不同間伐強度對水曲柳天然次生林生長動態及喬木層結構的影響

　　摘要： 以水曲柳天然次生林為研究對象，以培育大徑材為目標，采用典型取樣法，研究不同強度間伐對水曲柳天然次生林的生長變化及喬木層組成結構的影響。結果表明：不同間伐強度對水曲柳胸徑生長及材積生長差異顯著，以弱度和強度間伐的天然次生林分中水曲柳中大徑級林木較多，以中度間伐胸徑生長率最大;不同間伐強度水曲柳天然林中，林木徑級分布以強度間伐的中大徑級的林木分布較多;三種間伐強度，間伐前后對喬木層組成結構的影響甚小，對重要值影響較大。綜合分析以強度間伐天然次生林培育水曲柳大徑材效果最好。

　　關鍵詞： 水曲柳; 天然林; 撫育間伐; 徑級結構; 喬木層結構

　　中圖分類號： S 792. 41 文獻標識碼： A 文章編號：1001 - 9499(2022)01 - 0030 - 05

　　水曲柳(Fraxinus mandshurica)為木犀科(Oleaceae)梣屬(Fraxinus L.)的落葉大喬木，漸危種，高達30 m以上，胸徑可達1 m[ 1 ]，是我國東北林區重要的工業用材樹種，在長白山和小興安嶺垂直分布于海拔200～800 m[ 2 ]，是古老的孑遺植物，分布區較廣。但由于多年的采伐利用，導致水曲柳天然林資源接近枯竭，數量日趨減少，目前天然生大樹已不多見[ 3 - 4 ]。水曲柳是東北地區天然次生林珍貴闊葉樹種之一，對生態系統的穩定、生物多樣性的保護和森林的可持續發展具有重要作用，如何通過合理的森林經營管理，改善林分結構，提高林分生產力，增加水曲柳大徑材立木儲備，完善生態功能成為亟待解決的問題[ 5 ]。關于撫育間伐對林木生長的影響已有較多的研究，但研究對象多為人工林[ 6 - 7 ]，天然林的研究相對較少，對于不同撫育強度對水曲柳天然林生長動態及喬木層結構的研究尚未見報道。本研究以不同間伐強度水曲柳天然次生林為研究對象，探討撫育間伐對水曲柳天然林改培大徑材的影響，以期為水曲柳天然次生林改培大徑材，提高水曲柳大徑級林木數量和水曲柳立木蓄積量，為科學經營水曲柳天然次生林提供參考。

　　1 研究區概況

　　研究區為吉林省蛟河市，位于吉林省東部，長白山西麓，東與敦化市相鄰，南與樺甸市接壤，西隔松花湖與吉林市、永吉縣相望，北與舒蘭市、黑龍江省五常市毗連。松花江、牡丹江水系貫穿其中，屬溫帶季風氣候，年平均氣溫3.4 ℃，降水量708.8 mm，無霜期120～130天。本試驗地選在蛟河市天北林場、橫道子林場、松江林場、平川林場、天崗林場、太平山林場、南崗子林場、龍鳳林場、海青林場9個林場。

　　2 研究方法

　　2. 1 樣地設置及調查

　　試驗樣地為2002年設置的不同間伐強度水曲柳天然林樣地，撫育間伐方式為下層撫育法，重點伐除徑級較小的受壓木、瀕死木和枯立木，以及干型不良的林木。間伐強度以株數計算，包括強度間伐(36%～46%)、中度間伐(18%～30%)、弱度間伐(4%～15%)和未間伐對照樣地(0%)四種強度，在每種間伐強度林分內分別設置20 m×30 m的5個樣地，2012年進行復測，采取每木檢尺，調查內容為胸徑大于5cm喬木的種類、胸徑及存活狀態。各樣地間伐強度見表1，平均胸徑為算術平均數，各試驗樣地基本情況見表2。

　　2. 2 計算方法

　　重要值是根據密度、頻度和顯著度(樹木胸高斷面積)的相對值確定森林群落中每個樹種的相對重要性，反映種群在群落中的地位和作用，計算式如下[ 8 ]：

　　IV=1/3(RF+RA+RS);RF=(Fi/ΣFi)×100%;RA=(Ni/ΣNi)×100%;RS=(Ai/ΣAi)×100%。

　　式中，IV為重要值;RF為相對頻度;RA為相對多度;RS為相對優勢度;Fi為某種的頻度;ΣFi為全部中的頻度;Ni為某種個體數;ΣNi為全部中的個體數;Ai為某種胸高斷面積之和;ΣAi為全部種胸高斷面積之和。

　　水曲柳材積計算查詢《吉林省立木材積、出材率表》，利用樹高式H=a+b/(D+k)，計算樹高，V= a*Db *Hc，計算立木材積。

　　2. 3 數據統計與處理

　　根據調查結果，首先運用Excel2003進行數據統計、初步處理，然后使用SPSS19.0軟件進行數據分析及制圖。

　　3 結果與分析

　　3. 1 間伐前后水曲柳天然林生長的變化情況

　　由表3可知，間伐前水曲柳天然林胸徑差異極顯著，立木材積差異不顯著，間伐后水曲柳天然林胸徑差異不顯著，立木材積差異顯著。

　　經表4、表5多重比較得出，不同間伐強度與對照相比，胸徑生長與材積生長均顯著高于對照，但是不同間伐強度間對水曲柳天然林生長的影響差異不顯著，且各生長指標都是在強度間伐下達到最大值。

　　3. 2 不同間伐強度對水曲柳徑級分布的影響

　　由圖3可知，不同間伐強度水曲柳天然林立木的徑級分布頻率為：沒有進行撫育間伐的天然林，以小徑級水曲柳為主，在6 cm和14 cm處形成2個高峰值，大于22 cm的水曲柳沒有分布;弱度間伐的2個波峰分別是28 cm和32 cm，主要集中分布在18～32 cm處，占水曲柳全部徑級分布的73.21%;中度間伐的波峰在12 cm，小徑級的分布較多，主要集中分布在10～28 cm處，占全部徑級分布的84.27%;強度間伐的水曲柳波峰在26 cm，主要集中分布在20～36 cm處，占全部徑級分布的88.37%。綜上所述，在水曲柳天然次生林中，強度間伐是培育大徑材的最佳途徑。