全 文 ：应 用 生 态 学 报 年 月 第 卷 第 期
, , 一
红松人工幼林透光伐效果的分析
李俊清 王业邃 东北林业大学
, 哈尔槟 。
【摘要 】 红松人工幼林透光伐分别采取清除红松林冠上方全部 全透林 和 半透林 阔叶树的抚育
方式 半透林生长快 , 蓄积是全透林的 倍 叶面积指数 、 叶面积密度和森林生 产力分别是全透林的
、 一 和 倍 全林营养元素积累量大 , 吸收的太阳辐射比全透林多 , 光能利用
率高七 。 最后 , 根据乌道特公式证明 , 幼林半透抚育效果良好 , 有利于形 成复层结构的林分 , 充
分利用环境资源 , 减少竞争 , 提高森林生产力 。
关越询 透光伐 林分结构 红松幼林
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前 言
曾为我国经济建设提供过大量木材资源的
原始阔叶红松林 , 无论面积还是蓄积都已接近
枯竭边缘 , 因此迫切需要发展红松人工林 , 保证
后备资源的连续性和可利用性 红 松 尸 , 。
如 ’二 ’ 幼 年 生长缓慢 , 郁闭成林较晚 ,
给森林恢复和发展带来一定困难 为了提高森
林生产量 , 加快恢复速度 , 在 目前经济技术条
件下 , 切实可行的途径仍是通过有效的抚育管
理方式 , 建立合理的林分结构 , 达到缩短培育
期和速生丰产的 目的 从这个观点出发 , 本文
研究不同抚育方式对红松幼林结构的影响 , 以
本文于 。年 月 日收到 。
及不同结构特征林分的营养状况 、 光能利用和
生产力间题 旨在探讨适宜的抚育方式和合理
的林分结构 , 为生产实践提供科学依据
研究地点和方法
调查地点
调查地设在东北林业大学老爷 岭 生态 站 。
, , ‘ , 属张广才岭南侧次生林区 它是在一
片地形条件均一的撂荒地上 , 十 年植 年 生红松
苗 , 后又经大量阔叶树的侵入而形成的 针阔混交林 。
所处地形为山中下腹 , 坡向北偏西 “ , 坡度 。 , 土
壤为典型暗棕壤 年将此针阔混交林划分 为 个
区 , 一是抚育区 , 进行透光伐试验 , 另一是对 照区 , 不
采取任何抚育措施 抚育区伐前调查发现红 松死亡率
较高 , 由初植密度 株 降为 株 死亡率
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期 李俊清等 红松人工幼林透光伐效果的分析
林内混生的白桦 以“ 记勺 尹勿 等阔叶树
多数处于红松之上 , 为解放目的树种红松 , 透光伐时清
除红松林冠上方阔叶树 , 保留红松及其同高或以下的
小阔叶树 , 其中一块 样地清除阔叶树 半透林 ,
另一块清除阔叶树 全透林 对照区内红松保存
率较高 , 密度较大 , 并在半透林附近建一对照样 地 ,
便于同抚育林分进行对比 上述 块样地的 地形 、 土
壤和其它环境条件相同
调查项目
林分测树因子调查 略 。
太阳辐射观测 在 块透光伐样地内 以下 同
测总辐射、 反射和透射辐射 , 每月按晴、 阴天气 测
一 天 , 每天从早 时到晚 时 , 每 小 时测一
次 , 观测方法和技术按气象观测规范执行 川 。
光强与生长测定 用 一 型数字式 照 度 计
测林冠下生长不良的红松幼树 万 、 级木 上方光强
及当年和最近 年高生长 上方光强用幼树 正上方和
东 、 西 、南 、北 个方位观测的平均值 , 测定时间 为
一 月份晴天 一 时之间
生物量和元素测定 每月上旬取 红 松 和 白 桦
阔叶树 平均木各 株 , 伐倒测根 、 茎 、 枝和叶的 生
物量和叶面积 , 共取样木 株 生物量用称重 法 , 叶
面积用工 一 型便携式面积仪测定 同时进 行伐
倒木取样测定营养元素含量 , 和 用 一 型流动注
射仪 , 、 、 、 、 、 和 用 一 型
原子吸收分光光度开测定
结果分析
抚育与否 , 以及抚育方式的不同所形成林
分的结构也不同 , 进而林分的生长和某些重要
的生态学特征也有较大差异 。
。 结构特征和变化
表 所示林分是在环境条件和林龄完全相
同条件下 , 根据抚育与否和抚育方式划出的
块样地 抚育后经过约 年的生长过程 , 它们
之间的结构差异较大 。
对照林密度过大 , 超过 株 , 而且
胸径很小 , 尤其红松平均胸 径 只 有 ,
的林木胸径小于 , 不够起 算 径 级
对照林蓄积最低 , 只有透光伐林分的 一 。
可见其质量低下 , 生长缓慢 , 尤其 目的树种红
裹 林分结构特征衰
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年调查 。 留积计算按一元材积表 , 红松起算径级 , 阔叶树 。
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松的生长发育不 良 , 未达到培育 目的 , 无法与
透光伐林分相比 , 故以下也不再对此进行分析
半透林红松 株 , 抚育后死亡
