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摘要:研究了坡向、土層厚度、草灌覆蓋狀況對油松人工林天然更新的影響。結果表明,不同坡向、土層厚度和草灌覆蓋狀況均對油松人工林的自然更新產生影響,而且陰坡和半陰坡比陽坡和半陽坡更適宜油松林幼樹的生長,土層厚度越厚油松林幼樹的生長狀況越好,草灌覆蓋度較小時更有利于油松林幼樹的生長。
關鍵詞:油松人工林;自然更新;坡向;土層厚度;草灌蓋度
天然更新是森林生態系統自然繁衍與恢復的手段,是指在沒有人為作用下,通過天然下種的方式形成新林分的過程。通過天然更新,有利于實現,有利于實現結構穩定、功能優化的高質量森林。油松(Pinustabulaeformis),為松科松屬常綠喬木,是中國所特有的種,油松屬陽性樹種,根系發達,適應性強,抗旱、耐寒、耐貧瘠,對立地條件的要求不高,甚至能在裸巖條件下生長。因其獨特的生態優勢,油松已經成為我國北方造林的主要樹種,在林業生態建設方面發揮著不可替代的作用。油松人工林具有很強的天然落種、自然出苗的能力,但仍需適宜的環境條件才能實現天然更新[1]。關于油松人工林天然更新,學者們進行了研究和探索,如宋曉剛[2]研究表明,油松人工林自然更新受郁閉度、坡向、坡度及林分密度的影響;劉鐵巖等[3]認為,平坦地形不利于油松人工林更新;張樹梓等[4]研究結果表明,土壤-枯落物因子是影響塞罕壩地區華北落葉松人工林林分更新的關鍵因子。韓文娟[5]研究指出,進行撫育管理,有利于油松人工林更新。本研究以油松人工林為研究對象,分析了坡向、土層厚度、草灌覆蓋狀況等因素對油松林自然更新的影響,探究適宜油松林自然更新的環境條件,旨在為油松人工林的自然更新創造出更有利的環境條件,也為油松林的人工撫育和可持續發展提供一些理論參考。
1材料與方法
1.1試驗地概況試驗地位于忻州市忻府區,地理坐標為38°13′—38°41′N,112°17′—112°58′E,忻府區屬季風型大陸性氣候,夏季多東南風,冬季多西北風,春溫高于秋溫,夏季過后秋高氣爽。無霜期平均167.1d。年平均降水量為462.5mm,降水集中于7—9月。年平均氣溫:平川區8℃以上,丘陵區5~8℃,山區5℃以下。1月最冷,7月最熱。
1.2調查方法根據油松林的不同林況、地況及營林措施等選取適當的標準林地,調查坡向、土層厚度及灌木和草本植物的狀況等。在每個標準樣地的范圍內設置20~25個2m×2m的樣方,在樣方內調查記錄油松林自然更新的幼苗(幼樹)的數量和高度生長情況。
2結果與分析
2.1不同坡向對油松人工林更新幼樹株數和高度的影響從表1的分析結果可知,坡向因素對油松人工林的幼樹更新有顯著性影響。分析自然更新幼樹株數和高度生長量指標可知,陰坡和半陰坡油松人工林自然更新效果更好,顯著高于半陽坡和陽坡,其中陰坡油松林幼樹株數和高度生長量分別達到最高,為6906.8株和19.85cm,其次是半陰坡油松林幼樹株數和高度生長量分別為5177.9株和17.18cm。由此可知,坡向因素對油松人工林的自然更新中幼樹株數和幼樹高度生長量的影響均達到了5%的差異顯著水平,且陰坡和半陰坡影響顯著高于半陽坡和陽坡,分析原因可能是由于不同坡向水分、養分、光照條件的差異而導致的。
