林分结构对红松幼树生长的影响

吕跃东，姚 颖，刘忠玲，朱万才

(黑龙江省林业科学研究所，哈尔滨 150081)



林分结构对红松幼树生长的影响

吕跃东，姚 颖，刘忠玲，朱万才*

(黑龙江省林业科学研究所，哈尔滨 150081)

通过林分结构调查，分析了不同林分结构对红松幼树生长的影响。结果表明：林下红松幼树的生长受到上层林冠结构的制约，影响红松幼树生长的主要林分结构因子有红松幼树周围林木的树种种类、树高、冠幅及其相对于红松幼树的距离，以及草本和灌木的盖度；乔木与灌木对红松幼树生长影响较大，其中灌木平均高度与乔木株数两个因子对红松幼树生长影响显著，其他因子对红松幼树生长影响不显著；当灌木高度为2.6 m时，对红松幼树生长量影响最明显；当红松幼树周围3 m范围内的乔木株数大于4株时对红松幼树的高生长影响较大。

红松；林分结构；幼树

0 引 言

红松(Pinuskoraiensis)是我国东北林区特有的珍贵用材和经济树种，其根、叶、花、果、木材都具有较高的经济用途[1]。红松虽然主要以用材为主[2-6]，但同时它又是果树，除松仁外，其果鳞、花粉、松脂都具有广泛的用途，经济价值较高，种仁是营养丰富的保健食品[7-10]。近年来，随着原始林的不断减少，次生林的经营改造已成为科研、生产关注的焦点。目前黑龙江林区次生林下大面积栽植红松，本文以次生林下栽植的红松幼树为调查对象，通过林分结构的调查和分析，了解不同林分结构对红松幼树生长的影响，目的在于掌握红松幼树生长规律，为红松阔叶混交林合理经营提供理论依据[11-20]。

1 研究地概况

试验林地位于黑龙江省尚志市境内的东北林业大学帽儿山实验林场尖砬沟森林培育试验站。地理坐标为东经127°18′0″～127°41′6″，北纬45°2′20″～45°18′16″；地处张广才岭西坡，境内以山区丘陵地貌为主，年平均气温2.4 ℃，年≥10℃以上积温2 300℃左右，无霜期125 d左右，年平均降水量700 mm。

2 研究方法

林地内红松栽植于1987年。试验林分是在次生阔叶林采伐1a，采用“见缝插针”的方法在林下人工栽植红松所形成的红松阔叶混交林，栽植密度为2 000株/hm2。在林分内选择三块有代表性的标准地，大小设置为30 m×30 m。对样地内对包括树种组成、株数、林分密度、树高、胸径和郁闭度等指标进行调查。

通过SPSS作曲线估计显示，二次方程y=a+bx+cx2、三次方程y=a+bx+cx2+dx3这两个模型对灌木平均高与红松幼树近五年高生长量之间的关系模拟效果比较好，相关指数分别为0.37和0.38，方程分别为：y=-56.332x2+296.49x-332.97，y=-89.537x3+597.35x2-1 274.7x+910.39。

通过SPSS作曲线估计显示，二次方程y=a+bx+cx2、三次方程y=a+bx+cx2+dx3这两个模型对灌木平均高与红松幼树近五年高生长量之间的关系模拟效果比较好，相关指数分别为0.42和0.44，模型分别为：y=86.40-12.13x-0.72x2，y=100.03-20.09x+2.20x2-0.069x3。

3 结果与分析

3.1 不同林分结构红松幼树生长状况

通过调查所得，样地内林分基本状况见表1和表2，林下红松幼树的生长受到上层林冠结构的制约，也是红松自身生长的生物学特性所决定的。适宜的林隙环境是红松幼树生长的重要保证，影响红松幼树生长的主要林分结构因子为：红松幼树周围林木的树种种类、树高、冠幅及其相对于红松幼树的方位，以及草本和灌木的盖度等。

3.2 林冠下红松生长与生境因子相关分析

从表3可以看出，灌木平均高、乔木株数分别在可靠性为99%、95%下与红松幼树的生长有显著的相关，其中灌木平均高为正相关，乔木株数为负相关。其它因子在可靠性为95%下不显著相关，其中乔灌木与红松平均距离与红松幼树的生长成不显著的正相关，灌木株数、乔木的平均胸径与冠幅与红松的生长成负相关。

表1 林分树种组成、株数及生长状况Table 1 Stand species constitutes，number of trees and growth conditions

表2 次生林林分特征Tab.2 Characteristics of secondary forest stand

注：榆指春榆(Ulmusdavidianavar.japonic)、白指白桦(Betulaplatyphylla)、杨指山杨(Populusdavidiana)、红为红松(Pinuskoraiensis)、水指水曲柳(FraxinusmandshuricaRupr.)、黄指黄波罗(PhellodendronamurenseRupr.)、柳指蒿柳(S.viminalisL.)、山指山梨(Pyrusussuriensisvar.sinensis)。

表3 林冠下红松生长与各生境因子的偏相关系数Tab.3 Partial correlation coefficients of the relationship between red pine growing under the canopy and the various habitat factors

