柞树天然次生林龄级与立地因子关系

董阳

摘要 为提高柞树天然次生林的经营管理水平，以河北省柞树天然次生林为研究对象，采用主成分分析和相关分析法，对该林分生长指标与立地因子进行相关分析。结果表明：对Ⅰ龄级柞树树高影响最大的立地因子是海拔，Ⅱ龄级是土层厚度，Ⅲ龄级是坡位，Ⅳ龄是土层厚度;对Ⅰ、Ⅱ龄级柞树胸径影响最大的立地因子是坡位，Ⅲ龄级是地貌，Ⅳ龄级是土层厚度。随着林龄的增加，柞树生长受到土层厚度的影响逐步增大。

关键词柞树;龄级;立地因子;树高;胸径

中图分类号：S792.186文献标识码：Adoi：10.13601/j.issn.1005-5215.2022.03.015

Relationship Between Age Grade and Site Factors of Oak Natural Secondary Forest

Dong Yang

（Hebei Forestry and Grassland Technology Extension Station， Shijiazhuang 050000， Hebei）

AbstractIn order to improve managerial and administrative level of oak natural secondary forest， the paper studied the relevance between growth indices and site factors by using principal component analysis and relative analysis. The result displayed site factor that had the greatest influence on the height of the first age class oak was altitude， site factor influenced to the second， third and fourth age classes were soil layer thickness， slope position， and soil thickness， respectively. Site factor that had the greatest influence on the diameter of the first and second age classes oak DBH were slope position， while landform and soil thickness had the greatest influence on the third and fourth age classes， respectively.With the increased of tree age， the influence of soil layer thickness on oak growth gradually increased.

Key wordsoak; age grade; site factors; tree height; diameter at breast height

立地因子作為环境因子重要组成部分，直接影响树木生长所需的光照、温度和水分。孙岳胤等[1]研究发现，沙松（Aires holophylla）人工林适宜的立地条件为：阴坡、半阴坡，中下坡位，坡度8°～25°的缓斜坡，土壤A层厚度20 cm以上，有效土层厚度（A+B层）30～45 cm以上。唐罗忠等[2]研究发现，立地条件对麻栎（Quercus acutissima）生长和养分累积具有显著影响，较差立地条件下的麻栎对土壤养分的富集系数较大，但其凋落物的养分含量较低。

龄级结构反映植物种群生长发育时空上的发展趋势，随着树木年龄增长，抵御外界环境能力增强，立地因子对树木影响侧重点也会有所不同。冯沛[3]对辽宁朝阳地区不同龄级油松进行研究发现，油松从幼龄林到成熟林对其生长有重要影响的立地因子数量经历由少变多再变少的过程，在Ⅲ、Ⅳ龄级时受各立地因子影响最为明显且广泛。陈科屹等[4]研究发现，空间尺度大小、物种的生长阶段、群落的发育程度均会给蒙古栎（Q. mongolica）种群不同龄级的空间分布格局造成影响。

柞树是壳斗科栎属植物的通称，主产北半球温带及亚热带，木材坚硬耐久。河北省全域有分布，北部以蒙古栎为主，中南部以栓皮栎（Q. variabilis）、槲栎（Q. aliena）、槲树（Q.dentata）等为主。本文以河北省柞树天然次生林为研究对象，明确对不同龄级柞树生长产生影响的主要立地因子，为其经营提供科学依据。

1研究区概况

河北省位于36°05′—42°40′ N，113°27′—119°50′ E，面积18.8万km。属温带大陆性季风气候，年平均气温1.8～14.2 ℃，年降水量215～745 mm，主要由燕山、太行山和华北平原组成，地势西北高、东南低。土壤类型繁多[5]，植被种类丰富。森林类型属于暖温带落叶阔叶林。

2研究方法

本文数据来源于河北省森林资源规划设计调查数据，总计190 606个小班。以每20年为一个龄组，分为4个龄级进行分析对比（因80年以上树龄的柞树小班只有4个，无法比较，所以取消）。立地因子包括地貌、海拔、坡度、坡向、坡位、土壤类型和土层厚度。通过主成分分析法确定立地因子中的主导因子，再运用SPSS24.0分析林分因子与立地因子的相关性，并检验P值。由于地貌、坡向、坡位、土壤类型为描述性指标，在进行数理统计分析时需将其赋值（见表1）[6，7]。

