全 文 ：应用生态学报 　2002 年 1 月 　第 13 卷 　第 1 期
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,Jan. 2002 ,13 (1) :1～5
樟子松人工固沙林天然更新特征 3
曾德慧1 3 3 　尤文忠2 　范志平1 　刘明国2
(1 中国科学院沈阳应用生态研究所 ,沈阳 110016 ;2 沈阳农业大学林学院 ,沈阳 110161)
【摘要】　采用比较分析与野外调查的方法 ,对沙地樟子松人工林天然更新特征进行了研究. 能够进行天然
更新的引种地区天然更新在时间上是不连续的 ,与特定年份的某些降水因子密切相关 ;在空间上主要有 3
种更新方式 :林隙更新、林缘更新、阔叶林下更新 ;天然更新幼树生长情况与人工林的生长差异不大.
关键词 　樟子松 　人工固沙林 　天然更新 　更新特点
文章编号 　1001 - 9332 (2002) 01 - 0001 - 05 　中图分类号 　S75411 　文献标识码 　A
Natural regeneration of Pinus sylvest ris var. mongolica plantation on sandy land. ZEN G Dehui1 , YOU Wen2
zhong2 , FAN Zhiping1 and L IU Mingguo2 ( 1 Institute of A pplied Ecology , Chinese Academy of Sciences ,
S henyang 110016 ;2 College of Forest ry , S henyang A gricultural U niversity , S henyang 110161) . 2Chin. J . A p2
pl . Ecol . ,2002 ,13 (1) :1～5.
By employing comparison analysis and field survey , the natural regeneration of Mongolian pine plantations on
sandy soil was investigated. In plantation areas where regeneration can take place naturally , natural regeneration
of Mongolian pine varied temporally and spatially. Natural regeneration wasn’t temporally continuous ; it had a
close relationship with autumn precipitation in particular years. In spatial aspect , there were three regeneration
types : regeneration in forest gaps , regeneration on edges of a forest , regeneration under young broadleaf forest .
There was no significant difference between the growth of regeneration saplings and plantation trees.
Key words 　Pinus sylvest ris var. mongolica , Sand2fixing plantation forest , Natural regeneration , Regeneration
traits.
3 国家自然科学基金 (39800117) 和中国科学院沈阳应用生态研究
所知识创新工程重大资助项目.3 3 通讯联系人.
2001 - 08 - 28 收稿 ,2001 - 10 - 02 接受.
1 　引 　　言
樟子松 ( Pi nus sylvest ris var. mongolica L . ) 作
为欧洲赤松 ( Pi nus sylvest ris L . ) 的一个地理变种 ,
天然分布主要在中国大兴安岭和呼伦贝尔草
原[12 ,13 ] . 1955 年 ,在科尔沁沙地东南缘的辽宁省彰
武县章古台沙地上 ,引种樟子松获得成功 ,从而开创
了樟子松治沙造林的先例[13 ] . 40 多年来 ,樟子松引
种到我国北方 13 个省的 300 多个县. 据不完全统
计[3 ,11 ] , 目前樟子松的引种面积已超过 30 ×
104hm2 ;仅东北三省的樟子松人工林面积就有 20 ×
104hm2 .第一代樟子松人工固沙林大部分已进入了
中龄 ,部分已进入成熟期或近成熟期 ,其更新问题已
成为当务之急.
在原产地呼伦贝尔和大兴安岭 ,樟子松是一个
天然更新能力非常强的树种. 从实践意义来说 ,在沙
地上人工造林更新 ,具有很大的难度 ,不仅容易导致
人工造林更新失败 ,而且还可能造成风沙侵蚀. 因
此 ,在有条件的地方 ,应当选择樟子松人工固沙林的
天然更新方式 ,以维持沙地森林生态系统各种效益
的持续发挥. 但目前沙地上引种的樟子松天然更新
比较困难. 沈海龙等[8 ]对山地樟子松人工林天然更
新的特点作了研究 ;包秀春等[1 ]分析了原产区红花
尔基沙地樟子松的天然更新影响因素 ;此外 ,韩广
等[4 ]对影响沙地樟子松天然更新的主要生态气候
因子定量分析. 有关樟子松人工林天然更新的研究
较少 ,其天然更新的条件、特点、过程还不是很清晰.
