田衛(wèi)衛(wèi) 柴宗政 孫彩麗

(貴州大學(xué)，貴陽(yáng)，550025) (貴州民族大學(xué))

競(jìng)爭(zhēng)在林木個(gè)體間普遍存在且是影響森林生長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)、動(dòng)態(tài)的主要限制因素，一直以來(lái)都是森林生態(tài)與經(jīng)營(yíng)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)[1]。競(jìng)爭(zhēng)能力與林木生長(zhǎng)發(fā)育狀況和其對(duì)周?chē)Y源的占有及利用存在緊密聯(lián)系[2-3]，林木受到的競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度與林木個(gè)體的胸徑，樹(shù)高，冠幅及其所處的局部環(huán)境有關(guān)[3]。自20世紀(jì)60年代以來(lái)，學(xué)者們相繼提出使用單木競(jìng)爭(zhēng)模型用來(lái)量化、反映林木之間的競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度，總體可分為與距離有關(guān)、與距離無(wú)關(guān)的2類(lèi)競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)，也可以稱(chēng)之為非完備型指標(biāo)、完備型指標(biāo)[4]。雖然競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)在形式上是對(duì)林木個(gè)體間生存空間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的數(shù)學(xué)描述，但其實(shí)質(zhì)則反映了林木個(gè)體生長(zhǎng)對(duì)物理環(huán)境的需求與現(xiàn)實(shí)生境林木對(duì)物理環(huán)境占有量的矛盾。其中，與距離有關(guān)的Hegyi競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)[5]，所需數(shù)據(jù)在野外調(diào)查中容易獲取，該數(shù)據(jù)不僅與距離有關(guān)且包含了胸徑這一反映林木生長(zhǎng)的重要指標(biāo)。因該數(shù)據(jù)獲取方法簡(jiǎn)便易行，又能夠很好地反映林木之間的資源需求及空間占有的關(guān)系，在不同植被類(lèi)型、立地條件、生長(zhǎng)階段、經(jīng)營(yíng)措施等方面的林木競(jìng)爭(zhēng)研究中得到了廣泛的應(yīng)用[6-9]。

馬尾松(PinusmassonianaLamb.)作為我國(guó)東南部亞熱帶針葉樹(shù)種中分布最廣、資源最豐富的鄉(xiāng)土先鋒及造林樹(shù)種，在我國(guó)林業(yè)生產(chǎn)及森林生態(tài)系統(tǒng)中一直占有極其重要的地位，發(fā)揮著重要的生態(tài)服務(wù)功能[10]。然而，長(zhǎng)期大規(guī)模采伐導(dǎo)致目前馬尾松原始林保留較少，加之長(zhǎng)期以來(lái)的重封山、輕育林現(xiàn)象，致使許多馬尾松林生產(chǎn)力水平及生態(tài)效益均不高，難以滿(mǎn)足市場(chǎng)對(duì)不同層次，特別是對(duì)高質(zhì)量大徑材的需求，且很多馬尾松林不同程度遭受到松材線(xiàn)蟲(chóng)的感染，因此被伐除、焚燒、掩埋[11-12]。為解決這些問(wèn)題，林業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中開(kāi)始對(duì)馬尾松林實(shí)施近自然經(jīng)營(yíng)技術(shù)，期望通過(guò)科學(xué)合理的經(jīng)營(yíng)措施，改善種內(nèi)、種間關(guān)系，提升林分質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)其生態(tài)效益的高效持續(xù)發(fā)揮。目前，近自然經(jīng)營(yíng)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于馬尾松林可持續(xù)經(jīng)營(yíng)管理中[12-13]，但關(guān)于近自然經(jīng)營(yíng)對(duì)馬尾松林種內(nèi)、種間關(guān)系影響的相關(guān)研究及報(bào)道十分有限，不利于綜合客觀地評(píng)價(jià)近自然經(jīng)營(yíng)的實(shí)施效果，也不利于及時(shí)修正現(xiàn)有的近自然經(jīng)營(yíng)技術(shù)措施，實(shí)現(xiàn)森林的提質(zhì)增效。

