不同抚育强度对鹅耳枥林林木和林下植被生长的影响.pdf

河北林业科技第 2 期2023 年 6 月摘要：该文以祖山林场中央财政森林抚育补贴试点项目外业调查数据、抚育后第 5 年和第 10 年的调查数据为基础，对不同抚育强度下鹅耳枥林林木和林下植被生长的影响进行了研究。结果表明：抚育强度对鹅耳枥林林木和林下植被生长有明显的促进作用，只有轻度抚育对林分树高影响不显著，除第 10 年胸径生长呈现显著差异外，其它强度的抚育对胸径、树高、单位面积蓄积量的增长均呈现极显著差异，依据鹅耳枥林的生长特点，抚育采取中度、强度抚育效果更好。合理的抚育强度可以加快鹅耳枥林乔木化状态进程，能够尽快提升林分的质量，增加林分蓄积量。关键词：祖山林场；抚育强度；林下植被；生长指标；多样性指数中图分类号：S792.99文献标识码：A文章编号：1002-3356（2023）02-0038-04Effects of different tending intensity on the growth of forest and understory vegetation in forestLIU Xin-ying1，WANG Zhi-jie2（1.Dushan Forest Farm，Qinglong Manchu Autonomous County，Qinglong，Hebei 066500，China；2.Zushan Forest Farm，Qinglong Manchu Autonomous County，Qinglong，Hebei 066501，China）Abstract：In this paper，based on the field survey data of the pilot project of central financial forest tendingsubsidy in Zushan Forest Farm and the survey data of the fifth and tenth year after tending，the effects ofdifferent tending intensity on the growth of hornbeam trees and understory vegetation were studied.The resultsshowed that:Different tending intensities had significant promoting effect on the growth of hornbeam trees andundergrowth of vegetation.In hornbeam forests with different tending intensities，only light tending had nosignificant effect on the height of the stand，and the growth of DBH in the 10th year showed significantdifference level.Besides，all tending intensities showed significant difference level on the growth of DBH，treeheight and stock per unit area.According to the growth characteristics of hornbeam forest，it is better to adoptmoderatetendingandintensivetending.Reasonabletendingintensitycanacceleratethearborizationofhornbeam，improve the quality of the stand as soon as possible，and increase the stock of the stand.Key words：Zushan forest farm；nurture strength；understory vegetation；grow index；diversity index鹅耳枥（Carpinus turczaninowii Hance）为桦木科鹅耳枥属分布在辽宁、河北、北京、河南、山西、甘肃、山东、江苏等地1。祖山林区鹅耳枥林分布在海拔197耀784m2，呈灌木状自然生长，林分内蓄积量极低。本文以不同抚育强度对鹅耳枥林林木生长和林下植被生长影响为例，探索鹅耳枥经营方法，以期在最短时间内提高祖山林区的森林质量，大幅度提高森林蓄积量，提高鹅耳枥林的固碳能力，还可以为周边鹅耳枥分布区林分经营提供理论上的依据。1研究区概况祖山林区鹅耳枥林面积约 700hm2，林分内有油松、柞树、椴树等树种伴生。在林区内分布区域相对狭窄，只在靠近海港区一侧的山场有分布，其余地方相同海拔的山场也没有鹅耳枥林的分布。