全 文 ：不同间伐强度对辽东栎林群落稳定性的影响*
李摇 荣1,2 摇 张文辉1**摇 何景峰1 摇 周建云1
( 1 西北农林科技大学西部环境与生态教育部重点实验室, 陕西杨凌 712100; 2 石河子大学农学院, 新疆石河子 832000)
摘摇 要摇 对黄土高原地区近自然经营间伐强度为 13郾 4% (弱度间伐)和 30郾 0% (强度间伐)的
辽东栎林进行样地调查,并以未间伐林为对照,研究间伐后第 5 年建群种的更新潜力、林地生
产力、土壤肥力和物种多样性;应用模糊数学中的隶属函数方法对辽东栎林群落稳定性进行
评价.结果表明:与对照相比,弱度和强度间伐使辽东栎林地的更新潜力分别提高了 14郾 2%和
20郾 2% ;立木蓄积量分别减少了 9郾 0%和 23郾 8% ,但灌木生物量分别增加 7郾 3%和 12郾 2% ,草
本生物量分别增加 10郾 5%和 31郾 6% .间伐样地的土壤肥力和物种多样性指数均高于未间伐
样地.辽东栎林群落稳定性表现为:强度间伐>弱度间伐 >未间伐. 近自然经营采伐强度
30郾 0%更适合黄土高原地区辽东栎次生林的抚育管理.
关键词摇 辽东栎摇 近自然经营摇 种群更新摇 土壤肥力摇 林地生产力摇 物种多样性
文章编号摇 1001-9332(2011)01-0014-07摇 中图分类号摇 S758郾 8摇 文献标识码摇 A
Effects of thinning intensity on community stability of Quercus liaotungensis forest on Loess
Plateau. LI Rong1,2, ZHANG Wen鄄hui1, HE Jing鄄feng1, ZHOU Jian鄄yun1 ( 1Education of Ministry
Key Laboratory of Environment and Ecology in West China, Northwest A ﹠ F University, Yangling
712100, Shaanxi, China; 2College of Agonomy, Shihezi University, Shihezi 832000, Xinjiang,
China) . 鄄Chin. J. Appl. Ecol. ,2011,22(1): 14-20.
Abstract: A sampling plot investigation was conducted on the Quercus liaotungensis forests on Loess
Plateau, China under close鄄to鄄natural management thinning 13郾 4% ( light thinning) and 30郾 0%
(heavy thinning). Taking the un鄄thinned forest as the control, the population regeneration, wood鄄
land productivity, soil fertility, and species diversity of the forests after 5 years of thinning were
studied, with the community stability evaluated by calculating the subordinate function values based
on fuzzy comprehensive evaluation. Comparing with the control, the regeneration potential of the
forests after light and heavy thinning promoted by 14郾 2% and 20郾 2% , arbor volume reduced by
9郾 0% and 23郾 8% , shrub biomass increased by 7郾 3% and 12郾 2% , and herb biomass increased by
10郾 5% and 31郾 6% , respectively. In addition, the soil fertility and species diversity indices were
higher in thinning forests than in the control. The community stability showed the order of heavy
thinning forest > light thinning forest > un鄄thinned forest, suggesting that the close鄄to鄄natural man鄄
agement thinning 30. 0% was more suitable to the management of secondary Q. liaotungensis forest
on Loess Plateau.
Key words: Quercus liaotungensis; close鄄to鄄natural forest management; population regeneration;
soil fertility; woodland productivity; species diversity.
*国家“十一五冶科技支撑计划项目(2006BAD09B03)资助.
**通讯作者. E鄄mail: zwhckh@ 163. com
2010鄄06鄄27 收稿,2010鄄10鄄26 接受.
摇 摇 在黄土高原地区,次生林的主要功能是保持水
土和维护区域生态平衡,其中生态防护效益尤为重
要.辽东栎林是黄土高原地区典型地带性植被[1],
其群落的稳定性关系到当地的生态防护和天然林持
续发育.
森林只有在合理的经营条件下才能实现生态效
益和经济效益的不断增强.近几十年来,作为森林经
营的主要方式之一, 近自然林经营方式既能最大限
度地保护生物多样性,提升森林生态功能,又能产生
一定的经济效益,因此受到国内外同行的认可[2-6] .