本研究以中德財(cái)政合作貴州森林可持續(xù)經(jīng)營(yíng)項(xiàng)目中馬尾松近自然經(jīng)營(yíng)試驗(yàn)示范區(qū)為研究區(qū)域，以實(shí)施近自然經(jīng)營(yíng)措施8 a后的馬尾松林為研究對(duì)象，通過(guò)野外調(diào)查、統(tǒng)計(jì)分析，研究近自然經(jīng)營(yíng)措施的馬尾松林競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，旨在研究近自然經(jīng)營(yíng)技術(shù)措施能否改善馬尾松林的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，明確不同發(fā)展階段的馬尾松林分競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系對(duì)近自然經(jīng)營(yíng)的影響，探究通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的研究對(duì)研究區(qū)馬尾松林經(jīng)營(yíng)具有的啟示。本研究為優(yōu)化調(diào)控馬尾松種內(nèi)、種間關(guān)系，精準(zhǔn)提升森林質(zhì)量提供參考。

1 研究區(qū)概況

依托中德合作貴州森林可持續(xù)經(jīng)營(yíng)項(xiàng)目，以馬尾松林近自然經(jīng)營(yíng)試驗(yàn)示范區(qū)為研究區(qū)域。試驗(yàn)地位于貴州省息烽縣、開(kāi)陽(yáng)縣，地理坐標(biāo)為106°45′～107°17′N(xiāo)，26°48′～27°22′E。該地區(qū)屬黔中高原區(qū)，地勢(shì)較高、起伏不平，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜多樣，地貌多為低中山丘陵地，碳酸鹽類(lèi)巖分布廣，喀斯特地貌廣泛發(fā)育，峰叢、洼地、溶丘、溶洞、暗河、漏斗較多，海拔506.50～1 702.00 m。屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候，日照充足，雨量充沛，四季分明，年平均氣溫14.5 ℃，年均降雨量1 111 cm。土壤以酸性黃壤為主，與石灰?guī)r、白云巖、砂巖、頁(yè)巖等交錯(cuò)分布，形成酸性土壤，也發(fā)育出各種酸性土壤植物群落。森林類(lèi)型主要為馬尾松、杉木(Cunninghamialanceolata(Lamb.) Hook)等人工林及少量楓香(LiquidambarformosanaHance)、白櫟(QuercusfabriHance)、麻櫟(QuercusacutissimaCarruth)等闊葉次生林。

2 研究方法

2.1 近自然經(jīng)營(yíng)措施

針對(duì)胸徑(d)<5 cm的幼齡林，其目標(biāo)密度約為2 500株·hm-2，清除該林內(nèi)霸王木及彎曲、樹(shù)形差的林木，對(duì)幼齡林進(jìn)行嚴(yán)格保護(hù)，使之免受放牧、火燒、砍伐薪柴的破壞，以進(jìn)行林木質(zhì)量改進(jìn)及用低強(qiáng)度方式調(diào)整物種混交結(jié)構(gòu)。

針對(duì)處于5 cm≤d<15 cm的中齡林，其目標(biāo)密度控制在1 200～1 700株·hm-1，通過(guò)目標(biāo)樹(shù)與間伐密度控制2種方式結(jié)合，同時(shí)在經(jīng)營(yíng)過(guò)程中進(jìn)行砍劣留優(yōu)，促進(jìn)優(yōu)質(zhì)林木的生長(zhǎng)，改善林分質(zhì)量及其穩(wěn)定性?？车敉鈦?lái)樹(shù)種，留下鄉(xiāng)土樹(shù)種，對(duì)林分結(jié)構(gòu)進(jìn)行改善。采用砍針留闊的措施，促進(jìn)闊葉樹(shù)種混交。保護(hù)林下的幼苗幼樹(shù)，避免對(duì)保留木的傷害。減小立木密度，為保留木留出更好的生長(zhǎng)空間。

