全 文 ：林业科学研究　2005, 18 (5) : 524～529
Forest Research
　　文章编号 : 100121498 (2005) 0520524206
辽宁东部山区高龄日本落叶松林的生长分析 3
王贺新 2, 1 , 朱教君 13 3 , 陈英敏 2 , 刘足根 1 , 乌凤章 2 , 吴　娟 3
(1. 中国科学院沈阳应用生态研究所 ,辽宁 沈阳　110016; 2. 大连大学综合研究中心 ,
辽宁 大连　16622; 3. 辽宁省林业厅 ,辽宁 沈阳　110031)
摘要 :以辽宁省东部山区残存的少量高龄日本落叶松人工林为对象 ,调查分析了林分及林木的生长特征。结果表
明 ,在林龄 60～86年生的日本落叶松人工林分当中 ,直径 ≥30 cm的大径材比率均在 90%以上 ;各调查林分的胸径
连年生长量还维持着一定的旺盛生长势 ,间伐后胸径生长变化率向正的方向转变趋势明显 ;与日本落叶松原产地日
本长野县相比 ,林木的树高和胸径生长几乎没有差异。按照日本的落叶松长伐期经营标准 ,这些调查林分还具有较
大的生长潜力 ,可进一步大幅度延长其培育年限 ,实施长伐期经营。
关键词 :日本落叶松人工林 ;高龄林分 ;生长分析 ;长伐期经营
中图分类号 : S7911223　　　文献标识码 : A
收稿日期 : 2005202217
基金项目 : 中国科学院百人计划项目 (BR0301)
作者简介 : 王贺新 (1962 - ) ,男 ,博士 ,教授 ,主要从森林经营学研究 13 3 通迅作者 : 朱教君 13 致谢辽宁省林业科学研究院董健、周志权 ,辽宁省试验林场张云江、张才 ,抚顺矿务局和睦林场田殿臣等同志协助了野外调查 ,在此一
并致谢 !
Study on the Growth of O ld L a rix lep to lep is Stands in M oun ta inous
Reg ion s of Ea stern L iaon ing Prov ince
WANG He2xin2, 1 , ZHU J iao2jun1 , CHEN Ying2m in2 , L IU Zu2gen1 , WU Feng2zhang2 , WU Juan3
(1. Institute of App lied Ecology, Chinese Academy of Sciences, Shenyang　110016, L iaoning, China; 2. Research Center of Dalian
University, Dalian　116622, L iaoning, China; 3. Forestry Department of L iaoning Province, Shenyang　110031, L iaoning, China)
Abstract:L iaoning p rovince is one of areas with a long history of introduction of Larix leptolepis Gordon and is the largest
area of L1 leptolepis p lantation in China. Production of the short rotation and small dimension wood was the major way of
management of L1 leptolepis for a long time, as the result, over 602year2old L1 leptolepis stands were seldom to the seen. In
recent years, much L1 leptolepis p lantation were defined as commonweal forest accordiy to classified forest management,
therefore, a few L1 leptolepis stands would be given up the way of short rotation and be selected the way of long rotation.
However, now the management experience of long rotation were absent in China. This paper analyzed the growth character2
istics of tree and stand of old L1 leptolepis remained in mountainous regions of east L iaoning Province. The results showed
that the rate of large dimension wood with diameter at breast height over 30 cm accounted for 90% in 60～862year2old
L1 leptolepis stands, and current annual increment of diameter at breast height stayed high growth in all investigated stands
and the Percentage Growth Change of diameter at breast height were obvious after thinning. Compared with the original re2
gion of L1 leptolepis , Nagano2ken in Japan, the growth of tree and diameter at breast height had not difference. According
to the management standard of long rotation of L1 leptolepis in Japan, the stand which had much growth potential could be
cultivated to its fixed number of year with big extent and put long management into p ractice.