间伐强度是森林经营措施中的关键环节. 间伐后森
林能否向更稳定的方向发展是评价抚育间伐措施最
直接的依据.
应 用 生 态 学 报摇 2011 年 1 月摇 第 22 卷摇 第 1 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Jan. 2011,22(1): 14-20
稳定性是生态系统的一个最基本的功能特征.
目前,国内外对稳定性机制研究主要是从生物多样
性理论、种间竞争协调理论、顶极稳定群落理论、种
群自调节与生态对策、功能及遗传变异的角度展开
的[7-9] .
此前有关辽东栎林的研究主要涉及种群动态和
物种多样性等方面[10-13],而对间伐后的抚育效果评
价很少,尤其是对黄土高原地区近自然经营采伐措
施后辽东栎林的稳定性还未见研究报道. 本研究以
黄土高原地区黄龙山林区近自然经营间伐后 5 年的
辽东栎林为对象,研究不同间伐材积强度对辽东栎
林群落稳定性的影响,并以建群种的种群更新潜力、
林地生产力、土壤肥力和物种多样性等为评价指标,
建立森林群落稳定性评价体系[14],以期为我国黄土
高原地区辽东栎林的间伐经营提供科学依据.
1摇 研究地区与研究方法
1郾 1摇 研究区概况
研究区域选择在中国黄土高原地区陕西黄龙山
林区(35毅28忆46义—36毅02忆01义 N, 109毅38忆49义—110毅
12忆47义 E),海拔 962郾 6 ~ 1783郾 5 m.该地区属暖温带
半湿润与半干旱气候的过渡地带,年平均气温 8郾 6
益,年均降水量 611郾 8 mm. 地带性植被为暖温带落
叶阔叶林,主要乔木建群种为辽东栎(Quercus liao鄄
tungensis)、油松(Pinus tabulaeformis)、茶条槭(Acer
ginnala)和白桦(Betula platyphylla)等,天然植被覆
盖率 85% [15] .
长期以来,黄土高原森林主要用于木材采伐和
林下放牧,导致优势种群如油松林、辽东栎林的林地
蓄积量和生产力下降,目的树种数量下降. 1998 年
实施天然林保护工程后,严格的封育措施使林地生
态效益得到充分发挥,但由于缺乏合理的经营管理
措施,造成林下更新幼苗匮乏、森林质量退化.目前,
该地区大部分辽东栎天然次生林已达到间伐年龄
(50 a左右),乔木层郁闭度高达 0郾 80 ~ 0郾 95,林下
有树木自然枯死现象.
近自然经营是给保留木创造良好的生长条件而
间伐部分林木的一种森林经营措施.实施目标树单株
林分作业,采取间密留匀,留优去劣原则,伐除直接影
响目标树生长的干扰树和过密处生长不良的目的树
种, 调整林分组成,并将生境恶劣的局部地段(如陡
坡、山头等)列为保护目标而不进行采伐作业[5-6] .
2004 年底,选择生境较一致的辽东栎林,以近
自然经营方式进行间伐. 间伐材积强度分别为
13郾 4%和 30郾 0% ,森林抚育间伐强度分别属于弱度
间伐和强度间伐[16] .其中,126 林班间伐 10郾 0 hm2,
间伐作业材积强度为 13郾 4% ,间伐蓄积量 115郾 0
m3,出材量 82郾 8 m3;142 林班间伐 10郾 0 hm2,间伐材
积强度 30郾 0% ,间伐蓄积量 147郾 0 m3,出材量 43郾 0
m3 .间伐后,林地郁闭度保持在 0郾 6 以上. 142 林班
强度间伐后进行人工促进更新,即 2005 年春季,在
距离周围高大乔木 2郾 0 ~ 3郾 0 m的空地上,人工补植
2 年生油松幼苗(高度逸15 cm,基径逸0郾 3 cm).