針對(duì)處于15 cm≤d<34 cm的近熟林，目標(biāo)密度控制在300～850株·hm-2，通過(guò)目標(biāo)樹(shù)與間伐密度控制2種方式結(jié)合，同時(shí)在經(jīng)營(yíng)過(guò)程中進(jìn)行砍劣留優(yōu)、砍針留闊、砍掉外來(lái)樹(shù)種，留下鄉(xiāng)土樹(shù)種。

2.2 樣地設(shè)置與調(diào)查

以系統(tǒng)踏查馬尾松林近自然經(jīng)營(yíng)試驗(yàn)示范區(qū)為基礎(chǔ)，通過(guò)典型抽樣，設(shè)置19個(gè)樣區(qū)進(jìn)行調(diào)查研究(幼齡林3個(gè)，中齡林7個(gè)，近熟林9個(gè))，每個(gè)樣區(qū)均包含1組近自然經(jīng)營(yíng)樣地及對(duì)照樣地，共計(jì)38個(gè)樣地，對(duì)照樣地選擇未實(shí)施任何經(jīng)營(yíng)措施且人為干擾相對(duì)較小的林分。樣地面積為20 m×20 m，對(duì)樣地內(nèi)所有d≥5 cm的喬木樹(shù)種進(jìn)行每木定位，實(shí)測(cè)其胸徑、樹(shù)高、冠高、枝下高、冠幅、林木質(zhì)量、病蟲(chóng)害狀況、結(jié)實(shí)狀況、生活力、損傷狀況。

2.3 重要值計(jì)算

本研究采用重要值分析群落結(jié)構(gòu)，樹(shù)種的重要值(IV)為相對(duì)頻度、相對(duì)密度、相對(duì)優(yōu)勢(shì)度的均值，其重要值計(jì)算公式如下[14]：

重要值=(相對(duì)頻度+相對(duì)密度+相對(duì)優(yōu)勢(shì)度)/3；

相對(duì)頻度=(樣方中某樹(shù)種的頻度/全部樹(shù)種的頻度之和)×100%；

相對(duì)密度=(樣方中某樹(shù)種的密度/全部樹(shù)種的總密度)×100%；

相對(duì)優(yōu)勢(shì)度=(樣方中某樹(shù)種胸高斷面積和/全部樹(shù)種胸高斷面積總和)×100%。

2.4 競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度的計(jì)算

根據(jù)Heygi提出的單木競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)模型[5，15]，采用與距離有關(guān)的競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)作為競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度指標(biāo)，其計(jì)算方法如下：

式中：Cx為某優(yōu)勢(shì)種群的競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度，其值越大，競(jìng)爭(zhēng)越激烈；Cxi為第i株對(duì)象木的競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)；Di為對(duì)象木i的胸徑；Dj為競(jìng)爭(zhēng)木j的胸徑；Lij為對(duì)象木與競(jìng)爭(zhēng)木間的距離；n為第i株對(duì)象木周?chē)母?jìng)爭(zhēng)木株數(shù)；N為某優(yōu)勢(shì)種群對(duì)象木株數(shù)。Cx、Cxi的值越大，表明林木之間競(jìng)爭(zhēng)越激烈，反之競(jìng)爭(zhēng)越弱。