为此 ,本项研究对引种地区樟子松人工固沙林的天
然更新特点、过程作以阐述 ,为其经营实践提供理论
依据.
2 　研究地区与研究方法
211 　自然概况
本项研究按生态梯度自北向南设置样地 ,研究地区包括
引种樟子松进行固沙造林的黑龙江省讷河县新江林场、黑龙
江省杜尔伯特自治县新店林场、吉林省扶余县增盛林场、辽
宁省昌图县傅家林场、辽宁省彰武县章古台地区以及沙地樟
子松原产地红花尔基 (图 1) ,这些地区属于干亚湿润区 ,土
壤为生草沙土、流动风沙土或冲积沙土. 上述引种地区分别
从 35～45 年前开始引种樟子松进行固沙造林.
图 1 　研究地区地理位置简图
Fig. 1 Geographic position of study sites.
11 章古台 Zhanggutai ,21 傅家 Fujia ,31 增盛 Zengsheng ,41 新店 Xin2
dian ,51 新江 Xinjiang ,61 红花尔基 Honghuaerji.
212 　研究方法
在 6 个地区选设临时标准地 ,共调查标准地 80 余块 ,樟
子松林龄为 35～40 年生. 在每一块标准地上进行常规测树
因子 (树高、胸径、年龄) ,植被 (草本、灌木种类及覆盖度) ,土
壤含水量以及更新幼树生长情况调查. 林隙调查包括林隙面
积、形状 ,更新幼树的株数、年龄、树高、分布特点 ,选取若干
株量测树高连年生长量 ;林缘调查包括更新幼树距母树林的
距离、所处方向 ,更新带长、更新带面积、更新株数、幼树年
龄 ;杨树林、水曲柳林下调查 :杨树林内 ,在杨树林内设置疏、
密 2 种标准地 ,观察更新特点 ,分布规律 ;水曲柳林内 ,从距
樟子松林 10m 处开始 ,向水曲柳林内 ,设置标准地 ,依次间
隔 30m ,共设置 4 块 10m ×10m 标准地 ,调查标准地内水曲
柳生长、樟子松更新情况 ,包括株数、树高、胸径、年龄 ,选取
若干株幼树量测树高连年生长量 ,伐取解析木.
3 　结果与分析
311 　更新幼树的年龄分布
樟子松人工固沙林天然更新幼树 ,在时间上 ,其
分布是不连续的 ,更新幼树的年龄主要集中在某一
年份或相邻的几个年份. 在新江林场的水曲柳林下 ,
调查 4 块标准地 (10m ×10m) ,得到樟子松天然更新
幼树年龄分布情况. 樟子松天然更新幼树年龄主要
集中在 12～14 年 ,13 年的更新株数最多 (图 2) . 在
傅家林场 ,通过对 1 块标准地 (20m ×20m)樟子松林
分中存在的 141 株更新幼树的年龄调查 ,得到其分
布的特点 (图 2) ,天然更新幼树年龄主要分布在 9～
11 年 ,其中 10 年幼树株树最多.
根据以上两地存在的天然更新幼树年龄分布情
况 ,可以得出 ,樟子松天然更新在时间上波动较大 ,
其更新主要集中在某个或几个相邻的年份 ,这种分
布特点是与其特定年份中的气象因子密切相关的 ,
在那些适宜的气象因子作用下 ,其天然更新便获得
更大的保证.
图 2 　更新幼苗的数量与年龄分布
Fig. 2 Relationship between number of saplings and age distribution.
Ⅰ1 新江 In Xinjiang , Ⅱ1 傅家 In Fujia.