1郾 2摇 研究方法
1郾 2郾 1 样地设置摇 2009 年 8 月(伐后第 5 年),在辽
东栎林地建立 20 m伊20 m 样地 12 个. 综合考虑立
地条件和辽东栎林优势种群的生长状况,在 126 林
班设置弱度间伐样地 4 个、未作业样地(对照)2 个;
142 林班设置强度间伐样地 4 个,未作业样地(对
照)2 个,进行样地基本特征调查(表 1).
表 1摇 调查样地的林地特点
Table 1摇 Stand characteristics of survey plots
间伐强度
Thinning
intensity
样地号
Plot
海拔
Altitude
(m)
坡向
Aspect
坡度
Slope
(毅)
坡位
Location
高度
Height
(m)
胸径
DBH
(cm)
密度
Density
( trees·
hm-2)
郁闭度
Canopy
density
地点
Site
对照 1-1 1180 阴坡 Shady 11 下部 Bottom 10郾 55 14郾 69 625 0郾 85 126 林班 126 Group
CK 1-2 1403 阳坡 Sunny 33 中下部 Lower 12郾 38 17郾 17 625 0郾 85 142 林班 142 Group
1-3 1434 阳坡 Sunny 27 中部 Middle 12郾 13 16郾 89 675 0郾 86 126 林班 126 Group
1-4 1517 阴坡 Shady 5 中上部 Upper 11郾 50 18郾 19 675 0郾 88 142 林班 142 Group
弱度 2-1 1130 阴坡 Shady 16 下部 Bottom 12郾 55 14郾 79 525 0郾 70 126 林班 126 Group
Light 2-2 1470 阳坡 Sunny 15 中部 Middle 11郾 24 15郾 74 525 0郾 75 126 林班 126 Group
2-3 1480 阴坡 Shady 22 中部 Middle 9郾 53 15郾 42 550 0郾 75 126 林班 126 Group
2-4 1509 阳坡 Sunny 28 中上部 Upper 12郾 05 16郾 13 600 0郾 78 126 林班 126 Group
强度 3-1 1336 阳坡 Sunny 15 中下部 Lower 11郾 49 16郾 34 450 0郾 65 142 林班 142 Group
Heavy 3-2 1341 阳坡 Sunny 16 中部 Middle 11郾 79 14郾 58 475 0郾 68 142 林班 142 Group
3-3 1381 阴坡 Shady 13 中上部 Upper 12郾 03 14郾 34 425 0郾 66 142 林班 142 Group
3-4 1398 阴坡 Shady 34 上部 Top 11郾 63 13郾 91 500 0郾 70 142 林班 142 Group
511 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 李摇 荣等: 不同间伐强度对辽东栎林群落稳定性的影响摇 摇 摇 摇 摇
1郾 2郾 2 调查方法摇 每块样地(20 m伊20 m)的 4 个角
与中央,分别设置 5 m伊5 m灌木样方 5 个、2 m伊2 m
草本样方 5 个. 调查内容包括:1)生境:地形地貌、
海拔、坡向、坡度和坡位. 2)群落学特征:物种的组
成、高度和盖度. 3)乔木调查:根据高度将乔木划分
为成树(H逸5郾 0 m)和幼苗幼树(H<5郾 0 m).成树在
20 m伊20 m样地中调查,所有乔木进行每木检尺,记
录每个物种的物种名、高度、胸径和冠幅;幼苗幼树
在灌木样方中调查. 4)灌木调查:在 5 m伊5 m 灌木
样方中,分物种测定各灌木和乔木幼苗幼树的多度、
盖度和高度和频度. 5)草本调查:在 2 m伊2 m 草本
样方中,分物种测定草本物种的多度、盖度、高度和
频度. 6)土壤肥力测定:在每个样地中,选 5 处(即
每个灌木样方中选 1 处)进行土壤分层(0 ~ 20 cm、
20 ~ 40 cm和 40 ~ 60 cm)取样,土样带回室内,采用
常规土壤化学分析法进行土壤肥力测定[17] . 7)生物
量测定:乔木测定每株胸径与树高,查阅立木材积
表[18],用地上立木体积(蓄积量)代替生物量;灌草
生物量测定采用选择标准株法[17] .
