内蒙古大青山华北落叶松人工林修枝成效研究

高永晨，刘志强

(1. 内蒙古卓资县上高台林场，内蒙古 乌兰察布 012314； 2. 内蒙古自治区林业和草原种苗总站，内蒙古 呼和浩特 010010)

华北落叶松(Larixprincipis-rupprechtii)为落叶乔木，树皮灰褐色或棕褐色，片状剥裂，树高可达30 m，胸径可达100 cm，花期4—5月，球果成熟期9—10月，种子有翅，球果宿存。华北落叶松是中国特有树种，是华北地区中山以上山地的主要造林树种[1]，在大青山人工栽培成林，长势良好。上高台林场自1958年建场开始营造华北落叶松人工林，现有华北落叶松人工林面积 4 185.0 hm2，其中郁闭度 0.7 及以上的中幼龄林面积为 2 087.5 hm2。2011年上高台林场在郁闭度 0.7 及以上的中、幼龄华北落叶松人工林内进行修枝抚育，其中幼龄林(≤ 20 a)修枝面积 149.8 hm2；中龄林(21～40 a)修枝面积 850.2 hm2，共进行修枝面积 1 000.0 hm2。人工修枝采用平切法，即与树干平行割除；活枝采用留桩法，即修枝时保留1～3 cm的残桩，防止切口相连造成环状剥皮，修枝在冬季进行，修枝高度不低于树高的1/2，修枝后林木相对高度一致，林相整齐，改善了林内动植物生存环境。将修整下的枝条清除出林地，堆积于集材道两侧，全部运出林区，从源头上杜绝森林火灾的发生。

1 研究区概况

上高台林场位于内蒙古乌兰察布市卓资县境内西北部，地处大青山东端，东与察右中旗毗邻；西与呼和浩特市赛罕区、新城区为界；南临110国道；北与察右中旗和四子王旗相连。地理坐标40°56′—41°15′N，111°51′—112°23′E。东西长45 km，南北宽34 km。属山地中山、丘陵区，也有少量滩川地分布，山地丘陵、滩川地及土石山地和石质山地相互交错分布。坡度在20°～30°之间，个别地方坡度达45°以上，海拔1 350～2 200 m，相对高差850 m。年平均气温6 ℃，年极端最高气温 35.4 ℃，年极端最低气温 -29.2 ℃，年平均日照时数为 2 735.6 h。年均降水量 337.5 mm，降水集中在7—9月，年均蒸发量1 900 mm。年平均风速 2.6 m·s-1，大风多集中于冬春季节。土壤组成主要有栗钙土、灰褐土、山地草甸土。林场林地总面积 44 298.9 hm2，森林覆盖率 49.70%。天然树种包括柔毛绣线菊(Spiraeapubescens)、辽宁山楂(Crataegussanguinea)、黄刺玫(Rosaxanthina)、山杏(Armeniacasibirrcn)、毛樱桃(Cerasustomentosn)、杜松(Juniperusrigida)、辽东栎(Quercuswutaishanica)、小叶忍冬(Loniceramicrophylla)、金银忍冬(Loniceramaackii)、玫瑰(Rosarugosa)、红瑞木(Cornusalba)、白桦(Betulaplatyphylla)、山杨(Populusdavidiana)等。人工林树种包括油松(Pinustabulaeformis)、樟子松(P.sylvestresvar.mongolica)、华北落叶松等[1]。

2 研究方法

2011年冬季，在上高台林场口子林区圪堵户东井华北落叶松中龄人工林和水磨林区曹碾沟梁顶华北落叶松幼龄人工林内进行修枝抚育，作业时分别设置修枝前(对照)和修枝后(修枝)监测样地2对，其中在曹碾沟梁顶幼龄人工林内设置对照和修枝2个样地，在东井中龄林内设置对照和修枝2个样地。监测样地为长期固定样地，样地形状为矩形，长100 m、宽10 m，长边平行等高线，样地面积是 0.1 hm2；样地中心点、端点、四角及边界设置明显的标识。

调查及统计方法：从2012年6月开始对设置在圪堵户东井和水磨曹碾沟梁顶的华北落叶松人工林内2对监测样地进行调查，分别在修枝后的2012年、2014年、2016年、2018年和2020年6月，测量每株活立木的树高、胸径、冠幅(东西、南北)，用加权法计算平均树高、平均胸径、每公顷活立木株数，用对角线法测量林分郁闭度[2]，2020年6月在每个样地内选测3株标准木，4个样地内共做12株标准解析木，分别计算不同龄阶(5 a)的胸径、树高及材积年平均生长量，在解析木树干高度 1.3 m、2.0 m、4.0 m、6.0 m、8.0 m处锯5 cm厚的横断面，分别测量节子数和节子长度进行汇总计算。

