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Recovery and its Quantitative Expression of the Planted Young trees of Pinus koraiensis under Natural Secondary Forest

次生林内红松幼树的恢复及其状况的量化表达


对天然次生林下人工更新红松幼树的恢复过程进行研究。结果表明,在红松幼树生长的不同阶段进行适当的透光伐调整林分结构,有利于红松幼树的生长恢复。同时,研究中还利用大小比数(U)、混交度(M)和角尺度(W)等先进的林分空间结构参数,来分析不同经营阶段林下红松幼树的生长状况,以及红松周围相邻木的混交和分布状况,并将研究结果用数量化的形式表达出来。当红松幼树为优势木,周围相邻木为中度混交且呈随机分布时可表示为:U=0或U=0.25 ,M=0.5 ,W=0.5。

Recovery course of the planted young trees of Pinus koraiensis under the natural secondary forest were studied. The main reason for the feeble growth of the young Korean Pine was the environmental condition. At the young stage of Korean Pine, different environmental conditions were required. It has been found that release cutting could regulate the stand structure and ameliorate the environmental condition, so the growth of the young Korean Pine could be recovered. Besides, a series of stand structure parameters, such as neighborhood comparison (U), mingling (M) and neighborhood pattern (W), was induced to technical indexes. So the growth of the young Korean Pine, and the mixing as well as the distribution of its closest 4 neighboring trees can be expressed quantitatively. Results indicated that, when the young Korean Pine was to be dominant tree, neighborhood comparison (U) would be 0 or 0.25, the neighboring trees of it were medium mixture and randomly distributed, mingling (M) would be 0.5, and neighborhood pattern (W) would be 0.5.


全 文 :第 wt卷 第 t期
u s s x年 t 月
林 业 科 学
≥≤Œ∞‘׌„ ≥Œ∂ „∞ ≥Œ‘Œ≤„∞
∂²¯1wt o‘²1t
¤±qou s s x
次生林内红松幼树的恢复及其状况的量化表达 3
范少辉t ou 张 群t 沈海龙v
kt1 中国林业科学研究院林业研究所 国家林业局林木培育重点实验室 北京 tsss|t ~
u1 国际竹藤网络中心 北京 tsstsu ~ v q东北林业大学森林资源与环境学院 哈尔滨 txsswsl
摘 要 } 对天然次生林下人工更新红松幼树的恢复过程进行研究 ∀结果表明 o在红松幼树生长的不同阶段进行适
当的透光伐调整林分结构 o有利于红松幼树的生长恢复 ∀同时 o研究中还利用大小比数k Υl !混交度k Μl和角尺度
k Ωl等先进的林分空间结构参数 o来分析不同经营阶段林下红松幼树的生长状况 o以及红松周围相邻木的混交和
分布状况 o并将研究结果用数量化的形式表达出来 ∀当红松幼树为优势木 o周围相邻木为中度混交且呈随机分布时
可表示为 }Υ € s或 Υ € s1ux oΜ € s1x oΩ € s1x ∀
关键词 } 天然次生林 ~冠下人工更新 ~红松幼树 ~空间结构 ~参数表达 ~林分结构调整
中图分类号 }≥zxy1w ~≥zxv1xt 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kussxlst p sszt p sz