Key word: L arix leptolepis p lantation; old stands; growth analysis; management of long rotation cutting
第 5期 王贺新等 :辽宁东部山区高龄日本落叶松林的生长分析
日本落叶松 (L arix leptolepis Gordon)在 19世纪
后期引进我国东北地区 ,伪满时期开始进行大面积
人工造林。与乡土树种长白落叶松 (L a rix olgensis
Heary)相比 ,由于日本落叶松生长速度快、树干通
直 ,并且其适生性能较强等特点 ,现已成为我国北方
地区的主要造林树种之一 [ 1～3 ]。目前 ,全国日本落
叶松人工林面积已逾 40万 hm2 ,仅辽宁省境内就有
日本落叶松人工林近 30万 hm2 ,短伐期小径材生产
是目前我国日本落叶松林经营的主要方式 [ 1, 2, 4～6 ]。
近年来 ,由于森林分类经营和生态环境建设的需要 ,
很多日本落叶松林被划定为公益林 (如水库上游的
水资源涵养林 ) ,在经营方式上禁止大面积皆伐。这
种情况表明 ,一些日本落叶松人工林将放弃以往的
以短伐期经营为主的森林培育方式 ,而转换为以长
伐期为主的非皆伐经营方式。另外 ,实施非皆伐长
伐期经营、把人工林向混交林和复层林方向诱导已
是国外人工林经营的重要趋势 [ 7～9 ]。但是 ,目前我
国还没有日本落叶松林长伐期经营的技术和经验 ,
因此结合现实林分调查 ,探讨适合我国特点的以长
伐期经营为目的的日本落叶松大径材培育、混交林
的诱导以及复层林培育等森林非皆伐技术体系非常
重要。
辽宁省是我国最早引进日本落叶松的省份之
一。中日甲午战争后 ,日本在我国东北地区的权限
得到了扩张。日本为了加速掠夺我国东北地区的资
源 ,培育供铁路枕木和煤炭矿柱用的小径木 ,引进了
日本落叶松并进行了大面积造林。最早的记录是
1906年从日本长野县川上村引进了一批日本落叶
松苗木 ,并在辽东地区进行了栽种 [ 10, 11 ]。伪满洲国
建国后 ,经朝鲜半岛陆续从日本引进种苗并培育了
大面积的日本落叶松人工林 [ 2, 10 ]。现在 ,虽然这些
林分已几乎全部被采伐 ,但仍残存小部分林分在偏
远的地方被保存下来 ,最低林龄也在 60 a以上。这
些高龄林分对于探讨日本落叶松在我国的生长规
律 ,进行日本落叶松人工林长伐期经营技术的研究
等都具有重要的科学价值。
1　调查地概况和调查方法
111　调查地概况
调查地位于辽宁省抚顺市所辖的清原县和新宾
县。样地 1设置于辽宁省实验林场 ( 1林班 11小
班 ) ,地理位置在清原县湾甸子镇 (125°18′～125°25′
E, 41°50′～42°00′N ) ;样地 2、3分别设置于抚顺矿
务局和睦林场后山 (26林班 16小班 )和杨家沟 (29
林班 35小班 ) ,地理位置在新宾县和睦乡 ( 124°36′
～124°45′E, 41°42′～41°50′N )。调查地域均属于
龙岗山脉 ,为长白山脉的南延伸部。年平均气温 5
～8 ℃,最低气温 - 31～ - 37 ℃,年降水量 700～1
200 mm ,最大积雪深度 1 m左右 ,土壤为棕色森林
土。调查林分当初是以生产枕木和坑木为主而营造
的 ,现作为日本落叶松的样板林被保留下来。
112　调查方法
各调查样地均为方形 ,面积在 0. 1 hm2 左右。
测定项目有树高、胸径、枝下高、树冠幅、树木位置
等。调查样地内的落叶松按胸径分为 30 cm以下、
30～40 cm、40 cm以上 3组 ,各组抽选 2～3株样木 ,
并在各样木 1. 3 m 的部位按斜面方向用生长锥在
上、下部位分别钻取木条 ,测取各样木的胸径生长
量。测得的胸径生长量用下列公式计算其生长变化
率 ( % GC ) ( Percentage Growth Change) [ 12, 13 ]。
GC = { (M 2 - M 1) /M 1} ×100%
上式中 ,M 1、M 2分别为各基准年的前 5 a内、后