1郾 2郾 3 稳定度指标体系的建立 摇 选择评价指标时,
以优势种群数量动态、林地生产力、土壤肥力和物种
多样性 4 类指标 14 个因子构成稳定度指标体系,应
用模糊数学中隶属函数的方法对森林群落稳定性进
行综合评价,公式如下:
P(X ijk)= P ijk / Pkmax
式中:P(X ijk)为第 i群落第 j个属性第 k项指标的标
准化值;P ijk表示第 i 群落第 j 个属性参数第 k 个原
始指标值;Pkmax为所有参评森林群落中第 k 项指标
的最大值[14] .
1郾 2郾 4 群落稳定性各指标摇 1)种群更新潜力:以优
势乔木树种(辽东栎、油松、茶条槭)的幼苗幼树占
优势种群的比例,作为评价种群更新潜力的依据.
2)林地生产力:参评因子为乔木蓄积量、灌木
生物量和草本生物量.
3)土壤肥力:参评因子为土壤有机质、全氮、全
磷、速效氮和速效磷含量.
4)物种多样性:参评因子为物种丰富度指数、
物种多样性指数( Simpson 指数和 Shannon 指数)、
均匀度指数(Pielou指数和 Alatalo指数) [19] .
5)参与模糊综合评判的数据处理:模糊综合评
判要求每个参与评判的数据都是等价的,本文采用
标准化处理方法[14] .
1郾 3摇 数据处理
所有数据均采用 SPSS 11郾 5 软件进行统计分
析.采用单因素方差分析(one鄄way ANOVA)和最小
显著差异法(LSD)比较不同间伐强度间的差异. 显
著性水平设定为 琢=0郾 05.
2摇 结果与分析
2郾 1摇 间伐强度对辽东栎林种群更新潜力的影响
由表 2 可以看出,建群树种的幼苗幼树密度在
1587 ~ 2648 株·hm-2,且在样地中观察到辽东栎、
油松和茶条槭的天然更新幼苗.与对照相比,弱度和
强度优势种群成树数量分别减少了 15郾 4% 和
28郾 8% ,但其幼苗和幼树的数量分别增加 47郾 6%和
66郾 9% ,且不同处理间有显著差异(表 2).样地种群
更新潜力均大于 70郾 8% ,与对照相比,弱度和强度
种群更新潜力分别增加 14郾 2%和 20郾 2% ,且不同处
理间有显著差异(表 2)郾 由此可见,种群更新潜力
随着间伐强度的增加而增加.
2郾 2摇 间伐强度对辽东栎林林地生产力的影响
由表 3 可以看出, 与对照相比,弱度和强度乔
木蓄积量分别减少了 9郾 0%和 23郾 8% ,但灌木生物
量分别增加 7郾 3%和 12郾 2% ,草本生物量分别增加
10郾 5%和 31郾 6% ,且不同处理间均存在显著差异
(表 3),说明间伐措施在降低立木蓄积量的同时促
进了灌草层生物量的增加.
2郾 3摇 间伐强度对辽东栎林土壤肥力的影响
由表 4 可以看出,辽东栎林土壤肥力大致呈现
出对照<弱度<强度的趋势,说明不同强度间伐可以
提高土壤肥力,尤其是提高有机质和氮素(包括全
氮和速效氮)的含量.