收稿日期 }ussw p sw p tu ∀
基金项目 }国家/十五0 重点攻关项目/天然林保育技术研究与示范0 kusst…„xts…s{l ∀
3 吉林省敦化市林业局退休干部王世忠先生给予热情帮助和野外实地指导 o东北林业大学胡立江等同学参与本试验的野外调查工作 ~同
时对东北林业大学帽儿山实验林场的领导和技术人员的热情支持 o在此一并致谢 ∀
Ρεχοϖερψ ανδ ιτσ Θυαντιτατιϖε Εξπρεσσιον οφ τηε Πλαντεδ Ψουνγ τρεεσ οφ
Πινυσ κοραιενσισ υνδερ Νατυραλ Σεχονδαρψ Φορεστ
ƒ¤± ≥«¤²«∏¬tou «¤±ª±∏±t ≥«¨ ± ‹¤¬¯²±ªv
kt1 Ρεσεαρχη Ινστιτυτε οφ Φορεστρψo ΧΑΦ ΚεψΛαβορατορψοφ Φορεστ Σιλϖιχυλτυρε οφτηε Στατε Φορεστρψ Αδµινιστρατιον Βειϕινγtsss|t ~
u1 Ιντερνατιοναλ Χεντρε φορ Βαµβοο ανδ Ρατταν Βειϕινγtsstsu ~ v1 Νορτηεαστ Φορεστρψ Υνιϖερσιτψ Ηαρβινtxsswsl
Αβστραχτ } • ¦¨²√¨ µ¼ ¦²∏µ¶¨ ²©·«¨ ³¯¤±·¨§¼²∏±ª·µ¨ ¶¨²© Πινυσκοραιενσισ∏±§¨µ·«¨ ±¤·∏µ¤¯ ¶¨¦²±§¤µ¼©²µ¨¶·º¨ µ¨ ¶·∏§¬¨§q׫¨
°¤¬± µ¨¤¶²±©²µ·«¨ ©¨ ¥¨¯¨ªµ²º·«²©·«¨ ¼²∏±ªŽ²µ¨¤± °¬±¨ º¤¶·«¨ ±¨√¬µ²±°¨ ±·¤¯ ¦²±§¬·¬²±q„··«¨ ¼²∏±ª¶·¤ª¨ ²©Ž²µ¨¤± °¬±¨ o
§¬©©¨µ¨±·¨ ±√¬µ²±°¨ ±·¤¯ ¦²±§¬·¬²±¶º¨ µ¨ µ¨ ∏´¬µ¨§qŒ·«¤¶¥¨ ±¨ ©²∏±§·«¤·µ¨¯¨ ¤¶¨ ¦∏·¬±ª¦²∏¯§µ¨ª∏¯¤·¨·«¨ ¶·¤±§¶·µ∏¦·∏µ¨ ¤±§
¤°¨ ¬¯²µ¤·¨·«¨ ±¨√¬µ²±°¨ ±·¤¯ ¦²±§¬·¬²±o¶²·«¨ ªµ²º·«²©·«¨ ¼²∏±ªŽ²µ¨¤± °¬±¨ ¦²∏¯§¥¨ µ¨¦²√¨ µ¨§q …¨ ¶¬§¨¶o¤¶¨µ¬¨¶²©¶·¤±§
¶·µ∏¦·∏µ¨ ³¤µ¤°¨ ·¨µ¶o¶∏¦«¤¶±¨¬ª«¥²µ«²²§¦²°³¤µ¬¶²± k Υl o °¬±ª¯¬±ªk Μl ¤±§±¨ ¬ª«¥²µ«²²§³¤·¨µ± k Ωl o º¤¶¬±§∏¦¨§·²
·¨¦«±¬¦¤¯ ¬±§¨¬¨¶q≥²·«¨ ªµ²º·«²©·«¨ ¼²∏±ªŽ²µ¨¤± °¬±¨ o¤±§·«¨ °¬¬¬±ª¤¶º¨ ¯¯ ¤¶·«¨ §¬¶·µ¬¥∏·¬²±²©¬·¶¦¯²¶¨¶·w ±¨ ¬ª«¥²µ¬±ª
·µ¨ ¶¨¦¤± ¥¨ ¬¨³µ¨¶¶¨§ ∏´¤±·¬·¤·¬√¨ ¼¯q• ¶¨∏¯·¶¬±§¬¦¤·¨§·«¤·oº«¨ ±·«¨ ¼²∏±ªŽ²µ¨¤± °¬±¨ º¤¶·²¥¨ §²°¬±¤±··µ¨¨o±¨ ¬ª«¥²µ«²²§
¦²°³¤µ¬¶²± k Υl º²∏¯§¥¨ s ²µs1ux o·«¨ ±¨ ¬ª«¥²µ¬±ª·µ¨ ¶¨²©¬·º¨ µ¨ °¨ §¬∏° °¬¬·∏µ¨ ¤±§µ¤±§²°¯¼ §¬¶·µ¬¥∏·¨§o°¬±ª¯¬±ªk Μl
º²∏¯§¥¨ s1x o¤±§±¨ ¬ª«¥²µ«²²§³¤·¨µ± k Ωl º²∏¯§¥¨ s1x1
Κεψ ωορδσ} ±¤·∏µ¤¯ ¶¨¦²±§¤µ¼©²µ¨¶·~¤µ·¬©¬¦¬¤¯ µ¨ª¨ ±¨ µ¤·¬²± ∏±§¨µ¦¤±²³¼~¼²∏±ª·µ¨ ¶¨²© Πινυσκοραιενσισ~¶³¤·¬¤¯ ¶·µ∏¦·∏µ¨ ~
³¤µ¤°¨ ·¨µ¶ ¬¨³µ¨¶¶¬²±~¶·¤±§¶·µ∏¦·∏µ¨ µ¨ª∏¯¤·¬²±
红松阔叶混交林是我国东北东部山区的地带性典型森林植物群落之一 o其优势树种红松k Πινυσ
κοραιενσισl具有很高的经济价值 o其间还伴生有许多珍贵的其它阔叶树种 ∀然而 o由于缺乏对红松阔叶混交
林资源利用和采伐更新问题科学的指导思想 o红松阔叶混交林的工业性采伐已使其资源锐减 o甚至出现了红
松商品材枯竭 o因此 o恢复和发展红松阔叶混交林刻不容缓k王凤友 ot||w ~王业蘧 ot||xl ∀
红松阔叶混交林是一种动态且具有较强恢复能力的生态系统 o即使遭受了多种自然及人为的干扰 o经过
长期更新和演替过程 o仍能恢复其原有稳定 !高产 !优质的林分 o最终达到相对稳定的顶极群落状态 ∀有些研