5 a内的平均胸径生长量。通常在高龄天然林当中 ,
M 1和 M 2均以 10 a为间隔计算其平均生长量 [ 12, 13 ]。
由于日本落叶松直径生长速度较快 ,M 1和 M 2选择
了 5 a,这样更能反映其变化状况。
2　结果分析
211　调查林分概况分析
调查林分的概况如表 1所示。各样地的林分平
均树高在 28～29 m、平均胸径在 34～36 cm、平均
表 1　调查地的概况
调查地 样地 A 样地 B 样地 C
样地面积 / hm2 0. 134 0. 097 0. 078
样地株数 /株 53 44 42
株数密度 / (株·hm - 2 ) 394. 3 455. 2 535. 7
造林时期 1942 1944 1918
林龄 / a 62 60 86
相对干距 ( Sr) 17. 4 16. 4 15. 3
林分蓄积 / (m3 ·hm - 2 ) 543. 8 548. 3 715. 9
立地指数 28 (Ⅰ) 26 (Ⅰ) 24 (Ⅰ)
平均胸径 / cm 35. 8 ±6. 9 34. 0 ±5. 4 35. 6 ±6. 7
平均树高 /m 28. 7 ±4. 6 28. 6 ±3. 8 28. 2 ±5. 0
平均冠幅 /m 5. 7 ±1. 3 4. 9 ±1. 2 5. 4 ±1. 6
平均枝下高 /m 16. 4 ±2. 8 13. 1 ±1. 7 15. 2 ±5. 2
冠幅与胸径比 (CWD) 1. 6 ±0. 3 1. 4 ±0. 3 1. 6 ±0. 7
冠长率 /% 41. 9 ±11. 4 54. 6 ±14. 9 47. 1 ±13. 2
平均形状比 (H·D - 1 ) 81. 5 ±13. 3 85. 4 ±14. 6 80. 2 ±12. 3
平均单株材积 /m3 1. 4 ±0. 6 1. 2 ±0. 4 1. 3 ±0. 5
　　注 :表中 ±号的前部分为平均数 ,后部分为标准差。
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林 　业 　科 　学 　研 　究 第 18卷
单株材积在 1. 2～1. 4 m3 之间 ,大径材的比率较高。
而且 ,各地块的林分蓄积在 554～716 m3 ·hm - 2之
间 ,略高于日本长野县落叶松长伐期经营的管理标
准 [ 7, 14 ]。各调查样地的冠长率在 41. 9% ～54. 6% ,
形状比 80. 2～85. 4,树冠幅与胸径比 (CWD ) 1. 4～
1. 6,相对干距 15～17,与标准短伐期经营林分相
比 ,林分密度处于中庸至略微偏密的状态 [ 15 ]。在实
施长伐期经营的情况下 ,为了促进直径的生长和削
减间伐成本 ,通常采用低密度林分管理 [ 9, 14 ]。按照
样地 A、B、C的顺序 ,各调查林分的株数密度分别为
394、455、536株 ·hm - 2。如果以日本长野县的落叶
松长伐期经营密度标准作为 100% ,则上述样地分
别为 128%、148%和 186% ,均高出日本的长伐期经
营密度标准 [ 14 ]。
212　林分结构
各调查样地的树木配置如图 1所示 ,可见 ,树木
的配置很不规则 ,这可能是由于不规则的间伐选木
或者盗伐所致。图 2为各样地的直径分布。从图 1
和图 2可知 ,各样地内 30 cm以上的大径材的数量
较多。
图 1　各样地的立木配置
(圆的大小代表立木胸高直径的大小 ) 图 2　各样地胸高直径株数分布
我国木材材种标准是按伐倒木的小头直径来划
分的 ,一般小头直径 ≥26 cm为大径材 , 24～16 cm
为中径材 , 14 cm以下为小径材 ,但此标准在活立木
上应用比较困难。而日本农林规格 (JAS)的标准是
按胸径划分的 ,胸径 30 cm 以上为大径材 , 14 ～
30 cm为中径材 , 14 cm以下为小径材 [ 14 ] ,此标准与
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第 5期 王贺新等 :辽宁东部山区高龄日本落叶松林的生长分析