株 , 死亡率 全透林死亡 株 ,
死亡率 , 再加上阔叶树的更新比半透林
多 株 , 因而它的密度大 , 比半透林多
。 。 。
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株 此密度变化说明 , 全透抚育方式
有利于提高保存率和阔叶树天然更新 , 而半透
抚育方式红松的死亡率较高 , 但能抑制阔叶树
的侵入 , 利于 目的树种的生长
半透林抚育时保留下来的阔叶树高度均在
一 之间 , 红松和后侵入的‘阔叶树平均高
为 一 , 显然针阔叶树复层分 布 全透
林针阔叶树平均高在 一 范围之内 , 单
层分布 , 在测生物量掘根取样时发现 , 全透林
根系大都集中在 以 内 , 而半透林根系分
布深度多在 范围 总之 , 半透林针阔叶
树分别处于不同层次 , 吸取地上地下不同层次
空间的营养 , 有利于环境资源的充分利用
林分生长
半透林针阔叶树平均直径 , 平均高和林分
蓄积均大于全透林 , 即使加上抚育各自获得的
木材蓄积 半透林 吕 , 全透林
, 前者仍是后者的 。 倍 , 全透林虽密度
较大 , 但林木径级小 , 蓄积低 就 目的树种而
言 , 虽然全 、 半透林的密度比为 , 但蓄
积比却为 , 说明半透林内红松生 长 较
快 , 从不同径级林木经济价值和培 育 周 期 考
虑 ,
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它也比全透林具有更多的优越性
由图 和图 可以证明 , 处于林冠下的红
松 , 无论在针阔混交林冠下 , 还是在阔叶树林
冠下 , 其当年高和最近 年高生长都随林卞光
强增大而生长加快 反之 , 光强愈小 , 生长愈
差 , 在半透林内有阔叶树的遮荫 , 光强较低 , 然
而红松却生长较快 , 无疑说明半透林仍是红松
的 良好生存条件 分析两林分的结构特点 , 不
难看到半透林密度较小 , 由于阔叶树的遮荫 ,
促进了林木的分化和 自然稀疏 。 减少了相互干
扰和竞争 , 促进了优势木的迅速发展
叶面积与生产力
半透林的叶面积和生产力均高于全透林 ,
而且二者又都以相似的比例发生变化 由表
可以看出 , 全透林的红松叶面积超过半透林的
, 生产力超过 全透林阔叶树叶面积
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全透林下红松幼树高生长与林下光强 的关系
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图 半透林 内阔叶树林 冠下 红松幼树高生长与林下 光
强的关系
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是半透林的 , 生产力是 全透林全林
叶面积比半透林少 , 生产力少 此三
对数字十分接近 , 说明叶面积在光能捕获和有
机物质生产中的作用 , 可见增加叶面积是提高
森林生产力的基础
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期 李俊清等 红松人工幼林透光伐效果的分析
衰 林分叶面积和生产力估浦表
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红 松
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木平均高 计算 , 其叶面积密度只有 。
以单位空间叶面积负荷 量 衡 量 , 全
透林已支持了其林分所能容纳的较 多 的 叶 面
积 , 因为其环境阻力大于半透林 可见单层结
构的全透林只能从较小的空间范围取得生活资
源 , 降低了环境容纳量 , 导致生产力低下 。
营养元素
由表 可见 , 半透林内针阔叶树的叶 、 枝
和干中几乎所有元素都低于全透林 , 只有在根
系中 , 红松的 、 、 、 、 和 , 阔
叶树的 、 、 和 浓度高于全透林 。 地
上部分生长须依靠根系为其提供矿质营养 , 在
植物吸收了足够的生理代谢所需营养之后 , 生
长也加速 , 进而体内碳水化合物等干物质含量
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全透林叶面积指数小主要受林木垂直分布
空间的限制 , 按上层木平均高计算 , 其叶面积
密度为 “ “ 而 半透林即 使 按 上 层
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应 用 生 态 学 报 卷
增加 , 导致单位干重的浓度减少 所以元素浓 争 , 扩大了营养空间 , 所以从营养生态学的角
度对生长速度没有指示意义 , 因为一个生长较 度考虑半透林的透光伐方式和林分结构是较合
慢的植物体内元素含量并非很低 , 尤其是地上 理的