究者针对红松阔叶混交林的更新问题提出了/栽针保阔0的经营思想 o并在东北东部林区采用k王凤友 ot||w }
李景文 ot||z ~徐化成 ousstl ∀在林下人工栽植红松 o成活率较低 o其幼树生长缓慢 o给整个林分郁闭带来一
定困难 ∀另外 o有关林下红松生长的许多认识仍停留在经验水平 o如/脱了衬衣穿大褂 o摘掉帽子露脑瓜0就
是对红松适宜生境的形象描述 o但在生产实践中不容易把握k张群等 oussvl ∀
为此 o本项研究在不同经营阶段进行透光伐 o通过调整林分结构 o改善林下红松幼树的生长环境 o促进林
下红松的生长 ∀同时 o引入国外先进的林分空间结构参数来表达林下红松幼树的环境与生长状况 o为天然次
生林内红松幼树恢复的的抚育方式提供科学依据 ∀
t 试验地概况
试验林地位于黑龙江省尚志县境内的东北林业大学帽儿山实验林场 ∀帽儿山属长白山系支脉张广才岭
西北部小岭的余脉 o是东北东部山区较典型的天然次生林区 o其植被属长白植物区系 o原地带性顶极群落为
红松阔叶混交林 ∀帽儿山平均海拔 vss ° o属于温带季风气候区 o年平均气温 u1{ ε o年平均湿度 zs h o年平
均降水量 zuv1{ °°∀
u 研究方法
211 标准地设置及调查
试验林分是在天然次生阔叶林采伐 t年后 o采用/见缝插针0的方法在林下人工栽植红松幼树ku年生 !v
年生l形成的红松阔叶混交林 o栽植密度约为 u sss株#«°pu ∀标准地设置按照不同经营阶段k未透光伐和已
透光伐l和不同坡位k上坡 !中坡 !下坡l两个因子设立系列样地 o标准地面积为 wss °ukus ° ≅ us °l o每个重
复设置标准地 y块 o做 v个重复 o共设 t{块标准地 ∀其中 o未透光伐经营阶段k„经营阶段l的试验林分为
t|{|年红松林冠下造林 o已透光伐经营阶段k…经营阶段l的试验林分为 t|{y年红松林冠下造林 o并在 t||u
年时进行过一次/解放0红松幼树的透光伐 o主要是伐除红松幼树的上层林木 o采伐强度约为 vs h ∀标准地
内除了进行常规调查外k每木检尺 !林下植被调查 !土壤调查等l o还详细绘制了每一块标准地的林分定位图 o
以供参数分析使用 ∀
212 参数选择
u1u1t 混交度 混交度是一种混交林树种空间隔离程度的表达方式 o表明了任意一株林木的最近相邻木为
非同种的概率k∂²± Š¤§²º ετ αλqot||u ~ƒ∏¨ §¯±¨ µot||x ~惠刚盈等 ousst¤~usst¥l ∀混交度k Μl计算公式为 }
Μι € tν Ε
ν
ϕ€ t
ϖιϕ
式中 }ϖιϕ €
t o当参照树 ι与第ϕ株最近相邻木非同种时 ~
s o当参照树 ι与第ϕ株最近相邻木同种时 ∀
当考虑参照树周围最近的 w株相邻木时k ν € wl o此结构单元的 Μι 的取值有 x种情况k表 tl ∀
表 1 混交度( Μ)取值情况
Ταβ .1 ς αλυεσ οφ τηε µινγλινγ ( Μ)
混交程度
¬¬¨ §§¨ªµ¨¨
Μι € s
零度混交
 µ¨² °¬¬·∏µ¨
Μι € s1ux
弱度混交
¬ª«·°¬¬·∏µ¨
Μι € s1x
中度混交
²§¨µ¤·¨ °¬¬·∏µ¨
Μι € s1zx
强度混交
Œ±·¨±¶¨ °¬¬·∏µ¨
Μι € t
极强度混交
∞¬·µ¨°¨ °¬¬·∏µ¨
说明
Œ¯ ∏¯¶·µ¤·¬²±
参照树 ι周围 w株最近
相邻木与参照树 ι均属
同种
≥∏¥­¨¦··µ¨¨ ι ¤±§ ¬·¶ w
¦¯²¶¨¶· ±¨ ¬ª«¥²µ¬±ª ·µ¨ ¶¨
¤µ¨ ·«¨ ¶¤°¨ ¶³¨¦¬¨¶
参照树 ι周围 w株最近
相邻木中有 t株与参照
树 ι不属同种
’© ·«¨ w ¦¯²¶¨¶·
±¨ ¬ª«¥²µ¬±ª·µ¨ ¶¨ot ·µ¨¨¬¶
±²··«¨ ¶¤°¨¶³¨¦¬¨¶ º¬·«
·«¨ ¶∏¥­¨¦··µ¨¨ ι
参照树 ι周围 w株最近
相邻木中有 u株与参照
树 ι不属同种
’© ·«¨ w ¦¯²¶¨¶·
±¨ ¬ª«¥²µ¬±ª·µ¨ ¶¨ou ·µ¨ ¶¨
¤µ¨ ±²··«¨ ¶¤°¨ ¶³¨¦¬¨¶
º¬·«·«¨ ¶∏¥­¨¦··µ¨¨ ι
参照树 ι周围 w株最近
相邻木中有 v株与参照
树 ι不属同种
’© ·«¨ w ¦¯²¶¨¶·
±¨ ¬ª«¥²µ¬±ª·µ¨ ¶¨ov ·µ¨ ¶¨
¤µ¨ ±²··«¨ ¶¤°¨ ¶³¨¦¬¨¶
º¬·«·«¨ ¶∏¥­¨¦··µ¨¨ ι
参照树 ι周围 w株最近
相邻木与参照树 ι均不
属同种
≥∏¥­¨¦··µ¨¨ ι ¤±§ ¬·¶ w
¦¯²¶¨¶· ±¨ ¬ª«¥²µ¬±ª ·µ¨ ¶¨
¤µ¨ ±²··«¨ ¶¤°¨ ¶³¨¦¬¨¶
比较林分内树种的隔离程度时 o可采用林分混交度分布均值k mΜl ∀其计算公式为 }
mΜ € tΝ Ε
Ν