2.2不同土層厚度對油松人工林更新幼樹株數和高度的影響從表2的分析結果可知,土層厚度因素對油松人工林的幼樹更新有顯著性影響。分析自然更新幼樹株數和高度生長量指標可知,土層厚度越厚,油松人工林自然更新效果越好,厚土層時油松林幼樹株數和高度生長量分別達到最高,為7738.9株和18.26cm,顯著高于中等厚度土層和薄土層,且土層厚度因素對幼樹高度生長的影響大于對幼樹數量的影響。由此可知,土層厚度因素對油松人工林的自然更新中幼樹株數和幼樹高度生長量的影響也達到了5%的差異顯著水平,且厚土層的影響顯著高于中等土層和薄土層,分析原因可能是由于厚土層營養水分更加充足,更能滿足幼樹的生長。
2.3草本植物對油松人工林天然更新的影響從表3的分析結果可知,草本和灌木植物因素對油松人工林自然更新也有一定的影響,不同蓋度和株高的草本和灌木狀況對幼樹的數量和高度生長量均有影響,且蓋度和株高較小的植物狀況更有利于油松林的自然更新。例如,草本蓋度45%,株高15cm,灌木蓋度為1%時,油松林的幼樹數量平均達到5088.6株,幼樹的高度平均生長量達到23.43cm,其自然更新效果明顯優于蓋度和株高較大的植物狀況。分析原因可能是由于草本植物對幼樹幼苗有一定的遮光作用,草根在土壤表層盤結密集,阻礙了種子接觸土壤而發芽。
3討論與結論
本試驗研究結果表明,坡向、土層厚度和草本植物狀況均能對油松人工林的自然更新造成顯著性影響。調查中發現,陰坡和半陰坡油松人工林自然更新效果更好,顯著高于半陽坡和陽坡,且陰坡油松林幼樹株數和高度生長量分別達到最高;劉明國等[6]的研究也表明,坡向是影響油松天然更新的主要因素,陰坡和陽坡相比,陰坡更有利于油松天然更新。土層厚度越厚,油松人工林自然更新效果越好,分析原因可能是厚土層營養水分更加充足,更能滿足幼樹的生長。本文研究表明,油松天然更新和草本植物覆蓋度及株高有密切關系,草本植物蓋度和株高較小更有利于油松林的自然更新,主要原因是蓋度較大的草本植物會對幼苗起到一定的遮光作用,且草根在土壤表層盤結密集,阻礙了種子接觸土壤而發芽,導致幼苗生長受到抑制,不利于油松林的自然更新。王海青等[7]學者也提出了相同的觀點。值得指出的是,油松人工林天然更新是一個復雜的系統問題,受到諸多因素的影響,且影響因子之間不是孤立的,存在互相促進或者抑制的關系。因此,在工作實踐中,要根據油松人工林的實際立地條件,統籌考慮,科學實施才可能達到經營目的。
參考文獻:
[1]鞠文鵬.天然更新油松林木生長進程分析[J].山東林業科技,2016,46(1):67-69
[2]宋曉剛,杜樹垚.建平地區油松人工林天然更新影響因子的研究[J].內蒙古林業科技,2013,39(2):47-48
[3]劉鐵巖,畢君,王超,等.冀北山地油松人工林天然更新研究[J].中南林業科技大學學報,2017,37(7):55-58
[4]張樹梓,李梅,張樹彬,等.塞罕壩華北落葉松人工林天然更新影響因子[J].生態學報,2015,35(16):5403-5411
[5]韓文娟.陜西黃龍山林區不同生境油松人工林群落特征及更新研究[D].楊凌:西北農林科技大學,2013
[6]劉明國,殷有,孔繁軾.遼西半干旱地區油松人工林天然更新的影響因子研究[J].沈陽農業大學學報,2014-08,45(4):418-423
[7]王海青,劉錦波,龍忠偉.遼西半干旱地區不同林型對油松天然更新生長的影響[J].林業科技,2017,42(1):18-20
作者:劉建榮 單位:忻州市忻府區林業站