上世纪八九十年代林场对鹅耳枥林采取营林措施，生产矿笆条和木柄螺丝刀刀把，造成分布区内的很多鹅耳枥林呈丛状，长时间都是呈灌木状生长，林分质量低下，林相杂乱，单位面积株数多，部分地段可达6300 株/hm2，蓄积量却只有 0.915m3/hm2。2研究方法2.1标准地设置试验地点位于祖山林场苇子峪管护区，抚育前收稿日期：2023-01-31第一作者：刘新颖（1986-），女，林业工程师，主要从事森林资源管理工作。不同抚育强度对鹅耳枥林林木和林下植被生长的影响刘新颖1，王志杰2（1.青龙满族自治县都山林场，河北 青龙 066500；2.青龙满族自治县祖山林场，河北 青龙 066501）38-河北林业科技第 2 期2023 年 6 月的林分为鹅耳枥为主的次生林，2011 年祖山林场承担中央财政抚育补贴试点项目的时候，在同一小班的同一地块同时设置对照标准地和抚育标准地。设置20m伊30m 标准地 12 块，标准地调查时严格按照 河北省中央财政森林抚育补贴项目成效监测方案 的要求进行。分别在抚育后的第 5 年（2016 年）和第10 年（2021 年）对鹅耳枥林林木生长和林下植被生长情况进行调查，与对照标准地同时调查。林下植被的多样性调查在调查年度的 7 月份进行。标准地调查时采用样方法调查森林类型，在主样方四角设置 4 个副样方，记录灌木和草本层种类。主样方布设方法：样方通常设置为正方形，乔木树种为 20m伊20m，灌木树种为 5m伊5m，草本植物为 1m伊1m。对样方内乔木层胸径大于 4cm 的所有树种进行林分因子调查（记录胸径、树高、冠幅、林木年龄、郁闭度）、灌木林调查（记录种类、每丛灌木株数、每丛灌木基径、平均高度、盖度）、草本植物调查（记录种类、数量、高度、盖度）。灌木和草本样方各为 48 个。由于鹅耳枥林具有丛状生长的特点，采取定株抚育的方式进行抚育，伐除克拉夫特分级法中的郁级木、吁级木，间密留疏，去劣留优，按照抚育强度将人为干预经营等级划分为 4 级，分别为未抚育、轻度抚育（株数采伐强度 15%耀20%）、中度抚育（35%耀40%）、强度抚育（60%耀65%），将典型标准地的基本信息列入表1。抚育类型未抚育未抚育未抚育轻度抚育轻度抚育轻度抚育中度抚育中度抚育中度抚育强度抚育强度抚育强度抚育株数采伐强度/%00016.518.919.339.239.936.860.162.662.0林龄/a171717171717171717171717郁闭度0.90.90.90.90.90.90.90.90.90.90.90.9海拔/m430490470440510460480450430540490530平均高/m2.52.72.62.42.32.92.72.52.62.82.42.6平均胸径/cm6.86.36.66.56.66.46.76.56.96.46.57.2坡位下全全下全全全全全全全全坡向阳坡阳坡阳坡阳坡阳坡阳坡阳坡阳坡阳坡阳坡阳坡阳坡保留密度/株 hm-2573058506210437348304650285529952763234025502430表 1祖山林区典型标准地基本信息2.2数据处理对外业调查数据按照国家林业资源清查数据处理统计规范（LY/T 19572011）中规定的方法进行整理、分析，计算出平均胸径、树高，采用材积表法计算林分中各树种的蓄积和总蓄积、单位面积蓄积量。以抚育强度为因素，不同抚育强度的胸径、树高、单位面积蓄积量为指标，用 Excel 软件进行单因素方差分析。采用Shannon-Wiener 指数法对不同抚育强度的标准地的灌木层、草本层多样性进行归纳分析。3结果与分析3.1不同抚育强度对鹅耳枥林林木生长的影响3.1.1不同抚育强度对鹅耳枥林胸径生长的影响将抚育后当年林分胸径、抚育后第 5 年和抚育后第 10 年胸径的测量结果列入表 2。从表 2 中可以看出：抚育后第 5 年，3 种抚育措施均与未抚育达极显著差异，第 10 年轻度抚育与未抚育为显著差异，其它两种抚育措施与未抚育相比达极显著差异。中度抚育和强度抚育对胸径的增长促进作用更显著。3.1.2不同抚育强度对鹅耳枥林树高生长的影响将抚育后当年林分树高、抚育后第 5 年和第 10年树高的测量结果列入表 3。从表 3 中可以看出：轻度抚育对林分树高生长抚育类型未抚育轻度抚育中度抚育强度抚育抚育后当年平均胸径/cm6.66.76.96.8抚育后第 5 年平均胸径/cm6.88.1*8.6*9.0*抚育后第 10 年平均胸径/cm6.98.3*9.7*10.2*表 2不同抚育强度对鹅耳枥林胸径生长的影响注：*表示与未抚育林分存在显著差异（P0.05），*表示与未抚育林分存在极显著差异（P0.01），下同。39-河北林业科技第 2 期2023 年 6 月没有显著影响，只有中度抚育和强度抚育对树高增长有明显的促进作用，呈极显著差异。中度抚育在第 5 年以后树高的增长速度变慢，强度抚育对树高生长的影响在抚育后的第 10 年依然明显。3.1.3不同抚育强度对鹅耳枥林单位面积蓄积量的影响将抚育后当年林分单位面积蓄积量、抚育后第5 年和抚育后第 10 年单位面积蓄积量的测量结果列入表 4。