張 娣，張云龍，雒雅婧

（承德市灤平國有林場總場，河北灤平 068250）

蒙古櫟（Quercus mongolicaFisch.ex Ledeb.）屬殼斗科櫟屬闊葉高大喬木，又稱蒙古柞、柞樹，是我國東北、華北山地森林的主要建群樹種，是我國天然林中的重要樹種。蒙古櫟在我國森林資源中占有十分重要的地位，在建筑用材、生態(tài)修復和綠化環(huán)境等方面發(fā)揮著重要的作用[1-3]。蒙古櫟次生林是河北省承德市范圍內分布最廣泛的天然森林類型，在生態(tài)防護方面發(fā)揮著不可替代的功能，但由于現(xiàn)存蒙古櫟林全部為多代萌生的矮林，均為皆伐后萌生的同齡單層純林，普遍存在林分密度疏密不均、林木分級嚴重和早衰、生長不良及更新演替進展緩慢等問題，在很大程度上制約了其經(jīng)濟產出和生態(tài)服務功能的發(fā)揮。

陳柏華等對承德市承德縣五道河林場的天然柞樹林分結構進行分析，結果表明，柞樹林的直徑分布符合對數(shù)正態(tài)分布和伽瑪分布[4]。費滕等對遼東山區(qū)柞園柞樹生物量及形態(tài)特征的研究結果表明：各柞樹樹枝、葉生物量都隨著枝齡的增長而增加，增加幅度又因樹種和環(huán)境條件而有所區(qū)別；輪伐周期內，柞樹株高、地徑、葉面積指數(shù)、冠幅與枝齡呈正相關[5]。王超等對燕山地區(qū)櫟林的經(jīng)營措施進行了總結歸納，為燕山地區(qū)蒙古櫟天然次生林的經(jīng)營發(fā)展提供了方向[6]。本文對不同生長發(fā)育狀況的蒙古櫟次生林進行調查研究，為林業(yè)生態(tài)建設培育出優(yōu)質森林提供依據(jù)，對提升承德市及京津冀地區(qū)的林業(yè)生態(tài)建設水平及保障生態(tài)安全具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 研究地概況

以承德市灤平國有林場總場內蒙古櫟次生林為研究對象，采取樣地調查的方式對蒙古櫟次生林的生長狀況進行調查和評價分析。該研究區(qū)屬燕山中段山脈，潮河中上游和灤河中上游，地勢南高北低，平均海拔約560 m，屬中溫帶向暖溫帶過渡、半干旱半濕潤大陸性季風氣候。地帶性植被以暖溫帶落葉闊葉林為主，櫟林是其中成林面積最大的天然樹種，蒙古櫟在灤平國有林場總場內有較大面積分布，常伴生有油松（Pinus tabuliformisCarr.）、椴樹（Tilia tuanSzyszyl.）、山楊（Populus davidianaDode）、胡桃楸（Juglans mandshuricaMaxim.）、側柏[Platycladus orientalis（L.）Franco]等[7-8]。

1.2 調查方法

1.2.1 林分因子調查

采用樣地法調查，沿斜山中心對角線或之字形方向隨機布設樣地，樣地長50 m（垂直投影長度）、寬4 m。在承德市灤平國有林場總場所屬的2757 個小班的蒙古櫟次生林內布設樣地7853 個（樣地數(shù)量按不小于小班面積的1.5%確定），樣地面積157.06 hm2。對樣地進行每木檢尺，調查其樹種組成、林分密度、胸徑、樹高、郁閉度、枯死木等，計算平均胸徑、小班蓄積量、碳儲量。

喬木層碳匯量計算公式為：

式中：C喬木層為喬木層碳匯量，t；V喬木層為喬木樹種的蓄積量，m3；BEF為生物量轉換因子；ρ為喬木樹種的木材密度，g/cm3；P為喬木樹種的全樹加權平均含碳率，%。

灌木、枯落物和草本的碳匯量計算公式為：

式中：C灌、枯、草為灌木、枯落物和草本的碳匯量，t；S為灌木、枯落物和草本林地的面積，hm2；W為灌木、枯落物和草本林地的單位面積生物量，t；P為灌木、枯落物和草本的加權平均含碳率，%。