2.5 邊緣效應(yīng)的消除

在利用Heygi指數(shù)計(jì)算競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度時(shí)，由于樣地邊緣的林木在樣地外圍缺乏參照樹(shù)，因此存在邊緣效應(yīng)。為了消除邊緣效應(yīng)，采用擴(kuò)大面積的方法進(jìn)行邊緣校正。較為常見(jiàn)的方法是八鄰域平移式，該方法根據(jù)拓?fù)鋵W(xué)原理，分別在原始方向的上、下、左、右、左上、左下、右上、右下方向以平移的方式復(fù)制原樣地，形成9個(gè)相同樣地組成的大樣地，以原樣地(20 m×20 m)為核心區(qū)，將其內(nèi)部林木作為參照樹(shù)，并在樣地外圍選取寬度為5 m的緩沖區(qū)，處于緩沖區(qū)的林木只作為核心區(qū)林木的相鄰木處理。這種消除邊緣效應(yīng)的方法能夠保證所分析林木的相鄰木均處于樣地內(nèi)部[16]。

2.6 競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)與胸徑擬合模型構(gòu)建

林分內(nèi)的林木生長(zhǎng)產(chǎn)生的競(jìng)爭(zhēng)是由多種因素共同制約的，如所處的發(fā)育階段、植株的個(gè)體大小、個(gè)體生活力及周?chē)仓陚€(gè)體對(duì)其影響等。林木對(duì)多種因素的耐受范圍代表了林木在環(huán)境中的競(jìng)爭(zhēng)能力。胸徑是衡量林木生長(zhǎng)質(zhì)量最重要的基本因子之一，其既能反映林木生長(zhǎng)規(guī)律及林分結(jié)構(gòu)，也是影響林木競(jìng)爭(zhēng)能力的1個(gè)重要因素。本研究以競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)為因變量，林分中的所有林木的胸徑為自變量，采用冪函數(shù)對(duì)競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)與林木胸徑之間的關(guān)系進(jìn)行回歸擬合，具體表達(dá)式為：

式中:Cx為競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)；Di為對(duì)象木i胸徑；a、b為模型參數(shù)。

2.7 數(shù)據(jù)處理

本研究所有的統(tǒng)計(jì)分析均利用R軟件。利用ggplot2程序包進(jìn)行圖形可視化處理[17]，利用forestHES程序包進(jìn)行重要值的計(jì)算[18]，利用forestSAS程序包進(jìn)行Heygi指數(shù)的計(jì)算[19]。

3 結(jié)果與分析

3.1 近自然經(jīng)營(yíng)措施下馬尾松林的樹(shù)種組成及重要值特征

調(diào)查的38個(gè)樣地中共計(jì)出現(xiàn)2 070株d≥5 cm的林木，包括20個(gè)樹(shù)種(表1)。其中馬尾松、杉木、楓香、白櫟等樹(shù)種株數(shù)占比較大，為群落中的優(yōu)勢(shì)種。馬尾松共計(jì)1 792株，占總株數(shù)的86.57%，在群落中占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)；其他樹(shù)種共計(jì)278株，占總株數(shù)的13.42%。不同發(fā)展階段的經(jīng)營(yíng)林分與相應(yīng)對(duì)照林分比較，馬尾松的重要值均呈下降趨勢(shì)，其他樹(shù)種的重要值整體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，其中近熟林中這種趨勢(shì)表現(xiàn)最為明顯，這是由于近熟林經(jīng)營(yíng)時(shí)的采伐強(qiáng)度相對(duì)于幼齡林、中齡林時(shí)的采伐強(qiáng)度大。經(jīng)營(yíng)林分的樹(shù)種數(shù)量比相應(yīng)對(duì)照林分明顯增多，進(jìn)一步表明近自然經(jīng)營(yíng)能夠有效降低馬尾松的優(yōu)勢(shì)度，同時(shí)提升伴生樹(shù)種的優(yōu)勢(shì)度。

表1 近自然經(jīng)營(yíng)措施下馬尾松林的樹(shù)種組成及重要值特征

3.2 近自然經(jīng)營(yíng)措施下馬尾松林不同徑級(jí)的競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度