3 结果与分析

3.1 修枝对华北落叶松人工林生长的影响

曹碾沟梁顶和圪堵户东井的华北落叶松修枝监测样地的5次调查结果见表1、表2。

表1 曹碾沟梁顶修枝对林分生长的影响Tab.1 Influence of pruning on stand growth at the top of Caoniangou

由表1、表2可知，华北落叶松人工林修枝后，曹碾沟梁顶修枝后幼龄林林分密度高于对照样地，平均胸径、平均树高与对照样地相比明显提高，单株平均冠幅减小；圪堵户东井修枝后中龄林林分密度高于对照样地，平均胸径、平均树高与对照样地相比有所提高，单株平均冠幅减小。

3.2 标准解析木生长量分析

由表3可知，曹碾沟梁顶在林龄19 a时修枝，一直观察到林龄28 a，修枝与对照样地的胸径、树高、材积年平均生长量相比明显提高，胸径年平均生长量比对照提高 12.5%；树高年平均生长量比对照提高 15.7%；单株材积年平均生长量比对照提高 13.9%。综上所述，华北落叶松幼龄人工林林木生长在修枝后明显提高。

由表4可知，圪堵户东井在林龄29 a时修枝，一直观察到林龄38 a，修枝后胸径、树高、材积的年平均生长量与对照样地相比均有所提高，胸径年平均生长量比对照提高 12.5%，树高年平均生长量比对照提高13.8%，材积年平均生长量比对照提高 12.8%。华北落叶松中龄人工林经修枝后可提高林木生长。

表2 圪堵户东井修枝对林分生长的影响Tab.2 Influence of pruning on stand growth in Geduhu Dongjing

表3 曹碾沟梁顶各龄阶树高、胸径及材积的年平均生长量Tab.3 Average annual growth of tree height, diameter at breast height and wood volume at different age gradation at the top of Caoniangou

3.3 修枝对树干材质的影响

由表5可知，曹碾沟梁顶样地树高在 6.0 m及以下修枝后各树高横断面节子总数是对照的 35%，节子平均长度是对照的 72%，6.0 m以上树干节子数、节子长度相等。由表6可知，圪堵户东井监测样地树高在 6.0 m(含 6.0 m)以下，修枝后各树高树干横断面节子总数是对照的 35%，节子平均长度是对照的 72%；6.0 m以上树干节子数、节子长度相等，原因是受2011年修枝高度影响。修枝后华北落叶松林木主干的节子又少又小，材质优良。

表4 圪堵户东井各龄阶树高、胸径及材积的年平均生长量Tab.4 Average annual growth of tree height, diameter at breast height and wood volume at different age gradation in Geduhu Dongjing

表5 曹碾沟梁顶不同树高树干横断面的节子数和节子长度统计Tab.5 Statistics on the number and length of nodes in cross section of trunk at different tree height at the top of Caoniangou

表6 圪堵户东井不同树高树干横断面的节子数和节子长度统计Tab.6 Statistics on the number and length of nodes in cross section of trunk at different tree height in Geduhu Dongjing

4 结论

(1)华北落叶松中、幼龄人工林在修枝抚育后，经过10 a成效观察，修枝后林分密度高于对照样地，修枝与对照样地相比可提高平均胸径和平均树高，减小单株冠幅，改善林内光照条件，对华北落叶松人工林中、幼龄人工林进行修枝可促进林木生长。

(2)修枝10 a后，在华北落叶松中、幼龄人工林2对监测样地内做标准解析木调查，与对照相比，修枝后胸径年平均生长量均提高 12.5%，树高年平均生长量分别提高 13.8% 和 15.7%，材积年平均生长量分别提高 12.8% 和 13.9%；林木树干在 6.0 m(含 6.0 m)以下，节子数量均是对照的 35%，节子平均长度均是对照的 72%；林木树干在 6.0 m以上，节子数量及长度与对照相同；修枝后林分可生长成节子少而小的优质干材。

(3)在内蒙古大青山华北落叶松中、幼龄人工林开展修枝抚育，可有效防止森林火灾的发生。