不同林分结构内的柞树生长状况研究

不同林分结构内的柞树生长状况研究

棕榈树又名蒙古橡树，产于中国东北的大兴山和小兴安山以南的长白。它是中国东北林区的主要树种，用途广泛。由于柞树具有喜光、耐寒、喜凉爽气候、耐干旱贫瘠、多生于向阳干燥山坡等生理特性,属于东北先锋树种之一,纯林、混生林都有广泛分布。在以往研究的基础上[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13],研究了不同林分结构下柞树的生长状况,以期为天然林改造和针阔混交林的经营技术提供科学的依据。1研究领域和方法1.1针叶树种混交林吉林省延吉市林业局依兰国营林场,地处长白山东麓,平均海拔200～700m之间。该地区属于大陆性季风气候,冬季寒冷干燥,夏季炎热多雨,秋季气爽,冬季冷长。全年平均气温2.6～3.1℃,年降水量600mm,全年无霜期137d,土壤为暗棕色森林土。植被类型为针阔混交林、阔叶混交林和纯林。针叶树主要有红松(Pinuskoraiensis)、樟子松(Pinussylvestris);阔叶树主要有柞树、胡桃楸(Juglansmandshurica)等。其中柞树为该地区分布广泛的阔叶树种,在3种林分结构中均有分布,且所占数量很大。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)、刺梅蔷薇(Rosaacicularis)等。1.2调查样地设置及调查方法采用“样方标准地调查法”在依兰林场的2153个小班内设置典型调查样地582个,样地面积为20m×30m。对样地内的树木进行每木检尺,实测每株树木的名称、胸径、树高,计算蓄积量。文中数据处理,方差分析均采用SPSS13.0进行分析。2结果与分析2.1林分结构对胸径生长的影响由图1可以看出,3种林分结构内的柞树胸径年均生长量的变化趋势基本是一致的,都是随年龄的增长而逐渐增加,但针阔混交林分内的柞树在18～42a期间的胸径年均生长量明显大于阔叶混交林和柞树纯林,并在37a时候生长量达到最高值0.54cm。进入43a以后,胸径年均生长量有所下降,并趋于平稳,但仍高于阔叶混交林和柞树纯林,这种情况一直持续到51a。51a以后3种林分类型内的柞树胸径年均生长量差别不大。对不同林分结构内的柞树各年龄胸径年均生长量进行方差分析和多重比较,结果见表1和表2。通过2个表的比较发现,不同林分结构的柞树胸径年均生长量差异极显著(P值<0.01)。而且通过多重比较的均值发现,柞树胸径年均生长量的大小差别是针阔混交林>柞树纯林>阔叶混交林,其中针阔混交林分的胸径年均生长量与柞树纯林和阔叶混交林存在显著差异,而纯林和阔叶混交林之间差异不显著。2.2不同林分树高年度生长量将3种林分的树高年均生长量绘制成曲线,如图2。从图中可以看出阔叶混交林和柞树纯林内的树高年均生长量逐年趋于平稳,针阔混交林内柞树在18a至42a之间陡增,增加幅度明显高于阔叶混交林和柞树纯林,平均增加0.15m,并在37a的时候生长量达到峰值0.49m,以后生长量有所下降,但仍明显高于阔叶混交林和柞树纯林。但从43a开始树高年均生长量却低于阔叶混交林和柞树纯林,直到51a。51a以后3种林分的树高年均生长量基本一致。通过对树高年均生长量的方差分析发现,3种不同结构林分内的柞树差异极显著(表3);通过多重比较发现,各个林龄柞树树高年均生长量的均值顺序是针阔混交林>阔叶混交林>柞树纯林,而且针阔混交林地树高年均生长量与另外2种结构的林分存在显著差异(表4)。2.3不同结构林分的桐树材积生长情况通过对不同结构林分内各个林龄材积年均生长量的比较,图3所示结果与方差分析结果相近,材积年均生长量的变化趋势与胸径年均生长量和树高年均生长量的变化趋势基本是一致的,即针阔混交林明显高于阔叶混交林和纯林,在18～42a期间,针阔混交林的累积材积生长量为84.4865m3,而阔叶混交林和纯林分别为43.0381m3和47.6527m3。不同之处出现在44～47a。针阔混交林内柞树材积年均生长量在44～47a这4年中低于阔叶混交林内柞树和柞树纯林。分析原因,这有可能是胸径生长和树高生长共同作用下的结果。如表5和表6所示,通过对不同结构林分内各年龄柞树材积年均生长量的方差分析发现,不同结构林分的柞树材积年均生长量存在显著差异,由于P值=0.0001<0.01,因此各个材积年均生长量存在极显著差异;进而通过多重比较发现:柞树纯林和阔叶混交林分内的柞树材积年均生长量没有显著差异,而针阔混交林分与其他2种结构林分都存在显著差异,而且各结构林分材积年均生长量均值顺序为针阔混交林>柞树纯林>阔叶混交林。3针阔混交林内钒树生长情况1)本研究所选的延吉依兰国营林场中的大部分林木为天然林,林场内有保存较完好的针阔混交林、阔叶混交林和纯林。3种林分类型中柞树都占有很大比重。从结果上看,生长旺盛时期的柞树在针阔混交林内的生长情况最好。进入中龄以后针阔混交林内柞树生长减缓,与另2种林分类型内柞树生长情况持平。2)本研究通过“样方标准地调查法”计算得到的柞树胸径年均生长量、树高年均生长量、材积年均生长量的值。针阔混交林内柞树的这3项指标在18～42a之间均明显高于阔叶混交林内柞树和柞树纯林。在这期间,正是柞树从幼龄向中龄过度阶段,此时柞树无论是胸径、树高还是材积都生长旺盛。3)从43a开始直至51a,各林分虽然增长过程都趋于稳定,胸径年均生长量仍高于另2种林分类型,但树高年均生长量却低于另2种林分类型。4针叶树种的选择技术研究1)对柞树在不同林分类型下生长状况的研究有助于在进行林分更新时对树种进行选择,也有助于在培育硬木用材林时选择适当的林分类型,进而确定针阔混交林的经营技术,以达到在有限时间内获得更好的林分结构和生态效应。2)从生态系统的观点出发,长白植物区系的正顺行演替的顶级林分类型是针阔混交林。从本研究的结果看,作为典型阔叶树种的柞树在针阔混交林中的长势最好也充分说明了这一点。但是植被的自然演替是需要相当长时间的,所以针对阔叶混交林和纯林的结构特征,对2种林分树种结构,年龄结构进行改善,不仅会使林木个体质量提高,也会使整体林分更加稳定优质和高效。3)现代森林经营的目标林分结构类型是培育混交异龄复层林结构。按照依兰国营林场现有的林分结构和林分类型,要达到混交异龄复层林结构还有很长的一段路要走。保护好天然幼树、因地制宜地做好人工促进天然更新工作,对纯林和阔叶混交林在幼龄阶段进行人工诱导,有选择性地加大针叶树种的栽培力度,为阔叶树种的高生长做准备,提高林木价值和林地质量。进入中龄以后,对针阔混交林适度