我国的标准相近 ,可适用于活立木。按照 JAS的标
准 ,样地 A、B、C的大径材 ( ≥30 cm )比率分别为
93. 9%、93. 4%和 90. 4% ;中径材 (16～28 cm )的比
例则为 6. 1%、6. 1%和 2. 0% ;小径材 (≤14 cm )的
比例各样地均为 0。可见 ,各样地几乎全部都是由
大径材所构成。样地 B和样地 C内混有少量 10 cm
以上的阔叶树 ,材积比例分别为 0. 5%和 7. 6% ,比
率相对较小。今后 ,如果采用合适的间伐率实施下
层间伐的话 ,各样地的立木将全部由 30 cm以上的
大径材构成。
213　生长过程
图 3是用生长锥调查所获得胸径生长量。由图
可见 ,样地 C的直径总生长量略低一些 ,这是由于样
地 C的林分密度较大 (见表 1) ,加之该样地位于山
的上腹部 ,立地质量稍差所致 (图 5)。虽然所有样
地均表现为连年生长量随着林龄的增加而减少的趋
势 ,但是所有样地胸径大于 30 cm以上的立木均维
持着 0. 2 cm左右的连年生长量。
图 3　各样地胸径总生长量和连年生长量的推移
(右方上升的线是总生长量 ,右方下降的线是连年生长量 )
图 4　胸径生长变化率 ( GC)的年度变化
胸径的生长变化率 ( GC)如图 4所示。一般 GC
在没有外部干涉的情况下 ,在森林形成过程中由正
值向负值逐渐变化。但是 ,在森林火灾、台风以及间
伐等外界因素的干扰后 ,此值将由低变高 [ 13 ]。目
前 , GC在人工林的应用上尚未见报道 ,一般在没有
其他外界干扰的情况下 ,由于间伐的作用将使 GC
值有所增加。由图 4可见 ,样地 A在 1955年、1961
年、1967年、1977年以及 1990年前后 , GC的值开始
有所增加 , 1971年、1981年以及 1990年前后 GC呈
现为正值。样地 B在 1955年、1962年、1973年以及
1990年前后 GC有所上升 , 1981年以后一段时间该
值呈现为正值。样地 C在 1938 年、1952年、1961
年、1974年以后 GC有增加 , 1957、1965、1979年以后
一段时间呈现为正值。
725
林 　业 　科 　学 　研 　究 第 18卷
各调查林分的详细经营履历虽然不太明确 ,但
是按照国家级森林资源清查记载的小班调查簿和现
地采访调查 ,明确了 1975年以后的间伐过程。样地
A在 1980年进行了 30%的间伐 , 1993年又进行了
强度为 30%的间伐。样地 B和 C在 1975年和 1991
年进行了下层间伐 ,间伐率分别为 30%左右和 20%
左右。各间伐地的间伐间隔期均为 12～13 a。从
GC计算公式的性质来看 ,一般 GC的变化时期比间
伐期略早出现。从图 4可见 ,样地 A在 1977～1990
年的 GC间隔最小值为 13 a,和间伐间隔期基本一
致。样地 B在 1973—1987年的 GC的极小值间隔
期为 14 a,样地 C在 1974—1990年的 GC的极小值
间隔期为 16 a,和间伐的间隔期基本一致。而且 ,所
确认的 6个间伐实例当中 , 4例都表现为 GC随着间
伐而变化为正值的现象。当地除间伐以外几乎没有
其他的自然干扰 (如雪害 ) ,可以认为 GC的变化是
由间伐所引起的。
3　讨论
311　与原产地的比较
日本落叶松的天然分布主要在日本的长野县和
山梨县 ,其中以长野县为最多 [ 11, 16 ]。辽宁省的气候
和土壤状况与日本长野县相比有着很大的差异 ,但
是调查林分的生长状况与日本长野县的日本落叶松
生长相比几乎没有差异。由图 5可见 ,和长野县日
本落叶松人工林地位指数相比 ,各调查林分的优势
图 5　调查林分与日本长野县落叶松人工林地位指数比较
木平均树高均在地位级 Ⅰ前后 ,与同地位条件下的
信州大学演习林 (长野县伊那市 )的日本落叶松林
相近。如前所述各调查林分的密度均为中庸至略密
