辽东地区长白落叶松林分密度对林分结构影响的研究

管 健

（辽宁生态工程职业学院，辽宁沈阳 110101）

长白落叶松（Larix olgensis Henry）属高大乔木，是耐寒、喜光、耐干旱瘠薄的浅根性树种，树干端直，节少，心材与边材区别显著，材质坚韧，结构略粗，纹理直，适宜作建筑、电杆、桥梁、枕木、矿柱、家具及木纤维工业原料等材。长白落叶松是辽宁省东部山区主要的造林树种，是典型代表性的乡土树种。长白落叶松林分在日常生活和经济建设方面提供了大量的基础保障。长期以来，辽东地区营造了大量的长白落叶松人工林，这些林分为国家的基础建设和生态安全起到了巨大的作用。林分密度是指单位面积上的林木株数，常被人们用作调控森林结构的直接手段，在森林生态群落中决定着多项生态因子的分配，能直接影响到该林分的生态价值。林分密度对林分的生长发育、物种多样性、生态稳定性和林地生产力都具有重要的作用。科学合理的林分密度有利于提高森林的多种效益，是提高林分质量的重要研究指标。本研究以辽东地区的长白落叶松林分为研究对象，分析不同林分密度对林分群落结构和物种多样性的影响，以期为森林经营提供参考，充分发挥森林的生态效益、经济效益和社会效益。

1 研究区域概况和研究方法

辽宁东部山区地处长白山脉龙岗支脉北麓，属于低山丘陵地带，地势东南偏高，山峦起伏较大；属于暖温带大陆性季风气候，平均气温为22.9℃，年均降水量在800mm 左右；土壤腐殖质含量较高，pH 值在5.5～6.5 之间，显微酸性，团粒结构，土质疏松，适合多种植物生长。

本研究以早期造林的长白落叶松林分为研究对象，在林分内选择立地条件一致的5 个林分，通过不同强度的抚育间伐，将林分密度分别控制在1000 株/hm2、1175 株/hm2、1350 株/hm2和1500 株/hm2。在这5个林分中按照林况相似、林相整齐、代表性强的原则分别设置20m×20m 的调查样地，采用相邻网格法将每个样地分成4 个10m×10m 的乔木调查样方，再沿对角线设置6 个5m×5m 的灌木调查样方和12 个1m×1m 的草本调查样方。设置情况见表1。

表1 长白落叶松调查样地林分因子一览表

2 结果与分析

2.1 长白落叶松不同林分密度对林下草本群落组成影响的分析

在长白落叶松林分内灌木较少，在1 号样地中有黄波罗、榆叶梅、绣线菊和南蛇藤；2 号样地里有山里红、花曲柳、珍珠梅；3 号样地里有卫矛和色木；而4 号样地内只有接骨木和色木。

如表2 所示，长白落叶松林分密度较大的4 号样地冠下草本的建群种是球果堇菜和穿龙薯蓣，而3 号样地冠下是香茶菜和柳叶芹，2 号样地冠下是黄精和山野豌豆，1 号样地冠下是香茶菜和蝙蝠葛。

由于林分密度不同，光照时间和光照强度都不同，导致林分内的森林环境有显著差异。林分密度越小，林内光照强度也随之加强，促进了喜光植物的生长。球果堇菜的重要值在4 号样地；香茶菜的重要值在4号样地、3 号样地、2 号样地、1 号样地内分别位于第3、2、5、2 位；蕨、东北铁线莲、铃兰、金丝桃、堇菜只出现在1 号样地内；天门冬、山茄子、牛蒡、蒿子、盾叶唐松草只出现在2 号样地；宽叶苔草、细穗苔草、黄花堇菜只出现在1 号样地。由此可见，林分密度决定光照因子，进而影响物种的分布结构。生长在4 号样地的物种对光照条件要求较低，故随光照条件提高，重要值下降；在1 号样地出现的植物物种，在2 号和3号样地几乎没有出现。

表2 不同林分密度的长白落叶松林下草本层物种相对重要值分布

2.2 长白落叶松不同林分密度对林下科、属、种组成影响的分析

如表3 所示，不同林分密度中，单子叶植物比双子叶植物偏低，裸子植物在3 块研究样地和1 个对照样地中都没有出现，而蕨类植物在除对照样地以外的3 块研究样地中出现。单子叶植物科目数占总数目的比重从小到大依次是3 号样地、2 号样地、1 号样地、对照样地。长白落叶松对照样地里的单子叶植物科数最少，其他3 块研究样地的单子叶植物科的数量成正比。双子叶植物属的数量比重从小到大依次是1 号样地、对照样地、3 号样地、2 号样地。

表3 不同林分密度长白落叶松林下植物科、属、种的组成分布

3 讨论

3.1 林分密度对长白落叶松群落结构的影响

通过样地数据的研究分析，不同林分密度下乔木的胸径和树高对长白落叶松林分的群落结构影响较小。在3 个研究样地和对照样地的不同林分密度条件下，乔木层中高径级和中径级个体数量较多，大个体和小个体都不多。林分密度偏小时，光照充足、光线条件较好，林内喜光植物占优势，导致阳生性的灌木与草本种占较大优势。随着密度的增加，阳生性物种的优势逐渐下降，呈现出被中生和阴生性植物取代的趋势。分析原因可能是由于小径级的乔木在生长发育过程中，不但要面对灌木层的生态因子竞争，同时还要面对高大乔木的光照等因子竞争，自然选择、优胜劣汰，导致小乔木数量偏少。

3.2 林分密度对长白落叶松林下物种多样性的影响

在研究样地的灌木层中，2 号样地中胸径、树高都随着密度的增加出现先增加后减小的情况。这说明在这种林分密度条件下，能够更好地促进林下灌木层的生长，也能在林分天然下种的情况下促进小乔木更新。随着林分密度增加，林下物种多样性呈现出先增加后减少的趋势。分析原因可能是密度增加，乔木数量增加导致种间竞争加剧，林地生产力受限，光照条件下降，生长环境淘汰了部分适应性差的植物种类。当密度下降到1 号样地时，乔木数量的减少使得竞争压力减小，其他植物获得更多的森林环境资源。对灌草的影响是由于密度的变化致使林内光照条件、土壤养分等因子发生变化，这时灌木和草本的抗逆性没有落叶松强，就导致更容易受密度的变化出现波动。