史軍海
(河北省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)院, 河北 石家莊 050051)
塞罕壩地處冀北山地,是天然的綠色屏障,作為環(huán)京津唐地區(qū)的一個(gè)天然氧吧,不僅是阻擋風(fēng)沙的屏障,還是非常好的避暑勝地。林分的健康經(jīng)營非常重要,而林木的生長率是能夠反映林木生長情況的重要指標(biāo)之一。林木生長率在一定程度上體現(xiàn)了林木生長旺盛程度,而且通過林木生長率能估算出林木生長量。選擇該地區(qū)落樺混交林為研究對象,利用做解析木的方法來確定林分生長情況,為該地區(qū)的森林健康經(jīng)營提供理論基礎(chǔ)[1-3]。
河北塞罕壩機(jī)械林場地處內(nèi)蒙古東南緣與冀北山地之間,海拔1 010~1 939.6 m。年均氣溫為-1.2 ℃,年平均降水量為454.2mm,年均相對濕度為74.4%,屬于典型的森林、草原交錯(cuò)帶,該地區(qū)天然針葉林以華北落葉松和云杉為主,針闊葉混交林以落葉松、樟子松、白樺、云杉、山楊為主,天然次生林以白樺、山楊為主[4-6]。
在塞罕壩機(jī)械林場選落樺混交林作為研究林分,并設(shè)置樣地,進(jìn)行調(diào)查,選擇目標(biāo)樹做解析木對林分的生長量進(jìn)行計(jì)算,目標(biāo)樹會選擇健康林木,胸徑與樹高平均的林木[7-9]。解析木采用中央斷面區(qū)分求積法截取圓盤,將截好的圓盤一一做好標(biāo)記,在實(shí)驗(yàn)室測定林木年輪,并詳細(xì)記錄,林木生長量與生長率的計(jì)算公式如下:
連年生長量用Z來表示,它反映了樹木在一整年內(nèi)所生長的材積總和,即
Z=Vt-Vt-1
總生長量是樹木最基本的材積生長量,就是以調(diào)查日期為截止,以栽植之日為起始的時(shí)間段內(nèi)樹木生長的總材積量。設(shè)t年時(shí)樹木的材積為Vt,則Vt就是t年的總生長量。
材積生長率是樹木材積的連年生長量與其總生長量的百分比,即
式中:t代表調(diào)查時(shí)的樹齡;Vt代表林木總生長量(m3);Pt代表林木生長率。
生長率是林木在一段時(shí)間內(nèi)的生長量占生長總量百分比,通過比較林分中華北落葉松林與白樺林的生長率來對估算未來林分的生長狀況,一般情況下林木幼齡期生長量比較小但是生長率比較高,但是樹種的幼齡期不同達(dá)到生長率最高點(diǎn)時(shí)間也會不同,混交林由于競爭的原因也會有所變化。本文研究的林分于1996年、2003年和2010年進(jìn)行撫育間伐,并通過做解析木對林分中林木的生長過程變化進(jìn)行記錄。
利用解析木對林木的生長過程進(jìn)行研究,經(jīng)過第1次撫育間伐后華北落葉松與白樺的生長率變化見表1。
表1 第1次撫育間伐林木生長率 %
由表1可知,落樺混交林進(jìn)行第1次撫育間伐后兩種林木的生長率均有所增加,但是華北落葉松的生長率始終低于白樺,這是由于在林分生長的初期,白樺生長速度比較快,占據(jù)優(yōu)勢。撫育后華北落葉松林在1999年達(dá)到了最大值,為10.3%,是1996年的1.81倍,白樺在1998年達(dá)到了最大值,為20.7%,是1996年的1.24倍。
對解析木數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,在第2次撫育期間華北落葉松的生長率增加比較大,具體的變化見表2。
表2 第2次撫育間伐林木生長率 %
由表2可知,落樺混交林進(jìn)行第2次撫育間伐后兩種林木的生長率均有所增加,說明林分的生長速度由于生長空間增大而加快,并且在2007年華北落葉松的生長率超過了白樺,這是由于經(jīng)過幾年華北落葉松的生長速度開始增加,而白樺開始減小,針葉樹種的優(yōu)勢開始顯現(xiàn)。撫育間伐后華北落葉松林在2007年達(dá)到了最大值,為13.5%,是2003年的1.80倍,白樺在2005年達(dá)到了最大值,為18.5%,是2003年的1.13倍。
利用解析木對林木的生長過程進(jìn)行研究,經(jīng)過第3次撫育間伐后華北落葉松與白樺的生長率變化見表3。
表3 第3次撫育間伐林木生長率 %
由表3可知,落樺混交林進(jìn)行第3次撫育間伐后兩種林木的生長率都有所增加,說明林分的生長速度由于生長空間增大而加快,并且華北落葉松的生長率始終高于白樺,這是由于林分中華北落葉松占優(yōu)勢地位。撫育間伐后華北落葉松林在2013年達(dá)到了最大值,為11.6%,是2010年的1.38倍,白樺在2013年達(dá)到了最大值,為10.3%,是2010年的1.29倍。
4.1 落樺混交林經(jīng)過3次撫育間伐后一定時(shí)間內(nèi)林分的生長率都是增加的,從而說明合理的撫育間伐有利于增加林分的生長量,也有利于林分的健康經(jīng)營,因此在林分經(jīng)營中根據(jù)林分實(shí)際進(jìn)行撫育間伐是非常有必要的。
4.2 林分進(jìn)行3次撫育間伐過程中,白樺的生長率最高的為第1次撫育間伐后,為20.7%,而華北落葉松生長率最高的為第2次撫育間伐后,為13.5%,林分的3次撫育間伐后生長率都是先增加后減小,并且呈正太曲線變化,說明撫育間伐后生長空間增大,林分生長速度增加,經(jīng)過一段時(shí)間增加空間減小生長速度也隨著減小。