表 2摇 不同间伐强度下辽东栎林种群更新潜力
Table 2摇 Regenerative potential of Quercus liaotungensis forest population under different thinning intensities
项目 Item 间伐强度 Thinning intensity (mean依SE)
对照 CK 弱度 Light 强度 Heavy
F值
F value
P
幼树 Saplings ( trees·hm-2) 1587依76b 2343依107a 2648依36a 28郾 500 <0郾 001
成树 Mature trees ( trees·hm-2) 650依14a 550依18a 463依16b 13郾 125 0郾 020
总计 Total ( trees·hm-2) 2237依65b 2893依89a 3111依54a 18郾 988 0郾 001
种群更新潜力 Regenerative potential of population (%) 70郾 84依1郾 34c 80郾 89依1郾 26b 85郾 14依0郾 28a 37郾 556 <0郾 001
61 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 22 卷
表 3摇 不同间伐强度下辽东栎林林地生产力
Table 3摇 Woodland productivity of Quercus liaotungensis forest under different thinning intensities
项目 Item 间伐强度 Thinning intensity (mean依SE)
对照 CK 弱度 Light 强度 Heavy
F值
F value
P
乔木蓄积量 The volume of arbor (m3·hm-2) 125郾 00依3郾 63a 113郾 75依3郾 57b 95郾 25依3郾 04c 19郾 272 0郾 001
灌木生物量 Biomass of shrub (t·hm-2) 0郾 82依0郾 01b 0郾 88依0郾 02ab 0郾 92依0郾 03a 4郾 861 0郾 040
草本生物量 Biomass of herb ( t·hm-2) 0郾 57依0郾 03b 0郾 63依0郾 05a 0郾 75依0郾 03a 7郾 332 0郾 013
表 4摇 不同间伐强度下辽东栎林土壤肥力特征
Table 4摇 Characteristics of soil fertility of Quercus liaotungensis forest under different thinning intensities
项目 Item 间伐强度 Thinning intensity (mean依SE)
对照 CK 弱度 Light 强度 Heavy
F值
F value
P
有机质 Organic matter (g·kg-1) 9郾 656依0郾 427b 9郾 797依0郾 403a 12郾 140依0郾 651a 7郾 557 0郾 012
全 氮 Total N (g·kg-1) 0郾 439依0郾 013a 0郾 492依0郾 029a 0郾 516依0郾 021a 3郾 351 0郾 082
全 磷 Total P (g·kg-1) 0郾 102依0郾 011a 0郾 104依0郾 009a 0郾 109依0郾 012a 0郾 118 0郾 890
速效氮 Available N (mg·kg-1) 17郾 673依0郾 731a 18郾 506依0郾 446a 19郾 831依0郾 917a 2郾 257 0郾 161
速效磷 Available P (mg·kg-1) 3郾 603依0郾 107a 3郾 605依0郾 131a 3郾 615依0郾 107a 0郾 093 0郾 912
2郾 4摇 间伐强度对辽东栎林物种多样性的影响
由表 5 可以看出,间伐样地乔木物种较多,且在
不同处理间多样性指数差异显著;灌木物种的丰富
度指数在间伐样地略有降低,但其多样性指数和均
匀度指数略有增加;草本物种的各项指数在不同处
理间均无显著差异. 调查发现,在间伐样地中,定居
和扩张的新的乔木物种主要是短命的先锋树种或者
喜光的阔叶树种,如山杨(Populus davidiana)、白桦、
杜梨(Pyrus betulaefolia)和山荆子(Malus baccata)
等;灌木层盖度均高于对照;一些一年生阳性草本植
物在间伐样地中出现或大量繁殖,导致其草本层物
种数和盖度均高于对照.
2郾 5摇 辽东栎林稳定性评价
应用模糊数学的隶属函数方法,从优势种群数
量动态、林地生产力、土壤肥力和物种多样性 4 类指
标 14 个因子,研究不同强度近自然经营间伐对辽东
栎林群落稳定性的影响. 由表 6 可以看出,伐后 5
年,辽东栎的群落稳定性表现为:强度间伐>弱度间
伐>对照,说明近自然经营间伐有利于群落稳定性
的提高.