1.2.2 生長量調查

采用隨機布設標準地的方式，利用羅盤儀測角，50 m 鋼卷尺測距（在坡度＞5°時改算為水平距離），測線閉合差不超過1/200，設置的標準地為正方形或矩形，共設24 塊，每塊面積667 m2，共計16008 m2。

在標準地內進行每木檢尺，計算平均胸徑，確定解析木，通過解析木內業(yè)整理，確定樹種年齡、各齡階樹高、直徑，計算各齡階材積、生長率及生長量。

利用普雷斯特公式計算2015—2019 年檬古櫟的材積生長率，計算公式為：

式中：Pn指n年間的平均生長率，%；ya和ya-n指a年和a-n年林木的單位面積蓄積量，m3；n為間隔期長度，取5 年。

1.3 林分質量評價

從植被覆蓋、森林結構、森林生產力、森林健康、森林災害等方面，選取17 個指標，對這些指標數(shù)量化和等級劃分后，依據(jù)數(shù)量化理論I 對每個評價指標因子各等級進行賦值，采用層次分析法和專家咨詢法（特爾菲法）確定評價指標因子權重。根據(jù)每個評價指標因子的權重值與等級分值進行加權計算求和，計算出喬木林質量指數(shù)EEQ（0～1），計算公式為：

式中：Vi為各指標評分值（0～10）；Wi為各指標的權重（0～1）。

根據(jù)喬木林質量指數(shù)，參考《森林資源連續(xù)清查技術規(guī)程》（GB/T 38590—2020）將喬木林質量分為好（EEQ＞0.7）、中（0.5 ＜EEQ＜0.7）、差（EEQ＜0.5）3 個等級。

2 結果與分析

2.1 樣地調查

2.1.1 林分因子

通過2019 年的調查可知，灤平國有林場總場研究區(qū)優(yōu)勢樹種為蒙古櫟的林地面積為10470.74 hm2，林木蓄積為433548.29 m3。如表1 所示，蒙古櫟次生林的單位蓄積量為41.41 m3·hm-2。通過對蒙古櫟解析木的分析，該區(qū)蒙古櫟的林齡為8～53 年，每公頃加權平均株數(shù)1455 株，加權平均郁閉度0.7，加權平均胸徑9.0 cm，加權平均樹高5.8 m。枯死木80956 株，枯死木密度為7.7 株·hm-2。

表1 林分因子調查統(tǒng)計表

本次調查結果顯示，研究區(qū)內的蒙古櫟次生林的總碳儲量238724.9 t，單位碳匯22.80 t·hm-2。其中：喬木層碳匯儲量166112.32 t，占總碳儲量的69.58%；灌木層碳匯儲量24262.86 t，占總碳儲量的10.16%；草本層碳匯儲量4920.77 t，占總碳儲量的2.06%；枯落物碳匯儲量43428.95 t，占總碳儲量的18.19%。本研究區(qū)的蒙古櫟次生林蒙古櫟單位碳匯低于中國森林碳匯平均值（91.75 t·hm-2），遠低于全球中高緯度地區(qū)157.81 t·hm-2的平均水平[9]。

由表2 可知，本研究區(qū)的蒙古櫟次生林以幼齡林為主，幼齡林面積、蓄積量、喬木碳匯量占比均在98%以上。對蒙古櫟次生林的研究應以幼齡林為主，進而對下一個齡級展開研究。

表2 蒙古櫟次生林齡組面積、蓄積量及喬木碳匯量統(tǒng)計表

2.1.2 生長量

本研究區(qū)的蒙古櫟次生林以幼齡林為主，所以選取蒙古櫟幼齡林作為生長量的研究對象。通過對調查數(shù)據(jù)的分析和計算得出該研究區(qū)蒙古櫟次生林2019 年蓄積生長量為31654.521 m3，單位蓄積年平均生長量為3.02 m3·hm-2。由圖1 可知，蒙古櫟幼齡林的樹高、胸徑和材積的生長率在10～30年整體呈下降的趨勢，尤其是在10～15 年下降的趨勢最明顯，針對該時期蒙古櫟次生林采取相應的經(jīng)營管理措施，可以更好地促進蒙古櫟的生長發(fā)育，為營造健康和高質量的蒙古櫟次生林提供更科學合理的理論和實踐基礎[10-11]。