ι € t
Μι
式中 }Ν表示林分内所有林木株数 oΜι 表示第 ι株树的混交度 ∀
u1u1u 大小比数 大小比数是评定相邻木大小关系的一个新的林分空间结构参数k惠刚盈等 ot|||αl o它量
化了参照树与其相邻木的关系 ∀大小比数k Υl的计算公式为 }
uz 林 业 科 学 wt卷
Υι € tν Ε
ν
ϕ€ t
κιϕ
式中 }Κιϕ € s o
最近相邻木 ϕ比参照树 ι小 ~
t o最近相邻木 ϕ比参照树 ι大 ∀
当考虑参照树周围最近的 w株相邻木时k ν € wl o此结构单元的 Υι 的取值有 x种情况k表 ul ∀
表 2 大小比数( Υ)的取值情况
Ταβ .2 ς αλυεσ οφ τηε νειγηβορηοοδ χοµ παρισον ( Υ)
优势度 ⁄²°¬±¤±¦¨ 优势木 ⁄²°¬±¤±··µ¨¨ 平均木  ¤¨±·µ¨¨ 被压木 ’³³µ¨¶¶¨§·µ¨¨
优劣程度
≥∏³¨µ¬²µ²µ¬±©¨µ¬²µ
Υι € s
优势 ⁄²°¬±¤±·
Υι € s1ux
亚优势 ≥∏¥§²°¬±¤±·
Υι € s1x
中庸  ¤¨±
Υι € s1zx
劣态 ⁄²°¬±¤·¨§
Υι € t
绝对劣态 „¥¶²¯∏·¨¯¼ §²°¬±¤·¨§
说明
Œ¯ ∏¯¶·µ¤·¬²±
参照树 ι 周围 w 株最
近相邻木均比参照树
ι小
׫¨ ¶∏¥­¨¦··µ¨¨ ι ¬¶
¥¬ªª¨µ·«¤± ¬·¶w ¦¯²¶¨¶·
±¨ ¬ª«¥²µ¬±ª·µ¨ ¶¨
参照树 ι 周围 w 株最
近相邻木中有 t 株比
参照树 ι大
’© ·«¨ w ¦¯²¶¨¶·
±¨ ¬ª«¥²µ¬±ª·µ¨ ¶¨ot ·µ¨¨
¬¶¥¬ªª¨µ·«¤±·«¨ ¶∏¥­¨¦·
·µ¨¨ ι
参照树 ι 周围 w 株最
近相邻木中有 u 株比
参照树 ι大
’© ·«¨ w ¦¯²¶¨¶·
±¨ ¬ª«¥²µ¬±ª·µ¨ ¶¨ou ·µ¨ ¶¨
¤µ¨ ¥¬ªª¨µ ·«¤± ·«¨
¶∏¥­¨¦··µ¨¨ ι
参照树 ι 周围 w 株最
近相邻木中有 v 株比
参照树 ι大
’© ·«¨ w ¦¯²¶¨¶·
±¨ ¬ª«¥²µ¬±ª·µ¨ ¶¨ov ·µ¨ ¶¨
¤µ¨ ¥¬ªª¨µ ·«¤± ·«¨
¶∏¥­¨¦··µ¨¨ ι
参照树 ι周围 w株最近相
邻木均比参照树 ι大
׫¨ ¶∏¥­¨¦··µ¨¨ ι ¬¶¶°¤¯¯¨µ
·«¤± ¬·¶w ¦¯²¶¨¶·±¨ ¬ª«¥²µ¬±ª
·µ¨ ¶¨
在一个林分中 o反映某树种在整体林分中某一测度方面k胸径 !树高或冠幅等l上的优劣程度 o可采用该
树种的大小比数分布均值k Υσπl o其计算公式为 }
Υσπ € tΛ Ε
λ
ι € t
Υι
式中 }Λ为林分内该树种k¶³l的数量 oΥι 为该树种的第 ι株树的大小比数值 ∀
u1u1v 角尺度 角尺度作为描述林木个体分布格局的结构参数k∂²± Š¤§²º ετ αλqot||{ ~惠刚盈等 ot|||¥l o
反映了相邻木围绕参照树的均匀性 ∀角尺度k Ωl的计算公式为 }
Ωι € tν Ε
ν
ϕ€ t
ζιϕ
式中 }ζιϕ €
t o当第 ϕ个 α角小于标准角 αs ~
s o当第 ϕ个 α角大于标准角 αs ∀
当考虑参照树周围最近的 w株相邻木k ν € wl o且标准角 αs 取 zuβ时 o此结构单元的 Ωι 的取值有 x种情
况k表 vl ∀
对于林分的整体分布情况 o可用角尺度分布的特征值即均值k mΩl来表示 o其计算公式为 }
mΩ € tΝ Ε
Μ
ι € t
Ωι
式中 }Ν为林分中所有林木的株数 oΩι 为第 ι株林木的角尺度值 ∀
根据 mΩ的值可以对林分的分布情况进行判别 ∀当 mΩ取值范围属于ks1wzx os1xtzl时 o林分为随机分布 ~
当 mΩ  s1xtz时 o为团状分布 ~当 mΩ  s1wzx时 o为均匀分布 ∀
表 3 角尺度( Ω)的取值情况
Ταβ .3 ς αλυεσ οφ τηε νειγηβορηοοδ παττερν ( Ω)
分布情况
⁄¬¶·µ¬¥∏·¬²±
Ωι € s
很均匀 ∂ µ¨¼ µ¨ª∏¯¤µ
Ωι € s1ux
均匀 • ª¨∏¯¤µ
Ωι € s1x
随机 •¤±§²°
Ωι € s1zx
不均匀 Œµµ¨ª∏¯¤µ
Ωι € t
很不均匀 ∂ µ¨¼¬µµ¨ª∏¯¤µ
说明
Œ¯ ∏¯¶·µ¤·¬²±
所有 Α角都大于或等
于标准角 Αs
„¯ ¯ Α ∴ Αs ¶·¤±§¤µ§
¤±ª¯¨
有 t个 Α角小于标准
角 Αs
’±¨ ²© Α Αs ¶·¤±§¤µ§
¤±ª¯¨
有 u个 Α角小于标准
角 Αs
׺² ²© Α Αs ¶·¤±§¤µ§
¤±ª¯¨
有 v个 Α角小于标准
角 Αs
·«µ¨¨²© Α Αs ¶·¤±§¤µ§
¤±ª¯¨
所有 Α角均小于标准
角 Αs
