明,生长指标中的 AIH、AID、AIC与林分密度相关系数均为及显著,根据简相关系数绝对值大小可以判定密度对指标影响大小:林分密度对各个指标影响排序为AIC>AIH>AID,说明AIH、AID和AHC与林分密度改变呈负相关性如图1所示。

注:*表示p<0.05, ** 表示p<0.01。图1 单木个体指标与林分密度简单相关系数

3.2 林分密度与单木指标的方差分析

进一步采用方差分析结果表明,随着林分密度的提高,AIH、AID、AIC呈线性下降趋势变化。不同林分密度间的各指标差异均达显著水平如表1所示。

不同林分密度下单木个体生长指标变化特征为密度1的单木生长指标,AIH、AID和AHC为0.192、0.354和0.093;林分密度增加到密度2时,各个指标增加了20.3%、2.7%和4.1%;密度增大到3时,各个指标分别降低了6.2%、4.5%和13.9%;密度增加到4,各个指标分别降低了13.5%、5.3%和24.7%。进一步多重检验表明:密度1和密度2各生长指标差异不显著(p<0.05),说明在林分密度变化不明显时的各生长指标受到影响差异不大。与密度3、密度4相比差异呈极显著(p>0.05),说明随着林分密度鲜明增加,受林分密度影响各单木生长指标变化差异明显。

表1 不同林分密度下各单木个体指标特征差异分析

注:不同字母在0.05水平下差异显著。

4 结论与讨论

密度、单木生长指标在较低密度和低密度受林分密度影响不显著,但随着林分密度明显的提高,AIH、AID、AIC与林分密度呈负相关线性下降趋势变化,其原因为林分密度过大加剧了林内竞争,生长资源不能满足高密度林木生长从而抑制林木横向和纵向生长进而导致林分的胸径、树高及生物量等随林分密度增大均会减小。

林分密度与个体生长指标单因素方差结果表明,当林分密度控制在700-1 000株/hm2时,油松人工风景林三个形态指标最好。油松作为北方绿化或营林的常用树种,合理的密度有利于个体生长发展,然而风景林营建不仅要求个体生长良好还需要能够培养出美的景观个体,因此本文以北京为采样点对油松构成的风景林提出一个合理密度控制范围。另外,由于采样区域环境不同在密度控制时应做到适区适度。本文研究区年均降雨量为630 mm,太原年均降水量低于此数值,太原油松常在阴坡生长良好而在阳坡个体生长缓慢。因此油松风景林密度控制在太原应用时,应充分结合当地降水条件,立地条件等因素进行密度选择。