冀北山地不同坡向華北落葉松人工林生長量分析

郭建軍 郭賓良 劉海翔 周長亮 李偉 方宏印

摘 要 為研究冀北山地華北落葉松（Larix principis-rupprechtii）在不同坡向具體的生長狀況，以木蘭圍場北溝林場的華北落葉松林為研究對象，采用樹干解析的方法對其胸徑和樹高的生長量進(jìn)行研究分析，結(jié)果表明：（1）陰坡華北落葉松胸徑總生長量整體高于陽坡，其中在15～25 a最為明顯，最大差值為0.8 cm。（2）陰坡與陽坡的華北落葉松胸徑平均生長量的生長趨勢基本一致，但是陰坡華北落葉松胸徑平均生長量明顯高于陽坡，10～30 a最為明顯，最大差值為0.06 cm。（3）陰坡華北落葉松樹高總生長量整體高于陽坡，25～35 a最為明顯，最大差值為1.3 cm。（4）不同坡向華北落葉松樹高平均生長量的增長趨勢基本一致，但是陰坡華北落葉松樹高平均生長量明顯高于陽坡，10～35 a最為明顯，最大差值為0.07 cm。

關(guān)鍵詞 華北落葉松人工林;坡向;林分生長;冀北山地

中圖分類號：S758 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? doi：10.13601/j.issn.1005-5215.2021.02.006

Abstract In order to study the specific growth ?of Larix principis- rupprechtii on different slope aspects in northern Hebei mountainous area，the growth of DBH and height of Larix principis- rupprechtii forest in Beigou forest farm of Mulanweichang was studied by using the method of trunk analysis. Result shows that： （1） The total growth of DBH of Larix principis-rupprechtii ?on shady slope aspects is higher than that on sunny slope aspects，especially in 15-25 years 8 cm. （2） The average growth trend of DBH of Larix principis- rupprechtii in shady slope aspects is basically the same as that in sunny slope aspects，but the average growth of DBH of Larix principis- rupprechtii in shady slope aspects is significantly higher than that in sunny slope aspects，which is the most obvious in 10-30 years，and the maximum difference is 0.06 cm. （3） The total height growth of Larix principis- rupprechtii on the shady slope aspects was higher than that on the sunny slope aspects，and the maximum difference is 1.3 cm from 25 a to 35 a. （4） The growth trend of average height growth of Larix principis- rupprechtii on different slope aspects is basically the same，but the average height growth of Larix principis- rupprechtii on shady slope aspects is significantly higher than that on sunny slope aspects，which is most obvious from 10 to 35 years，and the maximum difference is 0.07 cm.

Key words Larix principis- rupprechtii plantation;slope aspects;growth of stand;mountains in Northern Hebei Province

林木生長受諸多因素控制，包括自身的生物學(xué)因素、人為干擾因素和周圍的環(huán)境因素等，而林木的立地環(huán)境因素又是影響其生長發(fā)育最主要的因素之一，包括海拔、坡度、坡位、坡向等，這些立地條件的改變在很大程度上影響著林木的生長發(fā)育，因此，通過研究某一不同立地條件下林木的生長量，可作為評定該立地條件的參考指標(biāo)[1]。

華北落葉松（Larix principis-rupprechtii）為陽性樹種，喜光、極耐寒，是我國溫帶地區(qū)極為重要的造林樹種。因其生長速度快，對土壤適應(yīng)能力較強(qiáng)及干形好、易成活等特點(diǎn)成為冀北山地森林面積和蓄積量最大的主要生態(tài)樹種[2]。本文以冀北地區(qū)華北落葉松人工林為研究對象，通過比較不同坡向林木的胸徑、樹高生長量之間的差異，探討華北落葉松的動態(tài)生長規(guī)律，用以指導(dǎo)該地區(qū)華北落葉松人工林的生產(chǎn)和經(jīng)營。

1 研究地概況

木蘭圍場地處河北省東北部，位于陰山山脈與大興安嶺山脈余脈的交匯處，是連接壩上高原和冀北山地的丘陵山地地帶，地理坐標(biāo)41°47′—42°06′ N，116°51′—117°45′ E，海拔750～1 829 m。該區(qū)屬大陸性季風(fēng)型氣候，年平均氣溫-1.4～4.7 ℃，極端最高氣溫38.9 ℃，極端最低氣溫-42.9 ℃，≥0 ℃的年積溫2 180 ℃，無霜期67～128 d。年均降水量380～560 mm，主要集中在6—8月[3，4]。圍場縣土壤主要包括棕壤、褐土、風(fēng)沙土、草甸土、沼澤土、灰色森林土、黑土等7個土類，共15個亞類，66個土屬，143個土種。樹種主要以華北落葉松林、油松（Pinus tabuliformis）、云杉（Picea asperata）、白樺（Betula platyphylla）、山楊（Populus davidiana）、蒙古櫟（Quercus mongolica）等為主?；盍⒛镜男罘e總量達(dá)到284 104 m3、森林覆蓋率達(dá)到88%，年采伐蓄積5 000 m3左右[5]。