由表2可知，幼齡林的胸徑為5～30 cm,對(duì)照林分中林木大多集中于5～10 cm徑級(jí)，經(jīng)營(yíng)林分中林木大多集中于10～15 cm徑級(jí)；中齡林的胸徑為5～40 cm,對(duì)照林分中林木大多集中于10～15 cm徑級(jí)，經(jīng)營(yíng)林分中林木大多集中于15～20 cm徑級(jí)；近熟林的胸徑為5～55 cm,對(duì)照林分中林木大多集中于20～25 cm徑級(jí)，經(jīng)營(yíng)林分中林木大多集中于20～25 cm徑級(jí)。結(jié)果表明，近自然經(jīng)營(yíng)能夠影響林木的徑級(jí)分布，加速林木向大徑級(jí)發(fā)展。隨著林木徑級(jí)逐漸增大，平均競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)有逐漸減小趨勢(shì)。同時(shí)，經(jīng)營(yíng)林分各徑級(jí)的平均競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)均小于相應(yīng)對(duì)照林分。不同發(fā)展階段競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度由大到小基本為幼齡林、中齡林、近熟林。

表2 近自然經(jīng)營(yíng)措施下馬尾松林不同徑級(jí)競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度

采用冪函數(shù)對(duì)競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)與林木胸徑之間的關(guān)系進(jìn)行回歸擬合。不同發(fā)展階段的經(jīng)營(yíng)林分和相應(yīng)對(duì)照林分的總體競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)均隨著林木胸徑的增大而減小，該現(xiàn)象表明隨著林木個(gè)體胸徑增大，對(duì)象木受競(jìng)爭(zhēng)木的競(jìng)爭(zhēng)壓力呈減小趨勢(shì)。不同發(fā)展階段經(jīng)營(yíng)林分的趨勢(shì)線(xiàn)比相應(yīng)對(duì)照林分更平緩，進(jìn)一步表明近自然經(jīng)營(yíng)能夠有效減小林分競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度并達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。

3.3 近自然經(jīng)營(yíng)措施時(shí)馬尾松林不同樹(shù)種的競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度

由表3可知，不同發(fā)展階段馬尾松競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)遠(yuǎn)高于其他樹(shù)種，占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。但是從平均競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)來(lái)看，隨著林分的發(fā)展，馬尾松競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度呈逐漸減小趨勢(shì)，而其他伴生樹(shù)種(S2～S20)的競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度大多呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢(shì)。同時(shí)，不同發(fā)展階段經(jīng)營(yíng)林分的馬尾松競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度小于相應(yīng)對(duì)照林分，經(jīng)營(yíng)林分中除馬尾松之外的其他伴生樹(shù)種大多呈現(xiàn)出逐漸升高的趨勢(shì)。經(jīng)過(guò)近自然經(jīng)營(yíng)后的林分林木種類(lèi)與相應(yīng)對(duì)照林分相比顯著增加。表明近自然經(jīng)營(yíng)有效降低了馬尾松的競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度，同時(shí)也緩解了對(duì)伴生樹(shù)種的競(jìng)爭(zhēng)壓力，進(jìn)一步改善了伴生樹(shù)種的生存條件，提升了伴生樹(shù)種的競(jìng)爭(zhēng)力。

表3 近自然經(jīng)營(yíng)措施下馬尾松林不同樹(shù)種競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度

