王興周，石愛(ài)健，周 瑤，朱春雷

（1.山東長(zhǎng)島國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，山東 煙臺(tái)265800； 2.長(zhǎng)島綜合試驗(yàn)區(qū)北長(zhǎng)山鄉(xiāng)政府，山東 煙臺(tái)265800）

選擇長(zhǎng)島南長(zhǎng)山島為研究區(qū)，以現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查取樣為基礎(chǔ)，分析其森林健康狀況及其空間分布特征，探討反映森林健康狀況影響因子，旨在為我國(guó)海島人工林生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)營(yíng)和管理提供科學(xué)依據(jù)，以便最大限度地發(fā)揮森林生態(tài)效能，有效維護(hù)生物多樣性、維持區(qū)域生態(tài)平衡。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

2021年8—9月，以均勻分布為原則，在南長(zhǎng)山島有林地內(nèi)布設(shè)25 m×25 m 樣地20 個(gè)，用GPS 測(cè)量各樣地經(jīng)緯度；記錄樣地內(nèi)胸徑≥3 cm 活立木和枯立木種類、胸徑、樹高等，調(diào)查樣地海拔、坡度、坡向、坡位等生境因子（表1）。

表1 樣地調(diào)查記錄表

1.2 數(shù)據(jù)處理與分析

統(tǒng)計(jì)樣地樹木種類、株數(shù)等，標(biāo)注活樹、死樹。 根據(jù)各樣地樹木種類和數(shù)量判斷群落類型，當(dāng)某一樹種株數(shù)占樣地總株數(shù)70 %以上，則定為純林群落；當(dāng)任一樹種株數(shù)均未達(dá)到樣地總株數(shù)70 %，則定為混交群落。因樹木根樁僅有基徑，依據(jù)已知根徑和胸徑數(shù)據(jù)，建立胸徑-根徑回歸方程，補(bǔ)全胸徑信息（表2）。

表2 樹木生長(zhǎng)信息回歸方程

根據(jù)樹木死亡率，評(píng)估森林健康狀況（＜10 %，良好；10 %～20 %，一般；20 %～30 %，較差；＞30 %，極差）。

將林分密度劃分為60～80 株/樣地、80～100 株/樣地、100～120 株/樣地和120 株/樣地以上4 個(gè)區(qū)間，分析不同林分密度區(qū)間樹木死亡率變化。 將胸徑劃分為3—5 cm、5—10 cm、10—15 cm、15—20 cm 和20 cm 以上5 個(gè)區(qū)間，分析胸徑—死亡率關(guān)系，探討不同樹種在不同胸徑區(qū)間內(nèi)死亡率變化特征。 采用相關(guān)分析法，探討海拔、坡度和坡向與死亡率關(guān)系，采用單因素方差法分析不同坡位死亡率差異和特征。

2 森林健康狀況

共調(diào)查樹木2047 株：黑松1317 株，刺槐698 株，麻櫟等其他樹種32 株；樹木總死亡率22.72 %，其中：黑松死亡率26.20 %，刺槐死亡率17.05 %，其它樹種死亡率3.13 %。 黑松健康狀況為“較差”、刺槐健康狀況為“一般”，其它樹種為“良好”，所有樹木健康狀況為“較差”（表3）。

表3 不同樹種數(shù)量及健康狀況

20 個(gè)樣地中有黑松林樣地9 個(gè)、刺槐林樣地6 個(gè)、混交林樣地5 個(gè)。最大林分密度137 株/樣地，最小林分密度63 株/樣地，平均102.3 株/樣地；由大到小依次為混交林（129 株/樣地）、黑松林（103.8 株/樣地）和刺槐林（77.5 株/樣地）。 各樣地樹木死亡率最大值33.63 %， 最小值11.36 %，平均值22.16 %，由大到小依次為黑松林（33.8 %）、混交林（32.0 %）和刺槐林（25.6 %）。 同時(shí)， 森林健康狀況顯示：30%樣地“一般”，65 %樣地“較差”，5 %樣地“極差”狀態(tài)；黑松林、混交林總體健康狀況處于“較差”狀態(tài)，刺槐林“一般”（表4）。

表4 各樣地樹木死亡率及森林健康狀況

3 森林健康狀況影響因子

3.1 生物因子

3.1.1 林分密度

隨著林分密度增大，樹木死亡率呈現(xiàn)出波動(dòng)增長(zhǎng)趨勢(shì)。 就健康狀況而言，60～80 株/樣地和80～100 株/樣地為“一般”，其余區(qū)間為“較差”（表5）。

表5 不同林分密度區(qū)間死亡率及健康狀況

3.1.2 胸徑

黑松死亡率隨著胸徑增大總體呈上升趨勢(shì)，刺槐則相反。 黑松在胸徑3—5 cm、5—10 cm 區(qū)間健康狀況為“一般”，其它為“較差”；刺槐在胸徑3—5 cm、5—10 cm 區(qū)間健康狀況為“較差”，其它為“一般”（表6）。

表6 不同胸徑范圍死亡率及健康狀況

3.2 生境因子

死亡率與海拔、坡向相關(guān)關(guān)系不明顯，但與坡度呈顯著正相關(guān)（表7）。

表7 地形因子與樹木死亡率相關(guān)分析結(jié)果

3.3 影響因子探討

樹木死亡原因多種多樣，即有內(nèi)因，也有氣候、環(huán)境、立地條件等外因，對(duì)南長(zhǎng)山島樹木而言， 海島生態(tài)脆弱性是影響樹木死亡的主要原因，淡水匱乏，土壤貧瘠，保水能力差，樹木生長(zhǎng)環(huán)境惡劣，干旱、海風(fēng)、海霧等自然災(zāi)害頻繁發(fā)生， 這些因素會(huì)導(dǎo)致樹木死亡率增加。 現(xiàn)有黑松、刺槐多為上世紀(jì)五六十年代人工栽植，林齡老化，樹種單一，林分結(jié)構(gòu)不合理，混交林、復(fù)層林少，生長(zhǎng)態(tài)勢(shì)差，林分質(zhì)量偏低，上世紀(jì)九十年代南長(zhǎng)山島發(fā)生松材線蟲病，這即與樹木整體抗病能力下降有關(guān)，也與海島生態(tài)脆弱性相關(guān)，一般而言，松材線蟲生長(zhǎng)繁殖最適宜溫度為25℃， 在年平均氣溫＞14℃的地區(qū)松材線蟲病害普遍發(fā)生，年平均氣溫在10～12℃地區(qū)能夠侵染寄主但不造成危害（宋玉雙和臧秀強(qiáng)，1989）；長(zhǎng)島年平均氣溫約為11.9℃，理論上處于松材線蟲能夠發(fā)生但不致明顯危害區(qū)域，但卻成為山東乃至我國(guó)北方松材線蟲病首個(gè)疫區(qū)，這是由于在脆弱的海島生態(tài)系統(tǒng)中，病蟲害的產(chǎn)生和傳播更為容易和廣泛。 加之，近幾年長(zhǎng)島持續(xù)干旱少雨，又有倒春寒，進(jìn)一步惡化樹木生長(zhǎng)環(huán)境，增加樹木死亡率，僅2021年就清理病死樹19 萬(wàn)余株。 總體而言，脆弱的海島生態(tài)系統(tǒng)是影響南長(zhǎng)山島人工林健康狀況的根本因素，病蟲害和干旱是導(dǎo)致黑松和刺槐死亡的主要誘因。