的状态 ,如果假设各对比林分密度对直径生长的影
响程度相同 ,从直径生长状况来看辽宁省引进的日
本落叶松与原产地落叶松人工林生长相似或好于原
产地 (图 6)。说明在立地条件相似的情况下 ,辽宁
省引进的日本落叶松树高和直径生长与原产地几乎
没有差异。
图 6　调查林分与信州大学演习林落叶松直径生长的比较
312　直径生长
按照我国日本落叶松林分收获表 [ 1 ] , 1等地在
55～ 60 年生时林分的平均胸径年生长量为
0. 193 cm;按照日本落叶松长伐期经营手册 [ 14 ] ,在
地位级 Ⅰ的情况下 , 60～80年生林分的年平均胸径
生长量为 0. 07 cm。从图 3可见 ,调查林分内除一部
分 ≤30 cm的劣势木以外 ,胸径连年生长量均维持
在 0. 2 cm 左右 ,高于日本落叶松长伐期经营标
准 [ 14 ] ,说明林木胸径生长并没有停滞 ,还维持着一
定的旺盛生长势。从图 4所示的 GC的变化情况来
看 ,如果今后进一步实施间伐的话 ,将促进胸径的进
一步生长 ,使 GC向正的方向转变 ,这样将进一步促
进林木的大径材化过程。
按照日本的落叶松长伐期经营标准 ,落叶松的
采伐林龄可延续到 120 a以上 ,有些地方甚至以
200 a为标准 [ 9, 14 ]。因此 ,就目前辽宁省的高龄日本
落叶松生长状况而言 ,按照日本的标准实施长伐期
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第 5期 王贺新等 :辽宁东部山区高龄日本落叶松林的生长分析
经营是完全可行的。
313　今后的经营
如 2. 1所述 ,以日本长野县的落叶松长伐期经
营密度标准作为 100% ,则调查样地 A、B、C的株数
密度分别为 128%、148%和 186% ,均高出日本的长
伐期经营密度标准 [ 14 ]。这样 ,按照此标准则需要间
伐 28% ～86%的株数。但是 ,考虑到以往这些林分
一直沿用短伐期的经营方式 ,如果一次性间伐量过
大可能会对林分的干扰过强而影响其稳定性 ,可利
用 10～15 a的时间逐渐调整株数密度。这样 ,如果
对调查林分实施长伐期经营的话 ,按照日本的经
验 [ 8, 9 ] ,样地 A可按 25%以上的株数间伐率 ,即 100
株·hm - 2以上 ;样地 B则按不低于 35%的株数间伐
率 ,即 160株 ·hm - 2以上 ;样地 C则按 50%以上的
间伐率 ,即 250株 ·hm - 2以上的间伐率实施间伐。
间伐方式应该采用以劣势木间伐为主的下层间伐
法。对于样地 C,如果 1次性间伐超过 50%可能会
由于间伐强度过大增加林内光照 ,促使保留木树干
萌发新枝 (后生枝 ) [ 8, 9 ] ,这样会影响保留木的生长
和树干材质。因此 ,样地 C可分 2次进行实施间伐 ,
间隔期应在 5 a以上。
4　结论
(1)本文以辽宁省境内保留下来的少量高龄日
本落叶松人工林为对象 ,对林分状况和生长规律进
行了调查和分析。结果表明在 60～86年生的各调
查林分中 ,胸径 ≥30 cm 以上的大径材比率均在
90%以上 ,并且各调查林分的胸径生长量还维持着
一定的旺盛生长势。按照日本的落叶松高龄林分生
长规律 [ 14 ] ,这些调查林分还具有较大的生长潜力 ,
可进一步大幅度延长其培育年限。
(2)辽宁省现有近 40万 hm2 的落叶松人工林 ,
其中大部分为日本落叶松。辽宁省的高龄日本落叶
松人工林生长状况与原产地日本长野县基本相近。
因此 ,按照长野县的落叶松经营经验 ,对辽宁省的日
本落叶松人工林实施长伐期经营是可行的。
(3)辽宁省在实施日本落叶松长伐期经营过程
中可借鉴日本的落叶松长伐期经营的既有研究成
果 ,但由于气候、土壤以及森林经营方式方法的不
同 ,在参考日本现有研究成果的基础上 ,开发适合我
国特点的日本落叶松长伐期经营标准和密度管理技
术规程很有必要。
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