„¯ ¯ Α  Αs ¶·¤±§¤µ§
¤±ª¯¨
v 结果与分析
311 透光伐调整林分结构的实施效果
试验林分内的针叶树种主要是红松 o其它主要阔叶树种有色木槭 kΑχερ µονοl !水曲柳k Φραξινυσ
vz 第 t期 范少辉等 }次生林内红松幼树的恢复及其状况的量化表达
µανδσηυριχαl !山杨k Ποπυλυσ δαϖιδιαναl !柞木k Θυερχυσ µονγολιχαl !白桦k Βετυλα πλατψπηψλλαl !春榆k Υλµυσ
δαϖιδιανα √¤µqϕαπονιχαl !糠椴k Τιλια µανδσηυριχαl等速生的阳性阔叶树种 ∀林下植被主要分为灌木层和草本
层 o其中灌木主要有暴马丁香k Σψρινγα αµυρενσισl !胡枝子kΛεσπεδεζα βιχολορl !卫矛k Ευονψµυσ σαχροσανχτυσl !
鸡树条荚迷kςιβυρµυµ σαργεντιl !软枣猕猴桃kΑχτινδια αργυταl等 ~草本主要有蕨k Πτεριδιυµ αθυιλινυµl !侧金
盏花kΑδονισ αµυρενσισl !羊胡子苔草k Χαρεξ χαλλιτριχηοσl !宽叶苔草k Χαρεξ σιδεροστιχταl !掌叶铁线蕨kΑδιαντυµ
πεδατυµl等 ∀林分基本生长状况见表 w ∀
表 4 试验林分基本生长状况
Ταβ .4 Τηε βασιχ γροωτη χονδιτιον οφ τεστ στανδσ
标准地
°¯ ²·‘²q
wss °u
红松 Πινυσ κοραιενσισ 阔叶松 …µ²¤§p¯ ¤¨√¨ §·µ¨¨ 草本 ‹ µ¨¥¶ 灌木 ≥«µ∏¥¶
株数
‘∏°¥¨µ
胸径
⁄Π¦°
树高
‹Π°
冠幅
≤⁄Π°
株数
‘∏°¥¨µ
胸径
⁄Π¦°
树高
‹Π°
盖度
≤²√¨ µ¤ª¨Πh
平均高
 ¤¨± «¨¬ª«·Π°
盖度
≤²√ µ¨¤ª¨Πh
平均高
 ¤¨± «¨¬ª«·Π°
„¤t zt t1|z ≠ t1sv s1vz {v z1y| {1zx w1sz s1ut v{1zs s1v|
„¤u xx t1yz ≠ t1sy s1vz tsx z1yz {1tv tv1s| s1uu v{1sx s1wu
„¤v vy t1zx ≠ s1|w s1vt |s {1sw z1|t z1xv s1uw ux1|v s1v|
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„¥v wt u1|v ≠ t1v| s1xv {x {1t| |1u{ uw1xx s1vu wv1zx s1xv
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„¦u xx u1yz ≠ t1t{ s1v| {w {1ux {1t{ w1{w s1uu vv1|x s1vu
„¦v ww w1tw ≠ u1wx s1zv x| z1s| y1{s z1zw s1vs uw1yx s1w{
平均值 „√¨ µ¤ª¨ xs ) t1v{ s1wy |s z1ys {1tv ts1z| s1ux vt1tx s1wu
…¤¯ xy x1uw w1wy t1tt tv| w1xz y1sx t1y| s1tw tz1ws s1zu
…¤u zw w1x| w1w| t1ss tsx v1vw w1ux {1x| s1t{ tz1yw s1z{
…¤v {v x1zu x1su t1vv xv ts1su {1w{ t1xw s1t| w1{{ s1w|
…¥¯ |z w1ux w1t{ t1t¯ wu ts1|s ts1uv v1v| s1t| z1|¯ s1vt
…¥u yt v1y| v1zw s1|z tsw x1|w z1ss u1uz s1tx t{1{s s1zw
…¥v {v w1xs w1xx t1tv w{ |1{y |1xy t1xv s1tx tu1vs s1xv
…¦t {{ y1tv x1wz t1sx tuw w1vy y1sy s1vu s1tt {1x{ s1zu
…¦u wv v1vx u1{s s1{t zx {1vu {1sz v1vv s1us tu1ss s1yu
…¦v ws v1yu v1w{ s1|t tut y1tw y1zv u1|w s1tv ut1vv s1wx
平均值 „√¨ µ¤ª¨ y| w1xz w1uw s1|w |s z1sx z1v{ u1{w s1ty tv1wv s1ys
≠表示为红松的平均地径 ׫¨ ° ¤¨± ¥¤¶¤¯ §¬¤° ·¨¨µ²© Πινυσ κοραιενσισq
v1t1t 对红松幼树生长的影响 调查表明 o不同经营阶段的红松幼树生长存在明显差异 ∀ „经营阶段 o红
