日照市大沙洼林场特殊及珍稀林木培育效果分析

葛文华，姜庆娟，孙立民

(1.山东省日照市国有大沙洼林场；2. 山东省日照市岚山区高兴镇农业综合服务中心，山东 日照 276800； 3.山东农业大学，山东 泰安 271000)

特殊及珍稀林木是十分重要的植物种质资源，在维护物种多样性和生态系统平衡，保障国家食品饮品、健康医疗、能源化工等战略安全方面具有十分重要的作用。改善和保护林木生长环境条件，促进其健壮生长与繁殖，扩大特殊及珍稀林木种群数量，是林地资源经营管理的主要任务和内容之一。日照市国有大沙洼林场林地是在沿海滩涂上营建的、以防风固沙、保护生态为主要目的的生态公益林，近年来也发展成为鲁南地区重要的景观林带。

多年来，大沙洼林场在林地经营管理中对林地进行了以间伐、砍灌等为主要方式的管护，取得较好成效。2016年实施中央预算内林业基本建设项目过程中，在继续进行森林抚育、选用适宜树种营建生态景观林等技术管理的同时，对抚育效果进行了调查、测定与评估，以期给今后选择和制定更科学、合理、经济的林分经营技术管理措施提供参考和依据。

1 大沙洼林场林地概况

大沙洼林场位于山东省日照市东港区海滨北部，濒临黄海，南距日照市15 km，地理坐标为北纬35°31′～35°34′，东经119°36′～119°38′，面积786.7 hm2。林场属暖温带湿润季风区大陆性气候，由于受海洋的调节，具有多风、湿度大、雨量适中、气候宜人，四季分明，雨热同季，春暖、夏凉，秋暖、冬寒等气候特点，年均气温12.2 ℃，夏季平均气温23.9 ℃，冬季平均气温0.5 ℃。林场年均降水量868.5 mm，年平均相对湿度72%， 无霜期213 d，地势平坦，土地为盐碱地，多为砂壤土，持水力弱，淋溶作用强，pH值5～6。地带性植被为暖温带落叶阔叶林，现有林地主要为人工林，主要有黑松常绿针叶林，水杉、池杉落叶针叶林，杨树+刺槐+紫穗槐阔叶混交林等。黑松林1964-1966年营造，林相整齐，树高9～12 m，平均胸径12 cm，郁闭度0.7，冠高比35～23，初植密度1560株·hm-2，林下伴生有紫穗槐、茅草、结缕草、莆草、野菊花等。水杉林1975-1976年营造，林相整齐，平均高度30 m 左右，池杉平均高度20 m左右，平均胸径水杉25 cm、池杉20 cm，郁闭度0.8～0.9，冠高比12～23，初植密度1 800株·hm-2。林冠线整齐，林下萱草、鬼针草、二月兰较多。

2 林地抚育技术

2.1 抚育强度

施工前林分密度：黑松林，3 330株·hm-2；水杉林，2 490株·hm-2。

抚育强度：黑松林，抚育强度控制在10%以内，修枝后保留冠干比3∶2，抚后密度2 490株·hm-2；水杉林，抚育强度控制在7.1%～8.8%，抚后密度为1665株·hm-2。

2.2 改培方式与关键技术

2.2.1 打号 根据“伐劣留优、去弱留强、去稠留匀”的原则。疏伐前，先将彼此有密切联系的林木划分成若干植生组，并进行打号标记，伐除有害木，保留优良木、有益木和适量的草本、灌木及藤蔓。

2.2.2 伐树、打枝 对确定的采伐木进行采伐，要求伐桩高度不超过5 cm，切口尽量贴近地面，越低越好。控制伐树倒落方向，避免砸伤保留木。打枝时，将伐倒木的全部枝丫从根部开始向梢头依次打枝，紧贴树干表面进行砍枝。

2.2.3 修枝 修枝在早春和晚秋进行，强度不大，对林分内侧枝自然死亡较多的树木，修枝高度不超过树高的1/2；对自然整枝较强、侧枝自然死亡较少的树木，修枝高度不超过树高的1/3。修枝紧贴树干，不留桩。

2.2.4 林地清理 在林分抚育过程中，对林地内所砍、所伐的林木要确保物尽其用，避免价值折损；对没有利用价值的作业剩余物，按照林业有害生物防治、森林防火、生态景观和生态保护等要求，及时、集中进行清理，确保林地卫生，并运离林区，以免引起森林火灾和滋生林木病虫害。

3 林地抚育效果调查方法

选择有代表性的地段设置样地，共设置调查样地7个，其中黑松林抚育样地2个(编号HF1、HF2)、对照(不抚育)样地2个(编号HW1、HW2)，水杉林抚育样地2个(编号SF1、SF2)、对照(不抚育)样地1个(编号SW1)；样地面积20 m×20 m。调查时对样地内每个乔木进行逐个观察测定，项目包括树种、株数、树高、胸径、枝下高等；同时在每个样地内设置3个灌木样方，样方面积5 m×5 m，观察测定树种、盖度、株数、株高等；同时在每个灌木样方中心设置1个草本样方，面积1 m×1 m，测定项目内容与灌木相同。