圖1 蒙古櫟平均生長率曲線

2.2 蒙古櫟次生林質量評價

根據(jù)林分森林質量評價指標建議框架部分核心指標和公益林森林質量評價指標體系對蒙古櫟次生林生長狀況進行評價分析，結果見表3。

2.2.1 森林質量

2015—2019 年，蒙古櫟次生林的單位蓄積量從19.14 m3·hm-2增長到41.41 m3·hm-2，增加22.27 m3·hm-2；加權平均郁閉度從0.65 增長到0.70，增加0.05；加權平均胸徑從8.2 cm 增長到9.0 cm，增加0.8 cm；蒙古櫟喬木碳匯量從9.66 t·hm-2增長到15.86 t·hm-2，增加6.2 t·hm-2；單位蓄積量和碳匯量有所增加，但森林質量整體較差。

2.2.2 齡組結構

由表2 可知，現(xiàn)有蒙古櫟次生林各齡組中幼齡林占99.18%，占比大且均為單層林，林分齡組結構簡單，不利于蒙古櫟次生林的高質量發(fā)展。

2.2.3 生長發(fā)育狀況

由表3可知，蒙古櫟林質量指數(shù)EEQ=5.91/17≈0.34，林分質量較差。該區(qū)受不同的立地條件和氣候等原因的影響，造成蒙古櫟次生林林木普遍生長不良，目前部分立地條件較差的蒙古櫟次生林基本已退化成典型的低質林。這與王超等人的調查研究結果基本一致[6]。

表3 蒙古櫟次生林調查結果、質量評定情況統(tǒng)計表

續(xù)表3

3 結論與討論

本研究區(qū)蒙古櫟次生林以幼齡林為主，森林質量整體處于較差水平，10～15 年生長量下降的趨勢最為明顯，齡組結構簡單，有待通過撫育經(jīng)營，使其生長量和固碳能力得到提高。同時，應按多功能經(jīng)營兼用林中的生態(tài)服務為主導功能的兼用林來制訂蒙古櫟次生林的經(jīng)營措施[12]。

原國家林業(yè)局編制的《全國森林經(jīng)營規(guī)劃（2016—2050）》的有關規(guī)劃和侯元兆等編寫的《櫟類經(jīng)營》的相關內容也表明，應加強對幼林的撫育經(jīng)營，以修復生態(tài)環(huán)境、構建生態(tài)屏障為主要經(jīng)營目的，圍繞增強森林生態(tài)功能開展經(jīng)營活動，營造多功能森林[9-12]。對蒙古櫟低質退化林可采用單株木擇伐作業(yè)或以目標樹經(jīng)營為架構的全林經(jīng)營進行改造，以達到提高森林質量、增強生態(tài)功能、提升木材品質和價值的經(jīng)營目的。張海峰等針對林分和齡組結構簡單現(xiàn)象，提出可通過樹種組成、林齡、密度、空間結構的調整，將蒙古櫟純林培育成以蒙古櫟為優(yōu)勢樹種的多樹種、異齡、復層的闊葉混交林和針闊混交林，以滿足可持續(xù)經(jīng)營與永續(xù)利用的要求[13]。

通過對本研究區(qū)的調查研究得知，伴生樹種主要有側柏、油松、椴樹屬、五角楓、核桃楸、青檀、鵝耳櫪和白蠟等，因而可根據(jù)適地適樹的原則，以伴生樹種的生物學習性和不同的立地條件等選擇適宜的樹種，科學合理地規(guī)劃設計，以營造蒙古櫟為優(yōu)勢樹種的多樹種、異齡、復層的闊葉混交林或針闊混交林，進而提升本研究區(qū)的森林質量和生態(tài)服務功能。