2 研究方法

2.1 標(biāo)準(zhǔn)地設(shè)置

經(jīng)過充分的外業(yè)調(diào)查，在木蘭圍場北溝林場的華北落葉松人工林中設(shè)置6塊50 m×50 m的樣地，所選樣地要求3塊處于陰坡，3塊處于對應(yīng)的陽坡，其他環(huán)境因子及林下植被基本相似，林齡25～40 a。詳細(xì)調(diào)查樣地的具體情況（地形、地貌、坡度、坡向、坡位、海拔、土壤類型）并記錄[5，6]。

2.2 測定方法

對樣地內(nèi)的林木進(jìn)行每木檢尺并記錄林木的胸徑與樹高，通過數(shù)據(jù)分析選擇平均木，對平均木進(jìn)行樹干解析，比較不同坡向下華北落葉松人工林胸徑和樹高的差異并分析其生長規(guī)律[7，8]。

3 結(jié)果與分析

3.1 坡向?qū)π貜降挠绊?/p>

通過對解析木數(shù)據(jù)的分析，分別得到不同坡向華北落葉松胸徑總生長量和平均生長量不同林齡的分布圖，并得到擬合曲線用以模擬其生長過程。結(jié)果如圖1和圖2所示。

分析圖1和圖2可以看出，不同坡向華北落葉松胸徑總生長量擬合曲線分別為：

陰坡：y=-0.327 4x2+6.294 x-4.971 4 R2 = 0.992 6

陽坡：y=-0.273 8 x2+5.833 3 x-4.628 6 R2=0.993 3

生長趨勢一致，但陰坡華北落葉松胸徑總生長量整體高于陽坡，15～25 a最為明顯，最大差值為0.8 cm。

不同坡向華北落葉松胸徑平均生長量擬合曲線分別為

陰坡：y=-0.011 9 x2+0.098 8 x+0.43 R2=0.933

陽坡：y=-0.010 2 x2+0.081 9 x+0.427 1 R2=0.917 2

生長趨勢基本一致，陰坡華北落葉松胸徑平均生長量稍高于陽坡，10～30 a最為明顯，最大差值為0.04 cm。

3.2 坡向?qū)涓叩挠绊?/p>

通過對解析木數(shù)據(jù)的分析，分別得到不同坡向華北落葉松樹高總生長量和平均生長量不同林齡的分布圖，并得到擬合曲線用以模擬其生長過程。結(jié)果如圖3和圖4所示。

分析圖3和圖4可以看出，不同坡向華北落葉松樹高總生長量擬合曲線分別為：

陰坡：y=-0.295 2 x2+4.6905 x -2.628 6 R2=0.990 2

陽坡：y=-0.315 5 x2+4.620 2 x-2.542 9 R2=0.994 6

生長趨勢一致，但陰坡華北落葉松樹高總生長量整體高于陽坡，25～35 a最為明顯，最大差值為1.5 m。

不同坡向華北落葉松樹高平均生長量擬合曲線分別為：

陰坡：y=-0.010 6 x2+0.080 1 x+0.374 3 R2=0.900 4

陽坡：y=-0.006 9 x2+0.043 1 x+0.394 3 R2=0.981 6

生長趨勢基本一致，陰坡華北落葉松樹高平均生長量明顯高于陽坡，10～35 a最為明顯，最大差值為0.06 m。

4 結(jié)論與討論

本文通過對冀北山地華北落葉松在不同坡向胸徑和樹高的平均生長量和總生長量的具體差異分析，結(jié)果表明：（1）陰坡華北落葉松胸徑總生長量整體高于陽坡，其中在15～25 a最為明顯，最大差值為0.8 cm。（2）陰坡與陽坡的華北落葉松胸徑平均生長量的生長趨勢基本一致，但是陰坡華北落葉松胸徑平均生長量明顯高于陽坡，10～30 a最為明顯，最大差值為0.04 cm。（3）陰坡華北落葉松樹高總生長量整體高于陽坡，25～35 a最為明顯，最大差值為1.5 m。（4）不同坡向華北落葉松樹高平均生長量的生長趨勢基本一致，但是陰坡華北落葉松樹高平均生長量高于陽坡。

綜上所述，陰坡條件下華北落葉松的生長優(yōu)于陽坡。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因可能是由于陰坡立地條件下，林內(nèi)的光照強(qiáng)度弱，時間較短，導(dǎo)致林內(nèi)的水分蒸發(fā)較少，土壤濕度得以保持在較高水平。華北落葉松雖為喜光樹種，但陰坡的土壤濕度要優(yōu)于陽坡的同齡林分，更適合其生長。本研究是在坡向不同，其他立地環(huán)境因子基本一致的條件下進(jìn)行的，因此其他立地環(huán)境因子對本研究的結(jié)果影響較小，但林木的生長與林分本身的結(jié)構(gòu)和密度有密切關(guān)系，對所選樣地林分的結(jié)構(gòu)和密度進(jìn)行調(diào)整可能會影響研究結(jié)果，所分析數(shù)據(jù)均來自于對樣地平均木的解析，如果對樣地的優(yōu)勢木進(jìn)行解析，研究結(jié)果也可能有變化。

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