表 5摇 不同间伐强度下辽东栎林物种多样性指数
Table 5摇 Species diversity indexes of Quercus liaotungensis forest under different thinning intensities
层次
Layer
指数
Index
间伐强度 Thinning intensity (mean依SE)
对照 CK 弱度 Light 强度 Heavy
F值
F value
P
乔木 S 3郾 8依0郾 5b 9郾 8依0郾 5a 10郾 0依0郾 7a 39郾 196 <0郾 001
Arbor D 0郾 534依0郾 103b 1郾 332依0郾 076ab 1郾 465依0郾 043a 4郾 480 0郾 045
H 0郾 262依0郾 051b 0郾 564依0郾 041b 0郾 640依0郾 027a 6郾 893 0郾 015
Jw 0郾 404依0郾 047b 0郾 573依0郾 031a 0郾 626依0郾 026a 41郾 591 <0郾 001
Ea 0郾 523依0郾 034a 0郾 497依0郾 042a 0郾 573依0郾 026a 1郾 613 0郾 252
灌木 S 15郾 3依0郾 9a 14郾 3依1郾 5a 10郾 3依1郾 3a 3郾 447 0郾 077
Shrub D 2郾 032依0郾 050a 2郾 208依0郾 086a 1郾 945依0郾 154b 24郾 104 <0郾 001
H 0郾 764依0郾 035a 0郾 833依0郾 029a 0郾 790依0郾 040a 0郾 968 0郾 416
Jw 0郾 732依0郾 038a 0郾 826依0郾 040a 0郾 826依0郾 033a 1郾 549 0郾 264
Ea 0郾 547依0郾 057b 0郾 725依0郾 053a 0郾 734依0郾 030a 10郾 265 0郾 005
草本 S 6郾 3依1郾 3a 8郾 0依1郾 6a 15郾 8依2郾 6a 2郾 140 0郾 174
Herb D 0郾 794依0郾 153a 0郾 768依0郾 150a 1郾 216依0郾 096a 0郾 524 0郾 609
H 0郾 383依0郾 081a 0郾 352依0郾 082a 0郾 519依0郾 043a 1郾 223 0郾 339
Jw 0郾 432依0郾 077a 0郾 361依0郾 052a 0郾 436依0郾 040a 4郾 807 0郾 038
Ea 0郾 548依0郾 066a 0郾 482依0郾 048a 0郾 469依0郾 035a 0郾 677 0郾 532
S: 丰富度指数 Species abundance index; D: Simpson指数 Simpson index; H:Shannon指数 Shannon index; Jw: Pielou指数 Pielou index; Ea: Alata鄄
lo指数 Alatalo index. 下同 The same below.
711 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 李摇 荣等: 不同间伐强度对辽东栎林群落稳定性的影响摇 摇 摇 摇 摇
表 6摇 辽东栎林群落稳定性评价
Table 6 摇 Evaluation on Quercus liaotungensis forest com鄄
munity stability
项目
Item
间伐强度 Thinning
intensity (mean依SE)
对照
CK
弱度
Light
强度
Heavy
种群更新潜力
Regenerative potential of population
0郾 832 0郾 950 1郾 000
乔木蓄积量
The volume of arbor
1郾 000 0郾 910 0郾 762
灌木生物量
Biomass of shrub
0郾 891 0郾 957 1郾 000
草本生物量
Biomass of herb
0郾 760 0郾 840 1郾 000
有机质
Organic matter
0郾 796 0郾 807 1郾 000
全 氮
Total N
0郾 851 0郾 953 1郾 000
全 磷
Total P
0郾 936 0郾 954 1郾 000
速效氮
Available N
0郾 891 0郾 933 1郾 000
速效磷
Available P
0郾 983 0郾 984 1郾 000
S 0郾 701 0郾 889 1郾 000
D 0郾 726 0郾 931 1郾 000
H 0郾 722 0郾 897 1郾 000
Jw 0郾 830 0郾 932 1郾 000
Ea 0郾 911 0郾 960 1郾 000
隶属函数值
Subordination function value
0郾 845 0郾 921 0郾 983
3摇 讨摇 摇 论
通常认为,以禁伐、禁牧为主的封禁措施能够发
挥自然演替功能,促使森林植被自然恢复和利于林
分结构调整.辽东栎种群具有广生态幅和较强的环
境适应能力[15],是黄土高原地区比较稳定的森林植
物群落.但是从本研究结果来看,研究区域的辽东栎
林多为近成熟林,郁闭度较高,林冠光照不充足,处
在缓慢退化的状态,仅靠自然恢复促使森林结构优
化、提高森林林分质量和生态效益过于缓慢.
