劉建榮

(忻州市忻府區(qū)林業(yè)站,山西 忻州 034000)

天然更新是森林生態(tài)系統(tǒng)自然繁衍與恢復(fù)的手段，是指在沒有人為作用下，通過天然下種的方式形成新林分的過程。通過天然更新，有利于實現(xiàn)，有利于實現(xiàn)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、功能優(yōu)化的高質(zhì)量森林。油松(Pinustabulaeformis)，為松科松屬常綠喬木，是中國所特有的種，油松屬陽性樹種，根系發(fā)達，適應(yīng)性強，抗旱、耐寒、耐貧瘠，對立地條件的要求不高，甚至能在裸巖條件下生長。因其獨特的生態(tài)優(yōu)勢，油松已經(jīng)成為我國北方造林的主要樹種，在林業(yè)生態(tài)建設(shè)方面發(fā)揮著不可替代的作用。油松人工林具有很強的天然落種、自然出苗的能力，但仍需適宜的環(huán)境條件才能實現(xiàn)天然更新[1]。關(guān)于油松人工林天然更新，學(xué)者們進行了研究和探索，如宋曉剛[2]研究表明，油松人工林自然更新受郁閉度、坡向、坡度及林分密度的影響；劉鐵巖等[3]認為，平坦地形不利于油松人工林更新；張樹梓等[4]研究結(jié)果表明，土壤-枯落物因子是影響塞罕壩地區(qū)華北落葉松人工林林分更新的關(guān)鍵因子。韓文娟[5]研究指出，進行撫育管理，有利于油松人工林更新。本研究以油松人工林為研究對象，分析了坡向、土層厚度、草灌覆蓋狀況等因素對油松林自然更新的影響，探究適宜油松林自然更新的環(huán)境條件，旨在為油松人工林的自然更新創(chuàng)造出更有利的環(huán)境條件，也為油松林的人工撫育和可持續(xù)發(fā)展提供一些理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于忻州市忻府區(qū)，地理坐標(biāo)為38°13′—38°41′ N，112°17′—112°58′ E，忻府區(qū)屬季風(fēng)型大陸性氣候，夏季多東南風(fēng)，冬季多西北風(fēng)，春溫高于秋溫，夏季過后秋高氣爽。無霜期平均167.1 d。年平均降水量為462.5 mm，降水集中于7—9月。年平均氣溫：平川區(qū)8 ℃以上，丘陵區(qū)5～8 ℃，山區(qū)5 ℃以下。1月最冷，7月最熱。

1.2 調(diào)查方法

根據(jù)油松林的不同林況、地況及營林措施等選取適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)林地，調(diào)查坡向、土層厚度及灌木和草本植物的狀況等。在每個標(biāo)準(zhǔn)樣地的范圍內(nèi)設(shè)置20～25個2 m×2 m的樣方，在樣方內(nèi)調(diào)查記錄油松林自然更新的幼苗(幼樹)的數(shù)量和高度生長情況。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同坡向?qū)τ退扇斯ち指掠讟渲陻?shù)和高度的影響

從表1的分析結(jié)果可知，坡向因素對油松人工林的幼樹更新有顯著性影響。分析自然更新幼樹株數(shù)和高度生長量指標(biāo)可知，陰坡和半陰坡油松人工林自然更新效果更好，顯著高于半陽坡和陽坡，其中陰坡油松林幼樹株數(shù)和高度生長量分別達到最高，為6 906.8株和19.85 cm，其次是半陰坡油松林幼樹株數(shù)和高度生長量分別為5 177.9株和17.18 cm。由此可知，坡向因素對油松人工林的自然更新中幼樹株數(shù)和幼樹高度生長量的影響均達到了5%的差異顯著水平，且陰坡和半陰坡影響顯著高于半陽坡和陽坡，分析原因可能是由于不同坡向水分、養(yǎng)分、光照條件的差異而導(dǎo)致的。

表1 不同坡向的油松人工林更新幼樹株數(shù)和高度生長量

注：同一列不同字母表示不同處理間差異的顯著性水平(P<0.05)。

2.2 不同土層厚度對油松人工林更新幼樹株數(shù)和高度的影響

從表2的分析結(jié)果可知，土層厚度因素對油松人工林的幼樹更新有顯著性影響。分析自然更新幼樹株數(shù)和高度生長量指標(biāo)可知，土層厚度越厚，油松人工林自然更新效果越好，厚土層時油松林幼樹株數(shù)和高度生長量分別達到最高，為7 738.9株和18.26 cm，顯著高于中等厚度土層和薄土層，且土層厚度因素對幼樹高度生長的影響大于對幼樹數(shù)量的影響。

表2 不同土層厚度的油松人工林更新幼樹株數(shù)和高度生長量

由此可知，土層厚度因素對油松人工林的自然更新中幼樹株數(shù)和幼樹高度生長量的影響也達到了5%的差異顯著水平，且厚土層的影響顯著高于中等土層和薄土層，分析原因可能是由于厚土層營養(yǎng)水分更加充足，更能滿足幼樹的生長。

2.3 草本植物對油松人工林天然更新的影響

從表3的分析結(jié)果可知，草本和灌木植物因素對油松人工林自然更新也有一定的影響，不同蓋度和株高的草本和灌木狀況對幼樹的數(shù)量和高度生長量均有影響，且蓋度和株高較小的植物狀況更有利于油松林的自然更新。例如，草本蓋度45%，株高15 cm，灌木蓋度為1%時，油松林的幼樹數(shù)量平均達到5 088.6株，幼樹的高度平均生長量達到23.43 cm，其自然更新效果明顯優(yōu)于蓋度和株高較大的植物狀況。分析原因可能是由于草本植物對幼樹幼苗有一定的遮光作用，草根在土壤表層盤結(jié)密集，阻礙了種子接觸土壤而發(fā)芽。

表3 草本植物對油松人工林天然更新幼樹株數(shù)和高度生長量的影響

3 討論與結(jié)論

本試驗研究結(jié)果表明，坡向、土層厚度和草本植物狀況均能對油松人工林的自然更新造成顯著性影響。調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，陰坡和半陰坡油松人工林自然更新效果更好，顯著高于半陽坡和陽坡，且陰坡油松林幼樹株數(shù)和高度生長量分別達到最高；劉明國等[6]的研究也表明，坡向是影響油松天然更新的主要因素，陰坡和陽坡相比，陰坡更有利于油松天然更新。土層厚度越厚，油松人工林自然更新效果越好，分析原因可能是厚土層營養(yǎng)水分更加充足，更能滿足幼樹的生長。本文研究表明，油松天然更新和草本植物覆蓋度及株高有密切關(guān)系，草本植物蓋度和株高較小更有利于油松林的自然更新，主要原因是蓋度較大的草本植物會對幼苗起到一定的遮光作用，且草根在土壤表層盤結(jié)密集，阻礙了種子接觸土壤而發(fā)芽，導(dǎo)致幼苗生長受到抑制，不利于油松林的自然更新。王海青等[7]學(xué)者也提出了相同的觀點。值得指出的是，油松人工林天然更新是一個復(fù)雜的系統(tǒng)問題，受到諸多因素的影響，且影響因子之間不是孤立的，存在互相促進或者抑制的關(guān)系。因此，在工作實踐中，要根據(jù)油松人工林的實際立地條件，統(tǒng)籌考慮，科學(xué)實施才可能達到經(jīng)營目的。