六盘山香水河小流域主要树种树高胸径调查

石丽

六盘山位于黄土高原的中西部，宁夏回族自治区西南部、甘肃省东部。全长约200 km以上，为西北-东南走向的狭长山地，是我国西北地区降水最丰富的地区之一，是黄河水系中的主要发源地 。六盘山地区保存着比较完整的山地森林生态系统，地区植被生长状况良好，森林覆盖率高达65.5 %，在涵养水源、水资源供给、调节气候、保持生态平衡等方面起着至关重要的作用。

香水河小流域位于六盘山自然保护区南部东坡（东经106?12?10.6"—106?16?30.5"，北纬35?27?22.5"—35?33?29.7"），全流域面积95.2 k㎡。地处暖温带落叶阔叶林区，小流域内地形复杂，坡度较大。流域内原始植被存留很少，主要是以天然次生林和人工林为主，分别占流域面积的24.4 %和58.0 %，部分天然灌丛及草甸仅占流域面积的17.0 %，其余为河道、道路、苗圃等用地。为调查该小流域的典型植被类型生态系统特征，选择了主要植被类型设置观测样地，分别为：华山松、油松、白桦、辽东栎，调查主要植被结构特征。

一、研究方法

采用统一方法调查所有样地的常规林分结构指标。立地条件的调查包括海拔、坡度、坡向、土壤厚度等因子和林分树种组成。使用GPS、手持罗盘、皮尺、胸径尺、测高仪等常规观测仪器调查株数、树高、胸径、冠幅、枝下高等指标，计算林分密度（株·hm-2）、平均树高（m）和胸径（cm） 。

二、结果与分析

基于植被分布情况，在分水岭沟子流域设置华山松和白桦观测样地；在大南沟子流域设置辽东栎和油松观测样地；在草沟子流域设置灌木观测样地。样地基本信息见表1。

华山松次生林林分密度为675株·hm-2，乔冠层郁闭度约0.40，平均胸径12.2cm，平均树高6.9m，根系主要分布层为10～60cm，华山松为群落建群种，占乔木层树种组成的50 %以上，伴生树种主要有白桦、红桦等。灌木层盖度约为80%，密度为232丛·hm-2，高1～3 m，主要树种为甘肃山楂、刺翅峨嵋蔷薇、华西箭竹、小檗等；草本层盖度25 %左右，高10～20cm，主要有苔草、蕨和艾蒿等。

油松林样地林分密度为978株·hm-2，乔冠层郁闭度约0.69，平均胸径15.1cm，平均树高9.4m，根系主要分布层为10～60cm。该油松林为人工纯林，乔木层结构单一。灌木层发育不明显，盖度约为14%，高约1～1.5m，主要种为美蔷薇、甘肃山楂、小檗等；草本层盖度25%左右，高10～20cm，主要有东方草莓、苔草等。

白桦林分密度为725株·hm-2，乔冠层郁闭度约0.42，平均胸径18.3cm，平均树高9.4m，根系主要分布层为10～60cm，白桦样地为异龄纯林。林下灌木层盖度约为80%，密高1.5～3.0m，主要种为刺翅峨嵋蔷薇、美蔷薇、红花忍冬、小檗等；草本层盖度25%左右，高10～20cm，主要有苔草、蕨和艾蒿等。

辽东栎林分密度为675株·hm-2，乔冠层郁闭度约0.55，平均胸径16.3cm，平均树高9.1 m，根系主要分布层为10～60cm，辽东栎样地为异龄纯林。林下灌木层盖度约为60%，高1.0～3.0m，主要为甘肃山楂、水栒子、刺翅峨嵋蔷薇、刺五加、小檗等；林下草本层盖度25%左右，高10～20cm，主要有苔草、蕨和唐松草等。

1.华山松胸径与树高的关系。华山松林分树高和胸径呈显著正相关关系（P<0.05），及随着树高的增加胸径也增加，两者呈线性关系，且相关性较好，决定系数R2=0.74。