抚育类型未抚育轻度抚育中度抚育强度抚育抚育后当年平均高/m2.82.72.82.7抚育后第 5 年平均高/m2.93.13.6*3.7*抚育后第 10 年平均高/m3.13.23.9*4.6*表 3不同抚育强度对鹅耳枥林树高生长的影响抚育类型未抚育轻度抚育中度抚育强度抚育株数采伐强度/%018.238.661.6蓄积采伐强度/%09.710.811.6抚育前蓄积量/m3 hm-21.1781.5491.5691.846抚育后当年平均蓄积量/m3 hm-21.1781.4001.3991.630抚育后第 5 年平均蓄积量/m3 hm-21.3842.035*2.432*2.910*抚育后第 10 年平均蓄积量/m3 hm-21.5502.331*3.255*4.067*表 4不同抚育强度对鹅耳枥林单位面积蓄积量的影响从表 4 中可以看出：未抚育的林分 2 个 5a 间单位面积蓄积量分别增加 0.206、0.166m3/hm2，采取轻度、中度、强度抚育措施后 2 个 5a 间单位面积蓄积 量 增 加 值 分 别 为 0.635、0.296、1.033、0.823、1.280、1.157m3/hm2。经方差分析，采取抚育措施的林分与未抚育的林分存在极显著差异水平，抚育措施能明显增加林分的单位面积蓄积量，特别是中度抚育和强度抚育增加更为明显。采用中度、强度抚育措施后之所以会出现林分单位面积蓄积量增加的现象，主要原因是鹅耳枥林中株数多，70%以上的植株胸径4cm，林分密度过大，在抚育过程中伐除细弱的植株，减少了植株间营养和空间的竞争。3.2不同抚育强度对鹅耳枥林林下植被生长的影响将抚育后当年、抚育后第 5 年、第 10 年灌木层和草本层的调查结果，采用Shannon-Wiener 指数法进行归纳分析，将结果列入表 5。从表 5 中可以看出：采取抚育措施后第 5 年、第 10 年灌木层和草本层植物种类增加，生长茂盛，多样性指数明显增加，表现出与抚育强度正相关的规律，草本层更适应变化的环境，多样性指数高于灌木层。经方差检验采取抚育措施后第 5 年和第 10年的林分与未抚育的林分呈极显著差异，轻度抚育灌木层和草本层的多样性指数比中度抚育和强度抚育的低。4结论与讨论（1）鹅耳枥林林分密度大，呈灌木状生长，采用中度和强度抚育效果较好，能够明显促进林分胸径和树高的生长，增加单位面积蓄积量，采用轻度抚育效果稍差，这与其它学者的研究是一致的3-6，主要是抚育能够降低林分的密度，降低林木对土壤、光照和水分等资源的竞争。（2）抚育能够使灌木层和草本层的多样性指数明显增加，未抚育的林分灌木层和草本层植物种类少，生长缓慢，这与中度干扰假说7一致，也与抚育（干扰）间隔是影响森林生态系统多样性变化程度的主要因子8-9一致，采取不同强度的抚育措施促进鹅耳枥林生长的同时，也能保护其生态系统的多抚育类型未抚育轻度抚育中度抚育强度抚育灌木层0.1250.1370.1420.130草本层0.1800.1900.1910.185灌木层0.1220.799*1.225*1.519*草本层0.1700.908*1.360*2.153*灌木层0.1080.568*1.255*1.466*草本层0.1490.682*1.226*1.759*表 5不同抚育强度对鹅耳枥林多样性指数的影响抚育后第 5 年多样性指数抚育后第 10 年多样性指数抚育后当年多样性指数40-河北林业科技第 2 期2023 年 6 月样性。（3）通过对抚育后第 5 年、第 10 年的鹅耳枥林分的观测，与第 5 年相比，第 10 年林分的胸径、树高、单位面积蓄积量、多样性指数的增长值均呈现下降趋势，表明随着抚育时间的延长，树木的生长，抚育效果也会逐步消失。（4）本次研究只是一次抚育后对鹅耳枥林林木和林下植被生长的观测，应加强研究间隔一定时期继续采取抚育措施的效果，以观测鹅耳枥林由灌木状生长向乔木林生长转变的过程，并利用现有林分中的柞树、油松、椴树等树种，培育鹅耳枥混交林。参考文献1 郑万钧主编.中国树木志第二卷 M.北京：中国林业出版社，1985：2193-2195.2 苏志杰，胡军，王志杰.祖山林区不同高程森林类型的研究 J.河北林业科技，2017（4）：38-41.3 谭雨亭，邢文峰，谢延平，等.不同抚育间伐强度对中龄日本落叶松人工林生长量的影响 J.湖北林业科技，2015，44（3）：11-12，25.4 周建云，李荣，张文辉，等.不同间伐强度下辽东栎种群结构特征与空间分布格局 J.林业科学，2012，48（4）：152-155.5 孙德权.辽东天然次生林不同轻度间伐抚育效果试验 J.防护林科技，2016，149（2）：35-37.6 苏芳莉，刘明国，迟德霞，等.天然次生林抚育间伐效果J.辽宁工程技术大学：自然科学版，2008，27（2）：305-308.7 高伟，韩孟孟，辛秀，等.干扰理论及其对森林资源的影响J.中国城市林业，2009（5）：16-18.8 梁芳，郭晋平.林下植物多样性影响因素的研究进展 J.山西林业科技，2008（2）：33-35.9 刘士辉，马剑英，万秀莲，等.植物种多样性对生态功能的影响 J.西北植物学报，2007，27（1）：110-114.41-