续表3 林冠下红松生长与各生境因子的偏相关系数Tab.3 Partial correlation coefficients of the relationship between red pine growing under the canopy and the various habitat factors

检验为双尾检验，**表示为水平99%下显著，*表示在水平95%下显著。

3.3 灌木平均高对红松幼树生长的影响

灌木平均高对红松幼树生长成显著的正相关(可靠性为99%)，证明灌木的平均高对红松幼树的生长有比较明显的影响。当灌木平均高在2.6 m左右时，对红松幼树生长影响较大：当灌木平均高小于2.6 m时，红松幼树近五年高生长量随着灌木平均高的增加而增加，当灌木平均高大于2.6 m时，红松幼树近五年高生长量随着灌木平均高的减小而减小。灌木平均高大于2.6 m时的红松幼树的近五年高生长为灌木平均高小于2.6 m时的1.3倍，前者的树高也为后者的1.3倍，前者当年高生长量为后者的1.2倍(如图1所示)。

图1 灌木平均高与红松近五年高生长的关系Fig.1 The average height of shrub in relation to height growth of red pine in recent five years

3.4 乔木株数对红松幼树生长的影响

3 m内的乔木株数对红松幼树生长的抑制作用更为明显。相关分析结果说明乔木株数对红松幼树生长有比较明显的影响。当红松幼树周围3 m范围内的乔木株数大于4株时对红松幼树的高生长影响较大(如图2所示)。从统计数据来看，周围3 m范围乔木株数小于4株的红松幼树的第一个、第二个和第三个近五年生长量、树高和年高生长为乔木株数大于4株的1.2倍、 1.3倍、1.3倍、1.2倍和1.3倍。

图2 乔木株数与红松近五年高生长的关系Fig.2 Relationship between the number of trees and height growth of red pine in recent five years

4 结论与讨论

(1)林下红松幼树的生长受到上层林冠结构的制约，影响红松幼树生长的主要林分结构因子为：红松幼树周围林木的树种种类、树高、冠幅及其相对于红松幼树的距离，以及草本和灌木的盖度。

(2)乔木与灌木对红松幼树生长影响较大，其中灌木平均高度与乔木株数两个因子对红松幼树生长影响显著，其他因子对红松幼树生长影响不显著。从表3可以看出，灌木平均高、乔木株数分别在可靠性为99%、95%下与红松幼树的生长有显著的相关，其中灌木平均高为正相关，乔木株数为负相关。其它因子在可靠性为95%下不显著相关，其中乔灌木与红松平均距离与红松幼树的生长成不显著的正相关，灌木株数、乔木的平均胸径与冠幅与红松的生长成负相关。证明这些因子中对红松幼树的生长影响最大的是灌木的平均高与乔木株数这两个因子，而其它因子对红松幼树的生长的影响不明显。

(3)当灌木高度为2.6 m时，对红松幼树生长量影响最为明显，因此在生产过程中，对红松幼树林分进行抚育时，应将林分内高于2.6 m的灌木进行清理，以确保红松幼树正常生长。灌木平均高对红松幼树生长的影响主要是当红松幼树的高度还未超出灌木层时，灌木对红松生长有明显的抑制作用，而当红松幼树的高度超出灌木层时，灌木的高度对红松幼树生长的影响就有了明显的下降。

(4)当红松幼树周围3 m范围内的乔木株数大于4株时对红松幼树的高生长影响较大。因此对目标红松阔叶混交林进行抚育间伐时，应保证红松幼树3 m内乔木株数小于4株，以保证红松最大生长量。乔木株数对红松幼树生长影响时间较长，从红松定植开始，就一直伴随着乔木对红松幼树的影响。乔木株数对红松幼树在光照、空间和营养等方面带来竞争，进而抑制红松幼树的生长。

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Effect of Stand Structure on Growing Rate of Young-growth Trees

Lv Yuedong，Yao Ying，Liu Zhongling，Zhu Wancai*

(Forestry Research Institute of Heilongjiang Province，Harbin 150081)

The effect of different stands on the growing rate of the young-growth trees was analyzed through stand structure survey.The results showed that the growing rate of young-growth red pine was restricted by upper canopy structure.The main factors of stand structure that affects the growth included species，tree height，crown and it’s relative to the distance of red pine saplings as well as the coverage of herbs and shrubs.Trees and shrubs had larger influence on the growing rate of the young-growth trees.The growing rate of the young-growth trees was significantly affected by both factors of the average height of shrubs and the number of trees，while the effect of other factors were not significant.The effect on red pine young-growth tree was most obvious when the shrub was in the height 2.6m.The growing height of red pine was greatly affected when tree number of red pine was greater than 4 within 3 m scope of around the trees.

Red pine；stand structure；young-growth tree

2016-01-04

黑龙江省森工总局基金项目(sgzjq2012004)

吕跃东，硕士，助理研究员。研究方向：森林培育。E-mail：lvyuedong@126.com

*通信作者：朱万才，硕士，副研究员。研究方向：森林经理。E-mail：dongdong192192@126.com。

吕跃东，姚 颖，刘忠玲，等.林分结构对红松幼树生长的影响[J].森林工程，2016，32(6)：30-33.

S 791.247

A

1001-005X(2016)06-0030-04