312 　更新的空间特点
31211 　林隙更新 　樟子松天然更新主要有 3 种形
式 :林隙更新、林缘更新和其他林下 (杨树林、水曲柳
林)更新. 林隙是森林更新的一种重要方式 ,是群落
中 1 株以上林冠层树木死后所形成的空间 ,它为未
来植物的更新和生长提供了场所. 林隙的概念是在
对天然林的森林循环研究中提出的 ,对于人工林来
说 ,受人为干扰的影响 ,林隙形成与天然林的林隙形
成是有区别的. 天然林的林隙形成主要有 3 种情
况[2 ,7 ] :连根拔起的树倒、枯立木和折干木. 通过调
查发现 ,樟子松人工固沙林的林隙形成 ,主要也有 3
种类型 :一是人工造林的苗木死亡所形成的林隙 ;二
是树木在生长过程中受风害、旱害、病虫害影响 ,致
死所形成的林隙 ;三是人为活动的盗伐所形成的林
隙.林隙形成的方式不同 ,林隙的年龄也各不相同.
林隙的形成 ,导致森林群落结构的变化 ,正是这种变
化 ,可能使樟子松的天然更新得以进行.
在新江林场调查发现 ,樟子松更新幼树在空间
上呈群团状分布 ,群团一般不分布在林隙中心 ,而是
分布在距林隙中心一定距离 ,靠近林隙的形成木 ,但
与形成木有相当距离. 在一个林隙中一般有 1～4 个
群团更新.
林隙的大小是林隙的重要特征之一 ,它影响着
林隙内的环境因子及其组合状况以及资源对植物的
2 应 　用 　生 　态 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　13 卷
有效性[2 ,3 ] . 随着林隙面积的增大 ,林隙中更新幼树
的数量增大 ,当林隙面积小于 236m2 时 ,林隙中更
新幼树的密度为 7～11 株·100m2 ;当林隙面积达到
308m2 时 ,林隙中更新幼树的密度为 21 株·100m2
(图 3A) . 而且随着林隙面积的增大 ,其更新也就越
好 ,更新幼树的高生长也不断增大 (图3B) . 在小于
图 3 　林隙面积与更新株数 (A) 、树高 (B)的关系
Fig. 3 Relationships between gap size and the number of regeneration
saplings(A) and sapling height (B) .
20～30m2 的林隙中 ,见不到更新幼株 ,说明沙地樟
子松人工林的林隙更新对林隙大小是有要求的.
31212 　林缘更新　樟子松林边缘或樟子松林带与其
它阔叶树种林带之间的空地上 ,存在着特定年份上的
樟子松天然更新幼株. 分析林缘更新发现 ,这些林缘
更新与其特殊的立地条件是密切相关的. 31、32、33 号
样地位于两条樟子松林带间一条道路旁边 ,两林带相
距约 20m ,34 号样地位于一条林带的北侧沟边上. 更
新幼株大多生长不良 ,主要是由于受当地放牧的危
害 ,林缘更新方式主要是长方形也有群团状 ,更新带
密度不大 ,年龄在 9～14 年之间 (表 3) .
78 号地位于樟子松林带与杨树林带之间 ,两带
之间距离 20m ;79、80 号地位于南、北两樟子松林带
之间 ,流水侵蚀沟的沟边上 ,两带距离 50 m. 这 3 条
樟子松更新带长势非常好 ,平均高达 510m 以上 ,密
度较大 ,且林带排列整齐. 在 78 号地上 ,由各个群团
形成一条宽 9m 的长方形林带 ;在 79 号地上 ,更新
幼树排列成一行. 更新带的幼株年龄大致相同 ,在
12～13 年 (表 3) .
林缘更新应当说是风力作用的结果 ,但就更新
带与母林距离及方向来看 ,似乎受季风的影响不是
很大 ,因为在几个方向上都有更新. 更新带与母树距
离较近 ,在距母树较远处未发现更新.
31213 　杨树林林下更新 　在新江林场 ,与樟子松林
带状混交的杨树林、水曲柳林下 ,樟子松天然更新非
表 3 　林缘更新
Table 3 Regeneration on edge of forest
地点
Site
样地
Plot No.