4 結(jié)論與討論

近自然經(jīng)營(yíng)削弱了林分中馬尾松的競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度，提升了林內(nèi)伴生樹(shù)種的競(jìng)爭(zhēng)力，從而有效改善了馬尾松林競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。根據(jù)森林資源數(shù)據(jù)顯示，研究區(qū)馬尾松林在未經(jīng)近自然經(jīng)營(yíng)前多為森林皆伐后形成的次生林及人工林，林相多呈同齡單層純林，林分密度過(guò)大，長(zhǎng)勢(shì)不良，生活力弱等問(wèn)題突出[12]，且馬尾松在林分中占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，種內(nèi)及種間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系異常激烈。因此，對(duì)其開(kāi)展近自然經(jīng)營(yíng)以提升森林質(zhì)量是明智之舉。本研究對(duì)實(shí)施近自然經(jīng)營(yíng)措施8 a后的馬尾松林分進(jìn)行調(diào)查，從樹(shù)種組成、不同徑級(jí)競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度、不同樹(shù)種競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度及競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)模型構(gòu)建等方面，均證實(shí)近自然經(jīng)營(yíng)的撫育間伐及經(jīng)營(yíng)措施是調(diào)控林分結(jié)構(gòu)及其競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的有效途徑。撫育間伐作為林木分配生長(zhǎng)空間、營(yíng)養(yǎng)面積，調(diào)節(jié)林木競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的重要技術(shù)手段被廣泛運(yùn)用于林業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中，同時(shí)也直接驅(qū)動(dòng)、影響著一定地域尺度內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系特征的形成[17]。在近自然經(jīng)營(yíng)實(shí)施過(guò)程中，采用的目標(biāo)樹(shù)單株木林分作業(yè)體系是利用森林生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的自然生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律，充分考慮林木間的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系來(lái)確定采伐林木，且在采伐過(guò)程中多以馬尾松為采伐對(duì)象削弱其競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度，同時(shí)注重其他闊葉樹(shù)種及伴生樹(shù)種的保留，以提升其競(jìng)爭(zhēng)能力，從而實(shí)現(xiàn)馬尾松林種間關(guān)系的優(yōu)化、調(diào)控。此外，近自然經(jīng)營(yíng)后的林分由于密度減小及林內(nèi)光照條件改善，為保留林木提供了更多的水、肥資源及生存空間，增強(qiáng)了保留木活力及光合作用，促進(jìn)了保留木的生長(zhǎng)。本研究結(jié)果與邢海濤等[13]根據(jù)近自然改造的馬尾松林分競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度的研究一致。

林分競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度隨著林分發(fā)展逐漸減弱，近自然經(jīng)營(yíng)能夠加快競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度的削弱進(jìn)程，盡快達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。表2、圖1顯示，馬尾松林競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度隨著胸徑或徑級(jí)的增大呈現(xiàn)逐漸減小的趨勢(shì)，這一現(xiàn)象與多個(gè)研究結(jié)果一致[18-20]。該結(jié)果表明，林分年齡是影響林分競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度的關(guān)鍵因素之一，隨著林分發(fā)展，樹(shù)種多樣性逐漸提高，林木分化程度逐漸加大，林木分布格局從聚集逐漸趨于隨機(jī)[21]。同時(shí)，林木的競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度也逐漸減小，最終達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。本研究中馬尾松多為同齡單層純林，在其林分發(fā)展過(guò)程中會(huì)發(fā)生非常激烈的種內(nèi)及種間競(jìng)爭(zhēng)，且由于林木之間的個(gè)體差異產(chǎn)生了自然稀疏現(xiàn)象，導(dǎo)致生長(zhǎng)發(fā)育不好的林木個(gè)體被自然淘汰，林分內(nèi)保留的林木個(gè)體對(duì)光照、林下空間的競(jìng)爭(zhēng)逐漸減弱，最終林木個(gè)體間的競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度趨于穩(wěn)定，但是該過(guò)程較緩慢，不利于林下植株的更新與生長(zhǎng)。本研究結(jié)果顯示，處于不同發(fā)展階段的馬尾松林其經(jīng)營(yíng)林分的競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度明顯低于相應(yīng)對(duì)照林分，且優(yōu)先達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，這一現(xiàn)象與不同間伐強(qiáng)度對(duì)華北落葉松人工林競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的研究[20]基本一致。根據(jù)Hegyi競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)可知，競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度與競(jìng)爭(zhēng)木的數(shù)量呈正相關(guān)關(guān)系，與對(duì)象木和競(jìng)爭(zhēng)木之間的距離呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。經(jīng)過(guò)近自然經(jīng)營(yíng)的林分內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)木數(shù)量減少，對(duì)象木與競(jìng)爭(zhēng)木間的距離增大，從而導(dǎo)致經(jīng)營(yíng)馬尾松林分各徑級(jí)的競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度減弱。此現(xiàn)象進(jìn)一步證實(shí)，對(duì)森林實(shí)施撫育間伐能夠削弱林分競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度，為保留木創(chuàng)造較為優(yōu)越的生境條件，加速林分結(jié)構(gòu)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。同時(shí)，合理的撫育間伐可以有效促進(jìn)林分的胸徑生長(zhǎng)，有助于大徑級(jí)林木的生產(chǎn)[20]。

