不同林分結(jié)構(gòu)內(nèi)的柞樹生長狀況研究

不同林分結(jié)構(gòu)內(nèi)的柞樹生長狀況研究

棕櫚樹又名蒙古橡樹，產(chǎn)于中國東北的大興山和小興安山以南的長白。它是中國東北林區(qū)的主要樹種，用途廣泛。由于柞樹具有喜光、耐寒、喜涼爽氣候、耐干旱貧瘠、多生于向陽干燥山坡等生理特性,屬于東北先鋒樹種之一,純林、混生林都有廣泛分布。在以往研究的基礎(chǔ)上[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13],研究了不同林分結(jié)構(gòu)下柞樹的生長狀況,以期為天然林改造和針闊混交林的經(jīng)營技術(shù)提供科學(xué)的依據(jù)。1研究領(lǐng)域和方法1.1針葉樹種混交林吉林省延吉市林業(yè)局依蘭國營林場,地處長白山東麓,平均海拔200～700m之間。該地區(qū)屬于大陸性季風(fēng)氣候,冬季寒冷干燥,夏季炎熱多雨,秋季氣爽,冬季冷長。全年平均氣溫2.6～3.1℃,年降水量600mm,全年無霜期137d,土壤為暗棕色森林土。植被類型為針闊混交林、闊葉混交林和純林。針葉樹主要有紅松(Pinuskoraiensis)、樟子松(Pinussylvestris);闊葉樹主要有柞樹、胡桃楸(Juglansmandshurica)等。其中柞樹為該地區(qū)分布廣泛的闊葉樹種,在3種林分結(jié)構(gòu)中均有分布,且所占數(shù)量很大。林下灌木主要有毛榛子(Corylusmandshurica)、忍冬(Loniceraaltamanni)、胡枝子(Lespedezabicolor)、珍珠梅(Sorbariasorbifolia)、刺五加(Acanthopanaxsenticosus)、刺梅薔薇(Rosaacicularis)等。1.2調(diào)查樣地設(shè)置及調(diào)查方法采用“樣方標(biāo)準(zhǔn)地調(diào)查法”在依蘭林場的2153個小班內(nèi)設(shè)置典型調(diào)查樣地582個,樣地面積為20m×30m。對樣地內(nèi)的樹木進行每木檢尺,實測每株樹木的名稱、胸徑、樹高,計算蓄積量。文中數(shù)據(jù)處理,方差分析均采用SPSS13.0進行分析。2結(jié)果與分析2.1林分結(jié)構(gòu)對胸徑生長的影響由圖1可以看出,3種林分結(jié)構(gòu)內(nèi)的柞樹胸徑年均生長量的變化趨勢基本是一致的,都是隨年齡的增長而逐漸增加,但針闊混交林分內(nèi)的柞樹在18～42a期間的胸徑年均生長量明顯大于闊葉混交林和柞樹純林,并在37a時候生長量達到最高值0.54cm。進入43a以后,胸徑年均生長量有所下降,并趨于平穩(wěn),但仍高于闊葉混交林和柞樹純林,這種情況一直持續(xù)到51a。51a以后3種林分類型內(nèi)的柞樹胸徑年均生長量差別不大。對不同林分結(jié)構(gòu)內(nèi)的柞樹各年齡胸徑年均生長量進行方差分析和多重比較,結(jié)果見表1和表2。通過2個表的比較發(fā)現(xiàn),不同林分結(jié)構(gòu)的柞樹胸徑年均生長量差異極顯著(P值<0.01)。而且通過多重比較的均值發(fā)現(xiàn),柞樹胸徑年均生長量的大小差別是針闊混交林>柞樹純林>闊葉混交林,其中針闊混交林分的胸徑年均生長量與柞樹純林和闊葉混交林存在顯著差異,而純林和闊葉混交林之間差異不顯著。2.2不同林分樹高年度生長量將3種林分的樹高年均生長量繪制成曲線,如圖2。從圖中可以看出闊葉混交林和柞樹純林內(nèi)的樹高年均生長量逐年趨于平穩(wěn),針闊混交林內(nèi)柞樹在18a至42a之間陡增,增加幅度明顯高于闊葉混交林和柞樹純林,平均增加0.15m,并在37a的時候生長量達到峰值0.49m,以后生長量有所下降,但仍明顯高于闊葉混交林和柞樹純林。但從43a開始樹高年均生長量卻低于闊葉混交林和柞樹純林,直到51a。51a以后3種林分的樹高年均生長量基本一致。