4 林地抚育效果分析

4.1 抚育对林木树形的影响

由表1可看出，抚育对林木树高、胸径、冠幅、枝下高等树形指标都有不同程度的影响。

4.1.1 黑松林 抚育后黑松林平均树高为9.78 m，比对照(7.19 m)增高2.59 m、提升36.0%，同时树高平均变异系数由29.56%降低为7.28%；抚育后黑松林平均胸径为17.69 cm，比对照(11.84 cm)增高5.85 cm、提升49.5%，胸径平均变异系数由30.89%降低为27.00%；抚育后黑松林平均冠幅为6.07 m，比对照(5.88 m)增高0.19 m、提升3.0%，同时冠幅平均变异系数由10.76%上升为13.25%；抚育后黑松林平均枝下高为4.24 m，比对照(2.49 m)增高1.75 m，同时枝下高平均变异系数由28.40%降低为20.02%；表明抚育后平均树高、胸径、冠幅、枝下高等增加，且林木的树高、胸径、冠幅更为均一、整齐，而不同林木之间冠幅变化增加，这可能是由于间伐抚育后林分平均个体生长空间增大，与抚育间伐木相邻的植株就可能会为得到更多光照且具备了更大的空间而迅速扩展冠幅，加大了与非相邻木的差别。

表1 大沙洼林场改培林效果分析

4.1.2 水杉林 抚育后水杉林平均树高为17.60 m，比对照(12.70 m)增高4.90 m，树高平均变异系数由21.37%降低为8.73%；抚育后水杉林平均胸径为21.29 cm，比对照(20.01 cm)增加1.28 cm，胸径平均变异系数由11.58%上升为20.30%；抚育后水杉林平均冠幅为5.55 m，比对照(6.35 m)降低0.80 m，同时冠幅平均变异系数由12.50%降低为10.93%；抚育后水杉林平均枝下高为6.42 m，比对照(7.26 m)降低0.84 m，同时枝下高平均变异系数由23.07%降低为15.76%；表明抚育后平均水杉林树高、胸径增加，冠幅、枝下高降低，林木树高、冠幅和枝下高的整齐一致度增加，胸径的整齐一致度降低。这可能是由于间伐抚育时主要以树高和冠幅为指标，在密度、均匀度等满足抚育目的的条件下首先间伐了高度较低、冠幅较大的植株。

4.2 抚育对林木材积和蓄积的影响

4.2.1 黑松林 黑松林抚育后平均材积为0.11 m3，比对照(0.04 m3)提高160.7%，平均蓄积量为68.55 m3·hm-2，比对照(26.40 m3·hm-2)提高160.4%。表明抚育可大幅提高黑松林林木材积生长量和林地蓄积量，是提高林地生产力的有效技术措施。

4.2.2 水杉林 水杉林抚育后平均材积为0.23 m3，比对照(0.14 m3)提高64.28%，平均蓄积量为132.28 m3·hm-2，比对照(82.80m3·hm-2)提高59.76%。表明抚育也可大幅提升水杉材积生长量和林地蓄积量。

4.3 抚育对林下植物群落结构和物种多样性的影响

4.3.1 黑松林 与自然生长(对照)相比，黑松林经砍灌抚育后，林下灌木层优势种由紫穗槐或野蔷薇变为紫穗槐，伴生种种类也发生了变化，常见种野蔷薇、石榴等消失或很少，灌木层平均高度、盖度、密度、生物量等都大幅下降；草本层优势种由狗尾草变为羊胡子草，草本层的高度、盖度、密度、生物量、种类数量(S)、Shannon指数、Simpson指数等都有一定程度的升高(表2)。这是由于砍灌抑制了灌木的生长，为草本层生长提供了较好的光照和空间环境。

4.3.2 水杉林 与自然生长(对照)相比，水杉林经砍灌抚育后，林下灌木层尽管优势种种类没有变化，依然是野蔷薇，但灌木层的伴生种种类发生了变化，灌木层的高度、盖度、密度等都大幅下降；草本层优势种由蕨类变为荩草等，草本层的盖度、密度、种类数量(S)、Shannon指数、Simpson指数等都有一定程度的升高(表2)。表明砍灌在抑制灌木生长，为草本层生长提供较好光照和空间环境的同时，可提高草本植物的种类及其固土能力。

5 结论与讨论

(1)大沙洼林场对已进入成熟阶段、生长缓慢的人工黑松林和水杉林采取间伐、修枝、清灌等措施进行抚育，可以提高林地林木平均树高、胸径和材积、蓄积，降低灌木种类数量及其生长量，增加草本植物种类及其生长量，有效改善林地卫生状况和林木生长条件，延缓林地衰退，提高林地生产力和景观质量,与黄土高原人工刺槐林[1]、秦岭山地针叶、阔叶、针阔混交天然林[2-3]人工抚育效果一致。间伐、修枝、清灌等是该地衰退人工黑松林和水杉林抚育的有效措施，可大力推广。

表2 不同林分林下植物群落结构和物种多样性

(2)与混交林相比，人工纯林容易导致林地养分衰退、土壤理化性质恶化、树木个体竞争增强[4-7]，引起人工纯林衰退早、生产力低、生物多样性小、群落稳定性差、病虫害易于发生和传播扩散等问题[8-10]。为进一步提高人工林的稳定性和抗逆性，延长林地较高生产力和高质量景观，降低经营管理成本，在进行间伐抚育的同时，可根据树种的生物学特征特性，树形、叶色等景观特征，在试验、示范取得成功基础上，选择、栽植不同的优良树种进行较大面积的混交改造。