劉繼鋒,杜宏志,戴玉偉,高梓深
(1.賓縣萬人歡林場(chǎng),黑龍江 哈爾濱 150000;2.黑龍江省森林與環(huán)境科學(xué)研究院,黑龍江 齊齊哈爾 161005)
黑龍江省森林資源中天然林比重大,主要是次生林和過伐林,其中蒙古櫟、楊、樺和人工落葉松分布較多,其面積占全省地方國有林區(qū)面積的75%以上。研究分析蒙古櫟純林空間結(jié)構(gòu)特征,為今后天然林恢復(fù)提供科學(xué)依據(jù)。
萬人歡林場(chǎng)位于賓縣東部,地理坐標(biāo)128°04′29″—128°19′13″ E,45°44′20″—45°57′18″ N。地處長白山支脈張廣才嶺西坡,最高海拔558.6 m,平均海拔340 m;最大坡度35°,平均坡度17°。屬于溫帶季風(fēng)氣候,冬季漫長寒冷,夏季溫濕多雨,年平均溫度2.4 ℃,年降水量600~800 mm,無霜期130 d左右,年日照時(shí)數(shù)2 560 h。土壤為暗棕壤和沼澤土。植物區(qū)系組成屬長白山植物區(qū),該地區(qū)植被是由地帶性植被——紅松闊葉混交林經(jīng)人為干擾破壞后形成的次生林[1]。主要喬木樹種有蒙古櫟、山楊、糠椴、紫椴、黑樺、核桃楸。在森林資源中,天然林面積9 774 hm2,蓄積821 690m3,分別占森林面積、蓄積的75%和80.5%。其中蒙古櫟林面積2 996 hm2,蓄積352 790 m3,分別占天然林面積、蓄積的36.7%和42.9%[2]。
在萬人歡林場(chǎng)蒙古櫟純林內(nèi),設(shè)立調(diào)查樣地6個(gè),采用大樣地的網(wǎng)格法,每個(gè)樣地面積50 m×50 m(2 500 m2)。對(duì)樣地內(nèi)胸徑大于5 cm的林木用皮卷尺進(jìn)行每木定位,記錄樹種、胸徑、相對(duì)水平位置坐標(biāo)(x,y坐標(biāo))和健康狀況,同時(shí)調(diào)查林分的土壤、郁閉度、林下更新、林層數(shù)、林分平均高、幼苗更新、枯立木情況、林分生長情況等。在計(jì)算空間結(jié)構(gòu)參數(shù)時(shí),為避免邊緣效應(yīng),將樣地內(nèi)距每條林分邊線5m之內(nèi)的環(huán)形區(qū)設(shè)為緩沖區(qū),其中的標(biāo)記林木只作為相鄰木,緩沖區(qū)環(huán)繞的區(qū)域?yàn)楹诵膮^(qū),其中所有的標(biāo)記單木作為參照樹,統(tǒng)計(jì)各項(xiàng)指數(shù)[3]。
林分空間結(jié)構(gòu)參數(shù)分析用SVMS 1.0軟件,用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算分析。
3.1 林分的基本特征
在設(shè)立的6個(gè)調(diào)查樣地中,以樹種組成、林分密度、郁閉度等因子選出具有代表性的樣地3個(gè),對(duì)其進(jìn)行分析研究,結(jié)果見表1。
表1 林分基本特征
由表1可知,林分樹種組成比較簡單,林分內(nèi)組成樹種數(shù)5~6種,蒙古櫟斷面積占林分總斷面積的90%以上。林分的密度不盡合理,林木個(gè)體大小不均勻。
3.2 林分直徑分布特征
39號(hào)、40林木直徑分布均呈近似正態(tài)分布,不是理想的異齡林直徑分布結(jié)構(gòu)。43號(hào)樣地林木直徑分布呈近似的反“J”形分布,運(yùn)用負(fù)指數(shù)函數(shù)對(duì)直徑分布進(jìn)行擬合,擬合方程為:y=872.19 e-0.367 4 x(R2=0.592 5),q均值為2.085,q值沒有落在合理異齡林直徑分布范圍1.2~1.7之內(nèi)[3],直徑分布不合理。見圖1。
圖1蒙古櫟純林樣地直徑分布圖
3.3 空間結(jié)構(gòu)特征分析