距林带距离
Distance to
forest (m)
方 向
Direction
更新带长
Length of
regeneration
zone (m)
更新带面积
Regeneration
size (m2)
更新株数
Numbers
年 龄
Age
(yr. )
傅家 Fujia 31 3 林带西 West 612 38 28 9～13
32 3 林带西 West 1219 88 42 9～14
33 315 林带西 West 612 36 14 9～13
34 6 林带北 North 811 49 27 9～14
新江 Xinjiang 78 413 林带西 West 20 180 86 12～13
79 6 林带南 South 8 8 7 13
80 15 林带北 North 58 170 79 13
常好. 林带配置为 :樟子松 (40m 宽)2杨树 (34m 宽)2
樟子松 (108m 宽)2水曲柳 (210m 宽)2空地 ,树龄都
相同 ,为 1965 年造林 ,其中杨树林已于 1997 年皆
伐 ,伐根直径在 50cm 左右.
杨树林内林木分布不均 ,直接影响了樟子松在
其林下的更新. 在杨树林皆伐迹地上 ,形成了一片分
布不均的樟子松天然更新林 ,其年龄为 12～13 年 ,
平均高达到 415m 以上 ,生长良好. 其特点是 ,在每
一株杨树冠垂直投影下的四周 ,围绕杨树 ,分布着大
量更新幼株. 更新的樟子松幼树把杨树的树冠投影
围在当中 ,形成一个圆 (图 4) . 由于杨树已被伐除 ,
这些樟子松更新苗长势非常好. 当局部地段郁闭度
达到 018 以上时 ,很少看到有樟子松更新幼株 ,这可
以从伐根情况判断出.
31214 　水曲柳林下更新 　樟子松林下的天然更新
很难进行 ,而在与它相邻的水曲柳林下更新却非常
好 (表 4) . 在水曲柳林中 ,发现有更新的 1～15 年生
樟子松幼苗 (树) ,还发现了天然更新的落叶松幼树 ,
年龄在 5～6 年 ,且长势较好 ;也发现有小的水曲柳
更新苗 ,说明水曲柳林下具有良好的适合樟子松天
31 期 　　　　　　　　　　　　　　　曾德慧等 :樟子松人工固沙林天然更新特征 　　　　　　　　
图 4 　杨树林下更新示意图
Fig. 4Natural regeneration under Populus spp .
然更新的环境条件. 种群的空间格局系指一种群个
体在其生存空间内相对静止的散布形式 ,它是种群
的重要属性之一 ,是种的生物学特性对其所生存的
环境条件在特定时期适应和选择的结果[10 ] . 空间格
局的阐明 ,无论在理论生态学的研究上还是在实践
应用上均有重要意义[6 ,9 ] . 调查发现 ,樟子松人工固
沙林天然更新空间格局是呈聚集型分布的 (图 5) .
在图 5A (71 号样地) 中樟子松更新幼树密度大 ,几
乎都能相连 ,群团状分布 ,形成一个个树岛 ,即在优
势木四周围绕着不同高度的幼树 ,从而形成岛状 ;在
图 5B (72 号样地) 、图 5C (73 号样地) 、图 5D (74 号
样地)中 ,樟子松的更新幼树一般也比较集中分布.
表 4 　水曲柳林下的樟子松更新
Table 4 Natural regeneration under Franxinus mandshurica forest
样地
Plot
与樟子松母树
林距离 Distance
to forest
(m)
水曲柳 Fraxinus mandshurica
株数
Numbers
树高
Height
(m)
胸径
DBH
(cm)
樟子松幼树 Pine saplings
株 数
Numbers
树高
Height
(m)
胸径
DBH
(cm)
落叶松幼树 Larix gmellini saplings
株 数
Numbers
树高
Height
(m)
胸径
DBH
(cm)
71 10～20 29 514 319 66 416 418 — — —
72 50～60 29 412 411 26 416 616 6 312 215
73 90～100 33 611 511 25 314 411 23 219 212
74 130～140 29 615 517 11 118 213 12 219 214
图 5 　水曲柳林中的樟子松更新空间格局
Fig. 5 Spatial distribution patterns of natural regeneration saplings for
P1 sylvest ris var1 mongolica under Franxinus mandshurica forest .
A、B、C、D 分别表示距樟子松母树林 10、50、90 和 130m 的更新格局.
A , B , C , and D present spatial distribution patterns of natural regenera2
tion saplings from distance of 10 , 50 , 90 , 130m to mother trees. ○水
曲柳 F. mandshurica , ▲樟子松 P. sylvest ris var. mongolica , □落叶
松 L . gmelli ni .