华山松林的树高（m）与胸径（cm）之比（简称高径比，m/cm）多集中在0.48～0.76之间，平均值为0.62。随着胸径的增加，高径比呈下降趋势，说明华山松树高生长速度要略小于胸径生长速度。郝佳（2012）的研究结果显示，树高高径比大于0.7后，树木会容易受到降雪和强风的危害，应把林分高径比降到0.7左右。可见，华山松天然次生林稳定性较好，具有一定的抗自然災害的能力。

2.油松胸径与树高的关系。油松林树高和胸径呈正相关关系（P<0.05），可通过简单线性关系描述，但相关性较低，决定系数R2=0.24。这主要是受林地内偏冠木和倾斜木较多的影响。

由图3-7可知，随着油松胸径增加，高径比逐渐减小。油松高径比（m/cm）多集中在0.37～0.87之间，林分平均为0.66。胸径径级14～18 cm的树木高径比集中在0.52-0.75之间，较为集中。可以认为，胸径越大的树木稳定性越好，抗自然灾害能力越强。

3.白桦胸径与树高的关系。白桦的树高和胸径呈显著正相关（P<0.05），可通过简单线性关系较好描述两者的关系，决定系数R2=0.61。

白桦的高径比（m/cm）随胸径增加呈线性下降。变化范围主要分布在0.45～0.70，林分平均为0.54。高径比为0.40～0.49之间的树木占林分的24.1 %，0.5～0.59之间的占31.0 %，0.60～0.69之间的占20.1 %，大于0.7的只占10.3 %。可见，该林分的白桦具有一定的抗冰雪灾害能力。

4.辽东栎树高与胸径的关系。辽东栎树高和胸径呈显著正相关（P<0.05），可用简单线性关系较好地描述两者的关系，且相关性较好，决定系数R2=0.72。

辽东栎高径比（m/cm）随着胸径增加呈减小趋势。变化范围主要分布在0.50～0.70，林分平均为0.57。高径比小于0.5的树木株数占林分的22.2 %，0.5～0.7之间的占66.7 %，大于0.7的只占11.1 % 。

三、讨论与小结

在固定气象条件下，林分的胸径、树高、叶面积指数更多受树木生理特性和生长阶段、立地特征（土壤厚度、坡度、坡向等）等的影响。同时，植被结构特征也直接影响土壤水文物理特性（容重、孔隙度、田间持水量等），造成较大差异 。

华山松林分的树高较低，平均为6.9 m，低于6 m的树木株数占林分的比例高达66.7 %，而高于10 m的树木仅占14.8%。油松林平均树高为9.0 m，树高为10～11 m树木株数比例最大，占总林分的47.8 %，而12～13 m的树木仅占总林分的8.9%。白桦林平均树高为9.4m，多集中在6～10 m，其株数占总林分的65.5 %；，其他各径级所占比例为3.4～10.3 %。辽东栎林平均树高为9.1 m，低于5 m的树木株数占林分总株数的22.2 %，6～10 m的树高分布最多，占总林分的51.9 %，树高大于13m的占18.5 %。

华山松、油松、白桦、辽东栎的胸径随着树高增加而增加，两者之间均呈较好的线性相关（决定系数R2分别为0.74、0.24、0.61、0.72）。油松林树高和胸径之间相关性较低，这可能与林内有较多倾斜木有关。各树种高径比（m/cm）分别为0.62、0.66、0.54、0.57，其中油松林高径比相对较高，这可能与油松林为人工林纯林、密度相对较高有关。

森林群落的组成结构特征及其形成、分布和动态变化是研究森林生态系统的基本要素，这受自然地理、气候、土壤特性、降水等环境因子的影响，也与物种组成、经营历史、人为干扰等密切相关。系统认识森林结构特征并分析其与环境因素的关系，可促进区域森林植被建设和完善自然资源综合管理。

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