松幼树绝大部分未达到胸径进阶值kt1| ¦°l o树高和冠幅值也较低 o主要生长在林下的草 !灌丛中 ∀ …经营
阶段 o红松幼树的胸径 !树高及冠幅均显著提高 o大部分红松已离开草 !灌丛 o接近上层林冠k见表 tl ∀方差
分析结果表明 o在不同的坡位条件下红松幼树的生长没有显著差异 oΦα € s1ssx z  Φs1stku otul € y1|uy y ~经营
阶段与坡位的交互作用对红松幼树的生长影响也不大 oΦαβ € t1zsy w  Φs1stku otul € |1vvs v ~而不同经营阶段
红松幼树生长有显著差异 oΦβ € {t1|wu z  Φs1stkt otul € y1|uy y ∀该结果表明 o经过红松幼树/解放0的透光伐 o
调整了林分结构 o改善了林内环境条件 o促进了红松幼树的生长 o使得不同经营阶段红松幼树的生长存在明
显差异 ∀因此 o在/栽针保阔0恢复途径中 o可以通过阶段性地实施透光伐 o逐步调整林分结构 o以满足红松幼
树在不同生长阶段对环境条件要求的变化 o从而解决林下红松幼树生长缓慢的问题 ∀同时该结果也验证了
俗语/脱了大褂穿衬衣 o摘了帽子露脑瓜0对红松在不同生长发育阶段对生长环境条件要求变化的描述 ∀
v1t1u 对林下草本及灌木生长的影响 林下植被的生长状况在不同经营阶段的林分内明显不同k表 xl ∀经
过透光伐以后 o林下草本的种类 !数量 !平均高及盖度等均大幅度减少 o林下灌木的种类 !数量及盖度也明显
下降 o但其平均高却有较大提高k图 t oul ∀可见林分未透光伐时 o红松幼树生长基本处于下木层 o使得林下
草本和灌木获得了与红松幼树相同的营养空间和生长环境而生长繁茂 o彼此间存在强烈的生存竞争 ∀透光
伐后 o红松幼树的生长环境得到改善 o生长恢复 o与其它阔叶树形成浓密的上层林冠 o使林下的灌木和草本得
不到良好的生长环境 o除部分灌木外 o大部分的灌木 !草本生长受抑制 ∀
wz 林 业 科 学 wt卷
表 5 不同经营阶段林下草本 !灌木的生长状况
Ταβ .5 Γροωτη στατυσ οφ τηε ηερβσ ανδ σηρυβσ υνδερ χανοπψ ατ διφφερεντ µ αναγεµεντ σταγεσ
项目 Œ·¨°
草本 ‹ µ¨¥¶ 灌木 ≥«µ∏¥¶
种类
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密度 ⁄¨ ±¶¬·¼Π
k·µ¨ #¨«°pul
平均高  ¤¨±
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平均盖度 „√ µ¨¤ª¨
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„经营阶段
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…经营阶段
… °¤±¤ª¨ ° ±¨·¶·¤ª¨ { zvy s1ty u1{w ts wyt s1ys tv1wu
图 t 各标准地草本 !灌木的盖度和种数
ƒ¬ªqt ≥³¨¦¬¨¶±∏°¥¨µ¤±§¦²√ µ¨¤ª¨ ²©¥²·««¨µ¥¶¤±§¶«µ∏¥¶¬± ³¯²·¶
图 u 各标准地草本 !灌木平均高
ƒ¬ªqu  ¤¨± «¨¬ª«·²©«¨µ¥¶¤±§¶«µ∏¥¶¬± ³¯²·¶
图 v 不同经营阶段阔叶树各径阶的
株数变化情况
ƒ¬ªqv ×µ¨¨±∏°¥¨µ√¤µ¬¨·¼ ²©¥µ²¤§p¯ ¤¨√¨ §
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株数以 t块标准地的平均值统计 o
径阶以胸径值统计
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° ¤¨±¬± ²±¨ ³¯²·o·«¨ ¶·¤·¬¶·¬¦²©§¬¤°¨ ·²µ
ªµ¤§¨ ¬¶·«¨ §¬¤° ·¨¨µ¤·¥µ¨¤¶·«¨¬ª«·q
v1t1v 对阔叶树生长的影响 从调查结果看 o在不同经营阶段林内
阔叶树的生长存在明显差异 ∀经过透光伐后 o…经营阶段阔叶树的平
均胸径和平均树高比 „经营阶段的值更低k表 tl ∀从各径阶的株数情
况看 o透光伐后小径阶ku ∗ { ¦°l和大径阶kvs ∗ vy ¦°l内的数量增多 o
中等径阶kts ∗ u{¦°l的数量却明显减少k图 vl ∀该结果表明透光伐
后 o一方面 o疏伐了一部分影响红松幼树生长的高大的阔叶树 o使得阔
叶树的平均胸径和平均树高相对减小 ∀另一方面 o林分透光伐改善了
林分结构 o同时阔叶树又相对于红松速生 o因此阔叶树生长迅速 o同时
又产生大量的更新幼树 o使得小径阶和大径阶的阔叶树的数量大大增
加 ∀
312 林下更新红松幼树生长状况的量化表达