3.3.1 空間結(jié)構(gòu)單元及結(jié)構(gòu)參數(shù)的判別標(biāo)準(zhǔn) 林分空間結(jié)構(gòu)包括多個(gè)方面,但一般從3個(gè)主要方面描述:樹種空間隔離程度,即混交度;林木個(gè)體大小分化程度,即大小比數(shù);林木個(gè)體在水平方向上的分布形式,或者說樹種的空間分布格局,即角尺度[3]。
林分中任意1株單木(參照樹)和其周圍的4株最近相鄰木構(gòu)成了基本的結(jié)構(gòu)單元。參照樹和其相鄰木之間的關(guān)系就構(gòu)成了基本的林木空間關(guān)系,結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算是以基本結(jié)構(gòu)單元為基礎(chǔ)的??臻g結(jié)構(gòu)參數(shù)的判別標(biāo)準(zhǔn)及狀態(tài)描述見表2。
表2 空間結(jié)構(gòu)參數(shù)的判別標(biāo)準(zhǔn)及狀態(tài)描述
3.3.2 水平空間分布格局 從表3可知,39號(hào)樣地角尺度均值為0.440,屬均勻分布,多數(shù)林木的最近相鄰木處于隨機(jī)分布,比例為55.4%。40號(hào)樣地林木角尺度均值為0.523,屬團(tuán)狀分布,多數(shù)林木的最近相鄰木處于隨機(jī)分布,比例為57.3%。43號(hào)樣地角尺度均值為0.506,屬隨機(jī)分布,大多數(shù)林木的最近相鄰木處于隨機(jī)分布,比例為64.0%。三個(gè)樣地林木分布格局見圖2。
表3 蒙古櫟純林樣地角尺度分布頻率及均值
圖2蒙古櫟純林樣地林木分布格局(39、40、43號(hào)樣地)
3.3.3 樹種隔離程度 從表4可知,39號(hào)樣地平均混交度為0.291,處于中度混交向弱度混交過渡狀態(tài);40號(hào)和43號(hào)樣地平均混交度分別為0.223和0.148,處于弱度混交向零度混交過渡狀態(tài)。39號(hào)樣地林木處于中度、強(qiáng)度和極強(qiáng)度混交的比例分別為12.0%、7.6%和10.9%,40號(hào)樣地分別為10.4%、6.8%和7.8%,43號(hào)樣地分別為5.8 %、3.5%和5.8%。三個(gè)蒙古櫟純林樣地總體處于弱度混交的狀態(tài)。
表4 蒙古櫟純林樣地混交度分布頻率及均值
表5 蒙古櫟純林樣地大小比數(shù)分布頻率及均值
3.3.4 大小分化程度 從表5可知,39和43號(hào)樣地平均大小比數(shù)分別為0.505和0.517,都處于中庸向劣勢(shì)過渡狀態(tài),優(yōu)勢(shì)和亞優(yōu)勢(shì)比例總和分別為41.3%和37.2%;40號(hào)樣地平均大小比數(shù)為0.497,處于中庸向亞優(yōu)勢(shì)過渡狀態(tài),優(yōu)勢(shì)和亞優(yōu)勢(shì)比例總和為43.2%。三個(gè)蒙古櫟純林樣地總體處于中庸的狀態(tài)。
賓縣萬人歡林場(chǎng)蒙古櫟純林樹種組成比較簡單,林分內(nèi)組成樹種數(shù)5~6種,蒙古櫟斷面積占林分總斷面積的90%以上。林分直徑分布呈近似正態(tài)分布或呈近似的反“J”形分布。林木空間分布格局處于隨機(jī)分布、均勻分布或團(tuán)狀分布;林分內(nèi)多數(shù)林木的最近相鄰木處于隨機(jī)分布。樹種隔離程度總體處于弱度混交的狀態(tài)。林木大小分化程度總體處于中庸?fàn)顟B(tài)。
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[1] 周以良,董世林,聶紹荃.黑龍江樹木志[M].哈爾濱:黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社,1986:7-8
[2] 黑龍江省國有林場(chǎng)編輯委員會(huì).黑龍江省國有林場(chǎng)[M].哈爾濱:黑龍江省林業(yè)廳,2003
[3] 惠剛盈,趙中華,胡艷波.結(jié)構(gòu)化森林經(jīng)營技術(shù)指南[M].北京:中國林業(yè)出版社,2010