应用开敞度原理抚育红松幼龄林效果及效益分析

张彬 倪薇 倪柏春 孙荣喜

（1．黑龙江省东方红林业局森调队，黑龙江虎林158402；2．中科院沈阳应用生态研究所，辽宁沈阳110016；3．伊春林业科学院，黑龙江伊春153000）

1 开敞度的概念、原理

开敞度——红松幼树四周阔叶树的闪开程度。

式中：S为红松距最近一株阔叶树的水平距离；H为阔叶树高。

该式表明，阔叶树距离红松越远，树体越矮，其K值越大，阔叶树对红松的影响也就越小，红松的生长空间和光照强度也就越大；反之，亦然。

2 方法

为了生产上应用方便，使其操作简单易行，将林分不同高度的阔叶树与不同开敞度相对应的红松——四周四株阔叶树的水平距离列成表1，表内距离S×2就是带状或块状透光的宽度。

本次施工作业，地点选在伊春金山屯林业局与五营林业局，面积各为10hm2。在大量外业调查基础上，参照黑龙江省国有林区营林技术系列标准——《国有林区森林抚育技术规程》相关条款及表样进行设计，其内容上有所不同。根椐调查结果，本项作业，K设计为1．3～2．0。

在该项作业中，幼龄林分中的红松幼树，分布并不均匀一致，带中无或少有红松区段，将阔叶树视为目的树种，进行了透光抚育。

表1 不同阔叶树高和开敞度相对应的红松——阔叶树距离表单位：m

3 红松幼龄林透光抚育效果分析

3．1 不同开敞度、立地条件下红松生长分析

表2 不同开敞度、立地条件下红松抚育后调查结果单位：cm

3．2 不同开敞度、立地条件下红松抚育后增长值

表3 不同开敞度、立地条件下红松抚育后年生长与对照比较增加值单位：cm

由表2可见：不同开敞度、不同立地条件下，采取带状透光抚育后的红松平均胸径最大值均出现在K=1．5开敞度内，只有金山屯示范区一红松幼龄林最大值出现在K=1．6开敞度内，说明带状透光抚育在合同规定的适宜范围1．3～2．0内，采用1．5或1．5～1．6更为适宜。年高生长呈现出同样的规律性，不同立地条件下的胸径、树高年生长情况均呈现：中坡位＞下坡位＞上坡位沿环境梯度规律变化；生长情况与对照样地比较各示范区抚育后的胸径、树高年增加值如表3所示，其胸径、树高年增加最高值亦出现在K=1．5～1．6区间内。各示范区采取带状透光抚育后红松胸径、树高比对照增加的百分比见表4。

表4 抚育后胸径、树高年生长与对照比较

表4数据说明：采取带状透光抚育后，带内红松幼树光照条件得到明显改善，在上方近全光及保留带侧方庇荫条件下，幼树高生长迅速增加，径生长增加的幅度明显小于高增长。分析原因，在高生长及冠增长连续作用下，由于其光合作用迅速改善，未来将大大促进其胸径与根系的生长发育，其增幅将逐年加大。

不同开敞度、立地条件下红松胸径、树高生长多重比较分析（如下示例）。

金山屯示范区一（胸径上坡位）多重比较

V1 N alpha=0．05的子集1 2 3 4 Student-Newman-9 30 5．2600 Keulsa，b 8 30 5．550 0 7 30 6．000 0 1 29 6．038 6 6．038 6 6 30 6．110 0 6．110 0

续表

金山屯示范区一（树高中坡位）多重比较

V1 N alpha=0．05的子集1 2 3 Student-Newman-Keulsa 9 30 18．200images/BZ_177_543_952_544_954.png8 30 38．700 7 3039．000 6 3039．700 39．700 1 3039．70039．700 2 3040．60040．600

续表

以上示例显示，不同开敞度、不同立地条件抚育后胸径、树高年生长与对照比较，差异显著。利用多重比较分析结果同上。其他各示范区，不同开敞度、不同立地条件径、高生长多重比较分析结果与上例类同。

综上分析，应用开敞度原理，采取带状透光抚育技术，改善了目的树种生长条件，合理调整了林分结构、树种组成，效果显著。

4 带状透光抚育后植物多样性比较分析

表5 不同开敞度、立地条件下物种丰富度比较

表5为金山屯林业局、五营林业局各一块示范林相同条件均值。调查方法：每一开敞度带内设样地三块，分别为上坡位、中坡位、下坡位，规格5m×20m，样地内乔木样方5m×10m，灌木样方5m×5m，草本样方1m×1m。每一样地内乔木样方2个，在任意1个乔木样方内设灌木样方2个，在任意1个灌木样方四角设草本样方4个，分别调查，取均值。对照样地均设在毗邻同一示范林未进行透光抚育林内。样地设置、规格、调查方法与上述同。各调查的示范林透光带内实际施工作业中，均有小量定性保留下来的珍贵阔叶树或带内保留的补充红松生态位缺失的零星珍贵阔叶树，由于量小及为了体现比较的客观性，均未计入表内，即透光带内均视为保留红松一种树种。

图3分析表明：红松幼龄林带状透光抚育后，植物多样性增加幅度较大，透光与对照比较，差异显著。灌木层幅度27～14种（对照13～5种），草本层幅度18～13种（对照9～3种）。带状透光抚育技术实施，使红松幼龄林分物种丰富，林分结构更加合理，恢复林分各层次植物群落，垂直分化的复层结构，使系统更加稳定，为目的树种生长创造了良好的生态环境，有效抑制了红松病虫害，达到了预期效果。带状透光不同的透光强度（不同开敞度k=1．3～2．0）对林分内物种丰富度影响差异不明显，而透光后不同立地条件下灌木层丰富度呈下坡位——上坡位种类上升趋势，草本层丰富度则呈下坡位——上坡位种类下降趋势，均呈沿坡位环境梯度规律性变化。

分析其原因，主要是由于适当的上层带状透光抚育，改善了带内红松幼树的光照条件，亦使保留带内红松幼树得到侧方及辐射光，创造了适宜的群落内生境条件，能够同时满足喜光的阳性物种和耐阴的阴性物种的不同需求，从而有利于多物种的共存；而对照群落不利于红松幼树生长及阳性物种的生存。该技术推广后，由于透光带内与保留带均得到了改善，因此，效果良好。

5 红松幼龄林透光抚育经济效益

表6 红松幼龄林透光抚育对生长及经济效益的影响

表6显示，采取抚育措施与未采取抚育措施比较，每公顷增加收益17 538．8元。增长值指采取抚育措施后，比未抚育增加值。对照为未抚育生长值。

［1］李学文，等．红松幼树生长与上层阔叶树开敞度关系的研究［J］．林业科技，1992，（6）．

［2］沈海龙．开敞度调控对次生林林冠下红松径高生长量和地上生物量的影响［J］．应用生态学报，2011，（11）．

［3］张群．天然次生林下人工更新红松幼树生长环境的研究［D］．北京：中国林业科学研究院学位论文，2003．

［4］徐化成．中国红松天然林［M］．北京：中国林业出版社，2011．

［5］中国科学院林业土壤研究所．红松人工林的研究［M］．北京：中国林业出版社，1960．