　　樟子松母树林与水曲柳林相距 114m ,在距樟子
松林 215m 处的水曲柳林内开始有樟子松更新幼
株. 樟子松的种子较轻 ,有很强的飞散能力 ,在风力
作用下 ,樟子松种子能飞出很远距离 ,在距离樟子松
林 140m 以内的范围内 ,樟子松天然更新良好. 在 10
～20m 距离内 ,更新密度最大 ,达到 66 株·100m2 ,
生长较好 ,年龄主要分布在 12～14 年 ,由于密度过
大 ,有些樟子松更新木受压 ,年龄小的 (6～11 年) 当
中有部分死亡 ,这是由于林木间竞争的结果. 在距樟
子松母树林 20m 以外 ,樟子松更新的密度在逐渐减
小 (图 6) . 在距离母树林超过 140m 后 ,樟子松更新
数量已很少 ,在距离 210m 的地方 ,偶尔能发现樟子
松更新幼株 ,在距离 240m 外没有发现更新幼株.
图 6 　樟子松更新株数与距离母树林远近的关系
Fig. 6 Relationship between number of sapling of P. sylvest ris var.
mongolica and the distance to their mother trees’edge ( plot size :
100m2) .
313 　天然更新幼树高生长进程
在水曲柳林下 ,调查 20 株天然更新的樟子松幼
4 应 　用 　生 　态 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　13 卷
树的树高连年生长量. 樟子松天然更新幼树在 6 年
以前生长较缓慢 ,5 年生幼树平均高只有 59cm ;从 6
年生开始 ,生长加快 ,而且越来越来快 ,在 12 年生
时 ,平均树高达 387cm ,连年生长量达到 66cm ,此时
已进入了旺生长期 (图 7) . 天然更新幼树从第 7 年
开始出现胸径生长 ,胸径的连年生长量都很大 ,在
113～116 cm 之间 , 13 年生幼树去皮胸径达到了
910 cm ,与人工林的生长差异不大[5 ] . 由此可见 ,天
然更新的樟子松生长良好.
图 7 　天然更新幼树高生长进程
Fig. 7 Height growth process of regeneration saplings.
4 　结 　　论
411 　在引种地区 ,沙地樟子松人工林天然更新主要
有 3 种更新方式 :林隙更新、林缘更新、阔叶林下更
新 ;在时间上是不连续的 ,更新幼树的年龄主要集中
在某一年份或相邻的几个年份.
412 　林隙的大小影响着沙地樟子松人工林的天然
更新. 随着林隙面积的增大 ,林隙中更新幼树的数量
增大 ,当林隙面积小于 236m2 时 ,林隙中更新幼树
的密度为 7～11 株·100m2 ;当林隙面积达到 308m2
时 ,林隙中更新幼树的密度为 21 株·100m2 . 而且随
着林隙面积的增大 ,更新幼树的高生长也不断增大.
在小于 20～30m2 的林隙中 ,见不到更新幼株.
413 　樟子松在水曲柳林下的更新 ,在距樟子松母树
林 20m 以外 ,樟子松更新的密度在逐渐减小 ;在距
离母树林超过 140m 后 ,樟子松更新数量已很少.
414 　天然更新幼树生长情况与人工林的生长差异
不大.
致谢 　沈阳农业大学林学专业 99 届韩 　辉、顾炎雄同学参
加外业调查 ,调查中还得到了辽宁省章古台固沙造林研究
所、辽宁昌图县傅家林场、吉林省扶余县增盛林场、黑龙江防
护林研究所、黑龙江省杜尔伯特县林业局、黑龙江省讷河县
新江林场等单位的大力支持与协助 ,在此一并感谢 !
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nese)
作者简介 　曾德慧 ,男 ,1965 年 11 月生 ,博士 ,研究员 ,主要
从事防护林生态与经营、生态系统健康管理、荒漠化防治等
研究 ,发表论文 40 余篇. E2mail : dehuizeng @yahoo. com. cn
51 期 　　　　　　　　　　　　　　　曾德慧等 :樟子松人工固沙林天然更新特征