用大小比数来描述林下更新红松幼树生长的优劣状况 ∀从红松
幼树的大小比数的分布看 o透光伐调整林分结构后 o红松幼树的生长
得到明显改善k图 wl ∀在 „经营阶段 o红松的数量随着 Υ值的减小而
大幅度下降 o生长处于劣态k Υ€ s1zxl及绝对劣态k Υ € tl的红松数量
达到 {w h o生长处于优势k Υ€ sl及亚优势k Υ€ s1uxl的红松数量仅为
v h ∀在 …经营阶段 o红松幼树大小比数的分布状况则呈现出/两头多
中间少0的趋势 o此时劣态k Υ € s1zxl及绝对劣态k Υ € tl红松数量下
降到 wu h o优势k Υ€ sl及亚优势k Υ € s1uxl红松数量上升到 v{ h o平
均木k Υ€ s1xl为 t| h ∀另外 o不同经营阶段红松幼树的大小比数分
布均值 mΥ也有较大变化 o„经营阶段 mΥΑ € s1{uv y o至 …经营阶段 mΥΒ
€ s1xvs t o透光伐后 mΥ值大大降低 o即林内红松幼树由被压木状态转
xz 第 t期 范少辉等 }次生林内红松幼树的恢复及其状况的量化表达
图 w 不同经营阶段红松幼树大小
比数k Υl分布图
ƒ¬ªqw ⁄¬¶·µ¬¥∏·¬²± ²©·«¨ ±¨ ¬ª«¥²µ«²²§
¦²°³¤µ¬¶²±k Υl ²©·«¨ ¼²∏±ªŽ²µ¨¤± °¬±¨
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变为平均木状态 ∀可见 o红松幼树在恶劣的环境条件下 o生长受到
抑制 o透光伐后林分的环境条件得到一定程度的改善 o大部分红松
幼树的生长可以得到恢复 ∀然而 o仍有一些红松幼树的生长长期
受到抑制 o生长势衰弱 o此后即使获得了良好的生长环境也难以迅
速恢复生长 ∀因此 o必须掌握好林分结构调整的时间 o适时地调整
林下红松的生长环境 ∀
此外 o还采用混交度和角尺度这两个林分空间结构参数来表
达红松幼树周围相邻木的树种混交和分布状况 ∀研究结果表明 o不
同经营阶段红松幼树的混交度分布有较大的变化k图 xl oΑ经营阶
段红松幼树周围相邻木的混交程度较高 o强度混交k Μ € s1zxl和
极强度混交k Μ € tl的数量达到 zt h o林分的平均混交度 mΜ为
s1{u o经过透光伐调整林分结构后混交程度大大降低 oΒ经营阶段
强度混交k Μ € s1zxl和极强度混交k Μ € tl的数量下降到 vu h o
林分的平均混交度 mΜ为s1ysk表yl ∀而不同经营阶段红松幼树的角
尺度分布变化不大 o红松幼树的相邻木均围绕着红松呈随机分布
k图 yl o但林分平均角尺度k mΩl有明显变化k表 yl oΑ经营阶段 mΩ为
s1xusk团状分布l o经透光伐后 Β经营阶段 mΩ为 s1xs{k随机分布l ∀
上述结果表明 o透光伐伐除了部分影响红松幼树生长的其它阔叶
树种 o大大降低了林分的混交程度 o同时透光伐调整改善了林分结
构 o使得林木分布由团状分布转变为随机分布 ∀这就意味着在天然次生林下人工栽植红松所形成的红松阔叶
混交林中 o林下红松幼树的生长趋势符合原始红松阔叶混交林中红松的成团生长规律 o通过阶段性的林分结
构调整 o林分内红松幼树以及周围相邻木的分布向天然林分接近 ∀
表 6 不同经营阶段林分平均混交度( rΜ)及平均角尺度( rΩ)
Ταβ .6 Αϖεραγε µινγλινγ ( rΜ)ανδ αϖεραγε νειγηβορινγ παττερν rΩ οφ στανδ ατ διφφερεντ µαναγεµεντ σταγεσ
标准地号 °¯ ²·‘²q mΩ mΜ 标准地号 °¯ ²·‘²q mΩ mΜ
„¤t s1xuz t1ss …¤¯ s1w|t s1xu
„¤u s1xvs t1ss …¤u s1xwy s1xz
„¤v s1xsy s1zt …¤v s1xss s1w{
„¥t s1xwt s1zv …¥¯ s1w|z s1xv
„¥u s1xss t1ss …¥u s1xsv s1yy
„¥v s1xxt s1yy …¥v s1w|s s1xu
„¦t s1xys s1zs …¦¯ s1xvy s1ys
„¦u s1wzs s1zv …¦u s1xts s1yz
„¦v s1w|z s1{u …¦v s1w|{ s1{s
„经营阶段 ¤±¤ª¨ ° ±¨·¶·¤ª¨ „ s1xus s1{u …经营阶段 ¤±¤ª¨ °¨ ±·¶·¤ª¨ … s1xs{ s1ys
图 x 不同经营阶段红松幼树混交度k Μl分布图
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图 y 不同经营阶段红松幼树角尺度k Ωl分布图
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yz 林 业 科 学 wt卷