3结果与分析

3.1影响柞树生长的立地因子主成分分析

为更加准确地比较影响柞树生长的立地因子，利用主成分分析法进行评价。由表2可知，前4个主成分的特征值均大于1，其累计贡献率为69.36%，说明前4个主成分可以代表绝大部分信息，因此可以选取前4个主成分。结合成分得分矩阵表分析结果可知（表3），在第一主成分中，地貌和海拔是主导立地因子;在第二主成分中，坡位和坡度是主导立地因子;在第三主成分中，坡向和土层厚度是主导立地因子;在第四主成分中，地貌和土壤类型是主导立地因子。

3.2不同龄级树高与立地因子的关系

由表4可知，Ⅰ龄级树高与海拔、坡向、坡度和土层厚度呈极显著正相关，与坡位呈极显著负相关，与地貌、土壤类型不相关。Ⅱ龄级树高与海拔、坡度、土壤类型、土层厚度呈極显著正相关，与地貌和坡向呈极显著负相关，与坡位呈显著负相关。Ⅲ龄树高与坡位、土壤类型和土层厚度呈极显著正相关，地貌和坡向与其呈极显著负相关。Ⅳ龄树高与坡位、土壤类型和土层厚度呈极显著正相关，与地貌、坡向呈极显著负相关，与海拔、坡度不相关。结合表3和表4分析表明，Ⅰ龄级对树高影响最大的立地因子是海拔，其次是坡位;Ⅱ龄级对树高影响最大立地因子是土层厚度，其次为土壤类型;Ⅲ龄级对树高影响最大立地因子是坡位，其次为土层厚度;Ⅳ龄级树高影响最大立地因子是土层厚度，其次为土壤类型。

3.3不同龄级胸径与立地因子的关系

由表5可知，Ⅰ龄级柞树天然次生林胸径与海拔、坡度和土层厚度呈极显著正相关，与地貌、坡向和坡位呈极显著负相关，与土壤类型不相关。Ⅱ龄级胸径与海拔、坡度、土壤类型和土层厚度呈极显著正相关，与地貌、坡向和坡位呈极显著负相关。Ⅲ龄级胸径与坡位、坡度、土壤类型和土层厚度呈极显著正相关，与地貌和坡向呈极显著负相关，与海拔不相关。Ⅳ龄级胸径与海拔、土层厚度呈极显著正相关，与地貌呈极显著负相关，与坡向、坡度、坡位、土壤类型不相关。结合表3和表5分析表明，Ⅰ龄级柞树对胸径影响最大立地因子是坡位，其次为海拔;Ⅱ龄级对胸径影响最大立地因子是坡位，其次为地貌;Ⅲ龄级对胸径影响最大立地因子是地貌，其次为坡度;Ⅳ龄级对胸径影响最大立地因子是土层厚度，其次为地貌。

4结论

立地因子直接影响树木生长。本文通过对河北省森林资源规划设计调查数据的分析得出：对柞树天然次生林树高影响最大的立地因子Ⅰ龄级是海拔，Ⅱ龄级是土层厚度，Ⅲ龄级是坡位，Ⅳ龄是土层厚度。影响柞树天然林胸径最大的立地因子Ⅰ龄级是坡位，Ⅱ龄级是坡位，Ⅲ龄级是地貌，Ⅳ龄级是土层厚度。

总之，柞树天然次生林幼树时期生长与海拔、坡位相关性较大，而随着林龄的增加，柞树生长受到土层厚度的影响逐步增大。研究结果可为柞树林经营管理提供参考。

参考文献：

[1] 孙岳胤，姜文军.沙松人工林生长与立地因子的关系[J].东北林业大学学报，2004（4）：86-87，98

[2] 唐罗忠，刘志龙，虞木奎，等.两种立地条件下麻栎人工林地上部分养分的积累和分配[J].植物生态学报，2010，34（6）：661-670

[3] 冯沛. 朝阳地区油松不同林龄阶段生长与立地因子关系研究[D].沈阳：沈阳农业大学，2017

[4] 陈科屹，张会儒，雷相东.天然次生林蒙古栎种群空间格局[J].生态学报，2018，38（10）：3462-3470

[5] 张晨星，张炜，徐晶晶，等.基于GIS和最大熵模型的河北省油松适宜性分布分析[J].地理与地理信息科学，2020，36（6）：18-25

[6] 梁佳宁. 北京山区不同立地因子及林分密度对油松林木生长的影响[D].北京：北京林业大学，2020

[7] 范志强，沈海龙，王庆成，等.水曲柳幼林适生立地条件研究[J].林业科学，2002（2）：38-43