部分的元素浓度与生长速度无线性关系 林木 光能利用
根系贮藏较多的元素 , 至少是满足整株或其它 表 说明 , 虽然两林分都接受同样的天空
器官需求的一个重要保障 , 因为无论地上部分 辐射 , 但半透林吸收的较多 , 整个生长季比全
生长如何 , 都必须从根系获得矿质营养 透林多吸收 “ 的太阳能 半透
虽然浓度所表现的规律性不强 , 但全林元
、
林辐射收支的最主要特性是其反射量少 , 实际
素总积累量 全林所有干物质所含元素总重量 上森林群落只要能最大限度的减少反射辐射 ,
却差别显著 即在 年左右的生长过程中 , 半 就能达到充分利用光能的 目的 , 因为只有反射
透林 种元素的积累量均高于全透林 表 才属于被浪费掉的能源 凡进入林冠的辐射 ,
说明它从土壤中吸收并转化固定在体内的营养 一是用 于光合作用 , 另一是用 于增加体温和土
元素远远大于全透林 , 尤其它的根系较深 , 能 温等 , 前者制造有机质增加生物量 , 将光能直
获得土壤深层的养分 , 减少了根系间的养分竞 接转化为化学能 后者增温提高反应速率 , 使
表 红松人工幼林全林营养元家积累
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红松人工幼林透光伐效果的分析
各种生理反应和各种代谢过程得以迅速进行
再从光能利用率看 , 按平均合成 植物有
机质 , 需 太阳能 〔“
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太阳能计算 , 那么半透 林 每 年 生 产 干 物 质
” , 固 定太阳能 。
, 全透林固定太阳能 ,
如以表 生长季 个月吸收辐射作为全年生长
量总吸收辐射的话 , 半 、 全透林生长季的光能
利用率分别为 和 , 前者比后者提
高 所以从辐射收支和光能 利 用 率 考
虑 , 半透方式较合理
文献证明 , 叶面积指数是单位面积株数和每株
叶面积的函数 , 但单位面积株数愈多 , 每株叶
面叙就愈小 , 所以单纯的增大密度对全林的叶
面积指数提高音义很小 和 ,
等均巳证明 , 只有增加垂直层次才能增大森林
叶面积指数 至于植物体内 , 营养元素浓度与
生长元素比较复杂 , 等 和
盖 等 指出 , 元素浓度对生长无直
接作用 , 但单位面积和单位时间积累量较高的
群落 , 无疑是增加森林养分循环和提高森林生
产力的重要保障 。
讨 论
本文主要分析了红松人工幼林不同抚育方
式形成的林分结构 、 生产力 、 营养状况和光能
利用率的变化 通过相对比较 , 证明不进行抚
育的林分生长不 良, 而抚育方式不同差别也较
大 , 从透光伐的效果看 , 它主要影响林分的密
度和垂直结构 , 进而影响生长发育 。 衡量林分
的密度大小需根据林木生长与立木的数量关系
来确定 由表 容易算出 , 对照林 、 全透林和
半透林 加权 平均直径 分别为 ,
和 , 根据林业上广泛 应 用 的 乌 道
特 【“ ’ 确定合理保留株数 的公 式 二
训 了 对照林
二 , 全透林 二
, 半透林 二 株 , 它们的现实
林分 , 分别比合理密度大 , 和
株 三者均超过合理密 度 , 但 相 对比
较 , 对照林密度过大 , 远大于经透光伐的 个
林分 , 因而影响了林木的生长 半透和全透林
密度也较大 , 但它们超过合理密度 的 数 量 相
似 , 所以二者的差异就不是 由密度造成的 从
透光伐效果看 , 它主要影响林分的密度和层次
结构 , 既然在密度上找不出差异 , 所以只能认为
是半透抚育方式形成的复层结构 , 导致其林分
具有较高的生产力和光能利用 率 。
至于矿质营养和叶面积指数等问题 , 大量
肠 结论和建议
红松人工幼林透光伐效果显著 , 否则密度
过大影响 目的树种的生长发育 , 失去了培育价
值 。 与全透方式比较 , 采取伐除红松林冠上方
一半阔叶树的半透方式 , 有利于 目的树种的生
长 , 林分叶面积指数较大 , 生产力高 , 光能利
用率也高 。 但半透抚育方式并不一定是最优的 ,
因为本文只对上述 种透光伐方式 进 行 了 分
析 , 若找到最优途径 , 尚须做不同透光强度的
系列实验 , 这也是作者下一步要解决的问题
建议营造人工红松林适当引入阔叶树 , 形成混
交林 , 并要及时透光抚育 , 但不要一次性全部
清除阔叶树 , 应保留适当比例的阔叶树 , 以形
成复层结构的林分 , 提高生产力 , 加快阔叶红
松林的恢复和发展速度 。
主要今考文献
云南林学院编。 气象学 中国 林业 出 版 社 北
京 。
北京林学院主编 造林学 。 中国林业 出版 社 , 北
京 , 一
池桂清等 。 红松人工林的光能利用 。 江宁林 业科
技 , 。一 。
姚国清等 。 邸 人工红松林三种林型 生产力研究 东
北林业大学学报 , 一 。
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