不同土地处理方式对冀北山区蒙古栎天然更新的影响

王海东

(河北省木兰围场国有林场，河北 承德 068450)

蒙古栎(Quercusmongolica)为冀北山区主要的阔叶乡土树种，由于其根系发达、适应性强、耐瘠薄，在中国北方地区有大面积分布，在生态防护、涵养水源、调节气候等方面都发挥着至关重要的作用[1]。蒙古栎材质坚硬、耐腐力强，木材可用于车船、建筑、坑木，甚至机械零件；同时，因为木材纹理美观，可用于地板和家具贴面材，经济价值更高；在西方很多国家用其来制作红酒木桶。种子含淀粉，可做饲料；树皮可入药。

虽然蒙古栎适应性强，在冀北山区有大面积分布，但是99%以上的林分质量不高：林木弯曲丛生、生长缓慢、生产力低，蓄积量不足30 m3hm-2。主要是因为长期缺乏科学的经营管理，人畜破坏严重，绝大多数都已经形成多代萌生林，活力严重不足。鉴于国家控制天然林商业性采伐的相关要求，不能通过大强度疏伐、人工引进实生树种的方式实现精准提质。因此，采取有效措施，促进人工实生更新形成，进而代替上层萌生林木，逐渐实现起源更替，提高林分质量是最有效和便捷的方法[2]。本文研究不同土地处理方式对蒙古栎实生苗更新的影响，旨在为提高更新形成提供技术参考。

1 试验地概况

试验地位于河北省围场县木兰围场国有林场(以下简称木兰林场)五道沟分场五道沟营林区，地处内蒙古高原和冀北山地的汇接地带。地理坐标为41°35′—42°40′ N，116°32′—117°14′ E，海拔1 500～1 600 m。属于寒温带向中温带过渡、半干旱向半湿润过渡、大陆性季风型山地气候。全年无霜期80 d左右，年平均气温3 ℃左右，极端最高气温38.9 ℃，极端最低气温-42.9 ℃，≥0 ℃的年积温2 180 ℃，年均日照2 834 h，日照百分率为63%。年降水量400 mm，大于25 mm的降水次数年平均3.3次，主要集中在7—9月，占全年降水总量的78%，年蒸发量1 462～1 556 mm。

2 试验方法

2.1 材料准备

在同一坡位、坡向随机选择蒙古栎母树12株，母树树高5.3～6.8 m，胸径11.2～13.5 cm，冠幅5.3～6.9 m。

2.2 土地处理方法

分4种方式，即破表土10 cm(T)、破表土5 cm(F)、清除腐殖质层(Z)、不处理(CK)。其中破土10 cm就是围绕母树清除地表灌草和腐殖质层，然后再围绕母树进行环状拉沟，沟深10 cm，宽10 cm，相邻沟间隔10 cm；除沟深度为5 cm外，其他过程同破土10 cm方法；清除腐殖质层就是以母树为中心，只清除灌草和腐殖质层，不进行拉沟；不处理就是不进行任何作业，保持原状。破土时间为2016年8月初，母树落种前[3]。

2.3 样地设置

母树12株，每3株为1个处理，分别进行上述四种土地处理。样地处理范围以母树为中心，以1 m和3 m为半径画圆，调查区域为1 m以外、3 m以内的环状区域，面积25.12 m2。清除区域内的已更新实生苗，提高不同处理方式的对比性。

具体每株母树的处理方式为随机分布，示意见下图1。下图和实际略有差异，因为现实中林木不是成行或成列排列的，但差别不大，方位类似。

2.4 数据调查与处理

2018年6月调查各样地实生幼苗数量。

所有数据处理均采用SPSS 19.0数据处理软件。

3 结果与分析

表1 不同土地处理方式更新幼苗密度统计表

利用表1中各处理方式的实生幼苗统计数据，分别计算每个处理的平均值，再利用平均值绘制折线图(图2)。

图2不同土地处理方式实生幼苗数折线图

由图2可以看出，破土5 cm更新实生幼苗最多，清除腐殖质层和破土10 cm处理次之，不进行任何处理，幼苗数最少。

对表1中不同处理的实生幼苗数数据采用SPSS19.0数据分析软件进行方差齐性检验，检验结果显示显著性分别为0.719，明显大于0.05，说明数据组内不显著，方差齐性，可以进行方差分析。方差分析sig值为0.001，小于0.05，说明不同土地处理方式对蒙古栎天然更新有显著影响，且方差分析F值分别为14.061，比较大，说明不同土地处理方式是造成显著性的主要原因。

在以上检验的基础上，采用Duncan法进行对比显著性分析，结果如表2。由表2可以看出，人工促进蒙古栎天然更新效果：破土5 cm>清除腐殖质层>破土10 cm>不处理。破土5 cm天然更新株数最多，达到了15株，但是它与清除腐殖质层、破土10 cm之间的差异没有达到显著水平，而以上三者都明显高于不处理的更新株数，并且达到了极显著水平。

表2 Duncan法方差分析对比结果

4 讨论与结论

影响蒙古栎实生苗天然更新的因素主要有立地、气候、周边环境、母树结实情况、土壤扰动、动物取食情况等[4-7]。

地表灌草是制约蒙古栎天然更新的一大因素，因为蒙古栎种子相对较大，如果地表灌草茂密或腐殖质层较厚，落种难以接触土壤，没有生根发芽的环境条件，难以完成萌发过程。而清除地表灌草和腐殖质层，使土壤裸露，能为蒙古栎种子萌发生长提供适宜条件。同时还有学者提出枯落物影响更新的化学效应，即化感作用，枯落物通过分泌化学物质影响种子的发芽和幼树的生长，从而影响天然更新[8]。

经过破土措施，使地表裸露，能有效提高地表温度和光照条件，为蒙古栎种子萌发创造有利条件[9]。灌草高度比较低，其枝叶紧邻幼苗，这种遮光作用明显要大于上层林木的遮光作用，因而灌草对蒙古栎幼苗更新对光需求影响更大。

尽管不同土地处理方式对蒙古栎的天然更新影响没有达到显著程度，但破土5 cm更新效果最好。可能是由于5 cm地表表层经过长期发育，土壤肥沃，水分良好，温度适宜，各种条件明显优于10 cm处理深的土壤。同时经过松土，为种子生根创造了条件，有利根系生长。