圖1 近自然經(jīng)營(yíng)措施時(shí)馬尾松林競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)與胸徑擬合模型

總體來(lái)看，研究區(qū)內(nèi)馬尾松林種內(nèi)及種間競(jìng)爭(zhēng)依然劇烈，伴生樹(shù)種的競(jìng)爭(zhēng)壓力主要來(lái)自種間(即馬尾松)，而馬尾松的競(jìng)爭(zhēng)壓力主要來(lái)自種內(nèi)，這主要是由于研究區(qū)馬尾松林目前多為單層同齡純林。雖然，大多林分實(shí)施了近自然經(jīng)營(yíng)，但是自2009年中德合作近自然經(jīng)營(yíng)項(xiàng)目啟動(dòng)已10 a有余，采伐后的林分再次郁閉，馬尾松林依然存在密度較大、生活力弱、多樣性差、穩(wěn)定性差、病蟲(chóng)害時(shí)有發(fā)生等現(xiàn)象[12]，因此建議盡快啟動(dòng)新一輪森林經(jīng)營(yíng)工作，進(jìn)一步提升林分質(zhì)量。根據(jù)本研究結(jié)果，為優(yōu)化調(diào)控馬尾松林種內(nèi)及種間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，可以通過(guò)撫育間伐減小林分密度，促進(jìn)林木生長(zhǎng)與分化，同時(shí)充分考慮種間關(guān)系來(lái)確定采伐木。采伐對(duì)象依然以馬尾松為主，以降低馬尾松在群落中的優(yōu)勢(shì)度，且保留林內(nèi)的闊葉及伴生樹(shù)種提升物種多樣性。此外，充分考慮林木的分化程度，逐漸形成異齡復(fù)層，錯(cuò)落有致，大徑級(jí)林木分布其中的林分狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)生境空間的充分利用，盡快形成穩(wěn)定的森林群落，也可以通過(guò)林下人工補(bǔ)植闊葉樹(shù)種提升物種多樣性。撫育間伐雖然降低了馬尾松在群落中的優(yōu)勢(shì)地位，但樹(shù)種多樣性依然很低，通過(guò)林下人工補(bǔ)植闊葉樹(shù)種，可以提升物種多樣性，實(shí)現(xiàn)種內(nèi)、種間關(guān)系的優(yōu)化調(diào)整，加快森林的正向演替進(jìn)程。

本研究采用Hegyi競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)分析了近自然經(jīng)營(yíng)對(duì)不同發(fā)展階段馬尾松林競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的影響，研究發(fā)現(xiàn)，近自然經(jīng)營(yíng)削弱了馬尾松的競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度，提升了林內(nèi)伴生樹(shù)種的競(jìng)爭(zhēng)力，有效改善了馬尾松林競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。林分競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度隨著林分發(fā)展逐漸減弱，近自然經(jīng)營(yíng)能夠加快競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度的削弱進(jìn)程，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。建議盡快啟動(dòng)新一輪森林經(jīng)營(yíng)工作，通過(guò)撫育間伐、人工補(bǔ)植闊葉樹(shù)種等措施來(lái)優(yōu)化調(diào)整種內(nèi)及種間關(guān)系，達(dá)到提升林分質(zhì)量的目的。