通過對樹高年均生長量的方差分析發(fā)現(xiàn),3種不同結(jié)構(gòu)林分內(nèi)的柞樹差異極顯著(表3);通過多重比較發(fā)現(xiàn),各個林齡柞樹樹高年均生長量的均值順序是針闊混交林>闊葉混交林>柞樹純林,而且針闊混交林地樹高年均生長量與另外2種結(jié)構(gòu)的林分存在顯著差異(表4)。2.3不同結(jié)構(gòu)林分的桐樹材積生長情況通過對不同結(jié)構(gòu)林分內(nèi)各個林齡材積年均生長量的比較,圖3所示結(jié)果與方差分析結(jié)果相近,材積年均生長量的變化趨勢與胸徑年均生長量和樹高年均生長量的變化趨勢基本是一致的,即針闊混交林明顯高于闊葉混交林和純林,在18～42a期間,針闊混交林的累積材積生長量為84.4865m3,而闊葉混交林和純林分別為43.0381m3和47.6527m3。不同之處出現(xiàn)在44～47a。針闊混交林內(nèi)柞樹材積年均生長量在44～47a這4年中低于闊葉混交林內(nèi)柞樹和柞樹純林。分析原因,這有可能是胸徑生長和樹高生長共同作用下的結(jié)果。如表5和表6所示,通過對不同結(jié)構(gòu)林分內(nèi)各年齡柞樹材積年均生長量的方差分析發(fā)現(xiàn),不同結(jié)構(gòu)林分的柞樹材積年均生長量存在顯著差異,由于P值=0.0001<0.01,因此各個材積年均生長量存在極顯著差異;進而通過多重比較發(fā)現(xiàn):柞樹純林和闊葉混交林分內(nèi)的柞樹材積年均生長量沒有顯著差異,而針闊混交林分與其他2種結(jié)構(gòu)林分都存在顯著差異,而且各結(jié)構(gòu)林分材積年均生長量均值順序為針闊混交林>柞樹純林>闊葉混交林。3針闊混交林內(nèi)釩樹生長情況1)本研究所選的延吉依蘭國營林場中的大部分林木為天然林,林場內(nèi)有保存較完好的針闊混交林、闊葉混交林和純林。3種林分類型中柞樹都占有很大比重。從結(jié)果上看,生長旺盛時期的柞樹在針闊混交林內(nèi)的生長情況最好。進入中齡以后針闊混交林內(nèi)柞樹生長減緩,與另2種林分類型內(nèi)柞樹生長情況持平。2)本研究通過“樣方標(biāo)準(zhǔn)地調(diào)查法”計算得到的柞樹胸徑年均生長量、樹高年均生長量、材積年均生長量的值。針闊混交林內(nèi)柞樹的這3項指標(biāo)在18～42a之間均明顯高于闊葉混交林內(nèi)柞樹和柞樹純林。在這期間,正是柞樹從幼齡向中齡過度階段,此時柞樹無論是胸徑、樹高還是材積都生長旺盛。3)從43a開始直至51a,各林分雖然增長過程都趨于穩(wěn)定,胸徑年均生長量仍高于另2種林分類型,但樹高年均生長量卻低于另2種林分類型。4針葉樹種的選擇技術(shù)研究1)對柞樹在不同林分類型下生長狀況的研究有助于在進行林分更新時對樹種進行選擇,也有助于在培育硬木用材林時選擇適當(dāng)?shù)牧址诸愋?進而確定針闊混交林的經(jīng)營技術(shù),以達到在有限時間內(nèi)獲得更好的林分結(jié)構(gòu)和生態(tài)效應(yīng)。2)從生態(tài)系統(tǒng)的觀點出發(fā),長白植物區(qū)系的正順行演替的頂級林分類型是針闊混交林。從本研究的結(jié)果看,作為典型闊葉樹種的柞樹在針闊混交林中的長勢最好也充分說明了這一點。但是植被的自然演替是需要相當(dāng)長時間的,所以針對闊葉混交林和純林的結(jié)構(gòu)特征,對2種林分樹種結(jié)構(gòu),年齡結(jié)構(gòu)進行改善,不僅會使林木個體質(zhì)量提高,也會使整體林分更加穩(wěn)定優(yōu)質(zhì)和高效。3)現(xiàn)代森林經(jīng)營的目標(biāo)林分結(jié)構(gòu)類型是培育混交異齡復(fù)層林結(jié)構(gòu)。按照依蘭國營林場現(xiàn)有的林分結(jié)構(gòu)和林分類型,要達到混交異齡復(fù)層林結(jié)構(gòu)還有很長的一段路要走。保護好天然幼樹、因地制宜地做好人工促進天然更新工作,對純林和闊葉混交林在幼齡階段進行人工誘導(dǎo),有選擇性地加大針葉樹種的栽培力度,為闊葉樹種的高生長做準(zhǔn)備,提高林木價值和林地質(zhì)量。進入中齡以后,對針闊混交林適度