图 z 红松幼树 Υp Μ回归线图
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图 { 红松幼树角尺度k Ωl分布图
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红松幼树的大小比数与混交度的回归分析结果表明 o Υ与 Μ呈正相关关系 o红松幼树的生长越处于劣
势 o周围相邻木的混交度越高k图 zl ∀红松幼树的角尺度分布情况大致呈正态分布k图 {l ∀该结果表明 o当红
松幼树生长处于优势木时 o周围相邻木为中度混交 o且围绕着红松幼树呈随机分布 ∀用大小比数 !混交度和角
尺度等参数可表示为 Υ € s oΥ € s1uxk优势木l oΜ € s1xk中度混交l oΩ € s1xk随机分布l ∀
w 结论与讨论
采用/见缝插针0的方法 o在天然次生林内人工栽植红松幼树形成的红松阔叶混交林中 o红松幼树在不同
的生长阶段对环境条件的要求不同 o随着林分的生长 o林内的环境条件将不利于红松幼树的生长 ∀而此时进
行透光伐 o适当的调整林分结构 o能够降低相邻木对红松幼树生长的抑制作用 o缓和红松幼树与林下植被的
生存竞争 o改善红松幼树以及其它珍贵阔叶树种的生长环境k光 !水 !养分和生长空间等l o促其生长 ∀因此进
行阶段性透光伐调整林分结构是次生林内恢复红松幼树的有效方法 ∀
采用传统的林业择伐方法对天然次生林进行调整 o具有较强的主观性和随意性 ∀同时传统的调查方法反
映的是 o林木的树高 !胸径及林分密度等方面在林分结构调整前后的变化情况 ∀而利用林分空间结构参数控
制林分的采伐调整 o不仅能为林业工作者提供丰富的林分空间信息 o而且在实际操作中简便易行 o能够科学
有效地控制采伐调整的强度 o因此具有良好的研究应用前景 ∀如 o对于t个以参照树及其周围最近w株相邻木
组成的基本结构单元 o可以用大小比数k Υl !混交度k Μl !角尺度k Ωl等参数来分析 !表达 !控制其相关的林
学特征 o用混交度分布均值k mΜl !大小比数分布均值kmΥl !角尺度分布均值k mΩl等参数来表达林分水平的状
况 ∀根据本研究结果 o若红松幼树为优势木 o周围相邻木为中度混交且呈随机分布 o可表示为 Υ € s或 Υ €
s1ux oΜ € s1x oΩ € s1x ∀林分的混交度分布均值 Μ € s1ys o大小比数分布均值 mΥ € s1xvs t o角尺度分布均
值 mΩ € s1xs{ ∀现阶段试验林分内林木呈随机分布 o但混交程度较高 o红松的优势程度也不高 o因此还需要进
一步调整林分结构 o提高红松的优势度 o降低林分的混交程度 o即 mΜ值和 mΥ值减小 o mΩ值基本保持不变 ∀
参 考 文 献
惠刚盈 o胡艳波 1 usst¤1 混交林树种空间隔离程度表达方式的研究 1林业科学研究 otwktl }uv p uz
惠刚盈 o克劳斯#冯佳多≈德 1usst¥1 德国现代森林经营技术 1 北京 }中国科学技术出版社
惠刚盈 o∂²± Š¤§²º Žo„¯ ¥¨ª  qt|||¤1 一个新的林分空间结构参数 ) ) ) 大小比数 1 林业科学研究 otuktl }t p y
惠刚盈 o∂²± Š¤§²º Žo„¯ ¥¨µ· qt|||¥1 角尺度 ) ) ) 一个描述林木个体分布格局的结构参数 1 林业科学 ovxktl }vz p wu
李景文 1t||z1 红松阔叶混交林生态与经营 1 哈尔滨 }东北林业大学出版社
王凤友 1t||w1 红松研究k ´l1 哈尔滨 }东北林业大学出版社
王业蘧 1t||x1 阔叶红松林 1 哈尔滨 }东北林业大学出版社
徐化成 qusst1 中国红松天然林 q北京 }中国林业出版社
张 群 o范少辉 o沈海龙 1ussv1 红松混交林中红松幼树生长环境的研究进展及展望 1 林业科学研究 otykul }uty p uuw
ƒ∏¨ §¯±¨ µŽqt||x1≥·µ∏®·∏µ¥¨¶¦«µ¨¬¥∏±ª√²± …∏¦«¨ ±p∞§¨¯¯¤∏¥«²¯½p¬¶¦«º¤¨ §¯¨ ° q Š²¨·¬±ª¨ ± }≤∏√¬¯¯¬¨µ∂ µ¨¯¤ªotwy
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∂²± Š¤§²º Žo‹∏¬Š ≠ o „¯ ¥¨µ· qt||{1⁄¤¶ •¬±®¨¯°¤¥2 ¬¨± ≥·µ∏®·∏µ³¤µ¤° ·¨¨µ½∏µ…¨ ¶¦«µ¨¬¥∏±ª§¨µŒ±§¬√¬§∏¤¯√¨ µ·¨¬¯∏±ª¬± • ¤¯§¥¨¶·¤¨ ±§¨ ±q ≤ ±¨·µ¤¯¥¯¤·©∏µ
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zz 第 t期 范少辉等 }次生林内红松幼树的恢复及其状况的量化表达