近自然经营是一种人力与自然力相结合,最大
限度地发挥自然力的作用,促使森林能可持续发展
的森林经营模式[5] . 本研究中,即使在未采伐(对
照)区,建群树种辽东栎、油松和茶条槭也能够进行
自我更新,而近自然经营间伐(弱度和强度)使优势
种群成树数量减少,促进其幼苗数量增加, 提高了
幼苗更新潜力,加快了更新速度. 分析其原因,主要
是在于研究区林冠下缺乏充足的光照,地温低,不利
于林下幼苗、幼树的定居和生长. 一方面,近自然经
营间伐后,种群密度减小,林内光照增强,林内保留
母树结实量增加,种子萌发的机率增多;另一方面,
由于林内光照充足,大大提高了土壤温度,有利于种
子打破休眠,促进种子萌芽与幼苗生长.这与韩景军
等[20]以不同采伐方式研究云冷杉林更新的影响结
果相一致,择伐后不需代价很高的造林,就能完成树
种较为理想的天然更新.当然,人工种植油松幼苗有
利于提高林分质量,促进辽东栎林向松栎针阔叶混
交林方向发展.
近自然经营间伐后,减少了同龄个体间的竞争
压力,为保留木提供了更多的生存空间,使其迅速生
长.虽然乔木蓄积量呈现出对照>弱度>强度的趋
势,但与 2005 年(伐后第 1 年)对照、弱度间伐与强
度间伐区的立木蓄积量分别是 (111郾 75 依 3郾 20)、
(97郾 50依3郾 01)和(78郾 25依2郾 39) m3·hm-2相比(资
料未显示),间伐后第 5 年,立木蓄积量分别增加了
11郾 9% 、16郾 7%和 21郾 7% ,说明间伐措施可以提高
立木蓄积量年增长率.这与董希斌等[21]的研究结论
相一致.同时,光照和营养状况的改善,也促使灌、草
层生物量提高.
间伐能使林窗打开,改善森林光照,从而影响立
地环境[22],使枯落物分解所形成的有机质含量增
加,促进土壤养分的积累,进一步提高林地土壤肥
力[23] .本研究中,间伐措施提高了有机质和氮素含
量,主要是间伐后,大部分枝梢留在原地,保留了林
地生态系统中的有机营养物质.
间伐后,辽东栎林的物种组成、结构和功能等方
面发生改变,决定了不同间伐强度在物种多样性
(丰富度、多样性和均匀度)特征上的差异. 实施近
自然经营间伐后, 种子库中许多喜光的先锋物种
(如白桦和山杨)迅速萌发,缓解了林内物种间的竞
争压力,在有效保护林下物种的同时,有效地促进了
物种的繁衍和扩张,使得林分物种多样性增加[24] .
这与蔡年辉等[25]和吴涛等[26]的研究结论相类似.
间伐后 5 年,辽东栎群落稳定性表现为:强度间
伐>弱度间伐>对照.实地观察发现样地中建群树种
辽东栎、油松和茶条槭在不同径级、不同高度的种群
分布数量更加趋于平衡,促进了森林向混交、复层和
异龄化方向发展.说明近自然经营可以加快森林演
替速度,合理择伐对北方森林经营能起到积极的促
进作用[27] .
本研究建立的综合评判森林群落稳定性的评价
体系模型,反映了森林群落特征和演替进程,可操作
性强[14],尤其对辽东栎林近自然经营间伐后 5 年的
81 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 22 卷
稳定性评价结果符合实地调查的森林状况,并且能
够客观反映当地森林群落的发育状况和演替趋势,
说明该评价体系适合于辽东栎林近自然经营后的稳
定性评价.
4摇 结摇 摇 论
在黄龙山林区,辽东栎林郁闭度较大,且进入近
成熟期,处在退化的次生林状态中,如不进行管理可
能会造成林分质量下降. 近自然经营间伐可以促进
优势树种(如辽东栎、油松和茶条槭)的自然更新,
增加林地可利用营养物质;促进先锋树种或者喜光
的阔叶树种定居与生长,利于森林有机物质积累,增
加物种多样性,促使未来森林混交,并向复层、异龄
化方向发展.
近自然经营技术体系适合当地次生林抚育管
理,尤其是间伐强度 30郾 0% (强度间伐)更有利于辽
东栎群落的稳定性. 通过适当的间伐和人工补植幼
苗、幼树,可以维持植被群落的稳定性,促使森林植
物组成与立地条件朝着健康的森林演替方向发展.
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作者简介摇 李摇 荣,女,1971 年生,博士研究生,讲师. 主要
从事森林培育方面的研究. E鄄mail: Lhfeng7227@ sohu. com
责任编辑摇 李凤琴
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