全 文 ：　 　 收稿日期 ：２００４１０２８ 　 改回日期 ：２００５０４０５
毛乌素沙地防护林结构的研究
格日勒 　斯琴毕力格 　金 　荣
（内蒙古农业大学 　呼和浩特 　 ０１００１９）
摘 　要 　毛乌素沙地防护林结构的研究结果表明 ，樟子松纯林的直径和树高结构均比混交林结构有规律 ，且符合
一般树种的变化规律 。在叶层结构中 ，樟子松纯林和林带的叶层峰值比混交林和油松林带的叶层峰值出现的树高
较低 ，且随着树高的增加而缓慢的减小 ，构成较厚的叶层 。所以该地区应积极发展樟子松片状或带状林的营造建
设 ，提高樟子松林的生态效益 。
关键词 　沙地 　防护林 　叶层结构
Investigation on the structure of the protective forest belt in sandy area in Maowusu ．GERILE ，SIQIN BiLiGe ， JIN
Rong（College of Forestry ， Inner Mongolia Agricultural University ， Hohhot ０１００１９ ， China） ， CJEA ， ２００６ ， １４（４） ：
４４ ～ ４６
Abstract 　 The results of investigation on the structure of the protective forest belt in sandy area in Maowusu indicate that
the structures of the diameter at breast height（DBH）and the height of pure forest of Pinus sylvestris var ．are more regular
than those of the mixed forest ． And it coincides with the changing rule of general species ． The crown of the Pinus
sylvestris var ． is lower than that of mixed forest and P ． tabulaeformis ．And it decreases with the height of the tree in
creasing ， forming a thick tree crown ．According to the analysis ， the forest square or the forest belt of the pinus sylvestris
var ．should be developed in order to improve the ecological efficiency ．
Key words 　 Sandy area ，Protective forest ，Structure of the tree crown
（Received Oct ．２８ ，２００４ ； revised April ５ ，２００５）
毛乌素沙地跨越内蒙古 、陕西 、宁夏三省区 ，三分之二分布在内蒙古鄂尔多斯高原的东南部 。 风沙是该
地区最主要的自然灾害 ，危害十分严重 。为了减轻和抑制风沙危害 ，从 ７０年代建立沙地防护林体系 ，其主要
造林乔木针叶树种有樟子松（ Pinus syl vestris var ． monggolica）和油松（ P ． tabulaeformis） 。 樟子松和油松
是深根性乔木树种 ，具有抗耐性强 ，抗风沙等优良特性 ，是“三北”防护林建设的优良固沙造林树种 。 本研究
对毛乌素沙地防风固沙林的结构进行调查 ，提出该地区合理的防护林结构方案 ，为该地区的防护林和生态
环境建设提供科学依据 。
1 　研究区域概况与研究方法
调查地点位于毛乌素沙地东北边缘的伊金霍洛林场小霍洛作业区 。该地区为半干旱半湿润大陆性季风气
候区 ，土壤以风积沙土为主 ，土层深 ，多为 １ ～ ２m ，土壤有机质含量较低 ，pH较高［２］ ，年降雨量 ３５０mm左右 。从
２０世纪 ７０年代初起该地区开始营造防护林 ，造林方式主要有樟子松与油松及杨树混交片状造林 、樟子松纯林
片状造林 、樟子松和油松纯林带状造林 。现已成林成带 ，防风固沙效果显著 。 ２００３年 ６月选小霍洛作业区的同
龄片状樟子松 、油松 、杨树混交防护林（简称混交林）和樟子松防护林（简称纯林） ，分别设置标准地 ，进行标准地
内全部树木实测树高 、胸径 、活枝高等 。同时分别测定带状樟子松纯林防护林带和油松纯林防护林带（分别简
称樟子松防护林带 、油松防护林带）的树高 、胸径 、活枝高 、株行距 、东西南北冠幅等因子 。
2 　结果与分析
21 　混交林和纯林结构
防护林的结构和树种组成等直接影响防护效果 ，故防护林的营造和经营管理必须考虑最佳林分结构和
树种组成 ，使其发挥最佳生态防护效果 。 调查的混交林密度为 ８２１ 株／hm２ ，其中樟子松占 ５０ ％ ，油松占
４１ ％ ，杨树占 ９ ％ ；纯林密度为 １０１１ 株／hm２ 。 对防护林直径频度分布的分析结果表明（图 １） ，混交林中樟
第 １４卷第 ４期 中 国 生 态 农 业 学 报 Vol ．１４ 　 No ．４
２ ０ ０ ６年 １ ０月 Chinese Journal of EcoAgriculture Oct ．，　 ２００６
　 　 　 　子松各径阶相对株数的频度分
布近似对称正态分布 ，峰值出现
在 １２ 径阶 ，其算术平均直径为
１２５cm ，向两端径阶株数逐渐
减少 。 而混交林中其他树种的
分布趋势不规律 ，杨树和油松多
集中在小径阶范围内 。 这与树
种生长特性有关 。 纯林直径频
度分布峰值出现在 １４ 和 １６ 径
阶 ，其算术平均直径为 １３８cm ，
图 1 　混交林和纯林胸径分布
Fig１ 　 The disperse of the DBH of the mixed forest and pure forest　 　 　 　
表 1 　胸径和树高分布特征值
Tab１ 　 The character of the disperse of the DBH and height
林 　 型
Forest type
胸 　 径 Diameter at breast height 树 　 高 T ree height
偏度
Asymmetry
峰度
Kurtosis
变动系数
Coefficient
标准差
Standard
deviation
偏度
Asymmetry
峰度
Kurtosis
变动系数
Coefficient
标准差
Standard
deviation
混交林 樟子松 － ０３５ ０５４ ０３０ ３７６ － １２１ １５７ ０１９ １３４
油 　 松 ０３７ － ０３１ ０３５ ２７０ ０４０ ００２ ０２１ ０９８
杨 　 树 １０９ － ０２０ ０７３ ６６３ ０７６ － ０８４ ０４０ ２９９
纯 　 林 樟子松 － ０４９ － ０４０ ０３１ ４２６ － ０６７ ０２０ ０２０ １５３
为右偏正态分布 。 这是由
于林分内有少量补植的小
径阶林木 。 表 １ 中的直径
分布特征值进一步说明上
述分布情况 。 混交林和纯
林中 ，樟子松胸径偏度值
均较小 ，并且为负值 ，但纯
林的偏度大于混交林 ，故
纯林右倾分布较明显 。 而
油松和杨树的偏度为正
　 　 　 　值 ，而且杨树偏度远远大于油松 ，其左倾分布比油松更为显著 。 混交林樟子松峰度为正值 ，其分布较陡峭 ，
混交林其余树种和纯林樟子松峰度均为负值或接近于零 ，其分布平坦些 。 但杨树的变动系数和标准差比其
他树种大 ，遍布 ４ ～ ２２径阶范围内 。表明混交林和纯林中的樟子松直径分布与人工中龄林直径分布规律［３］
基本相同 ，而油松和杨树则不相同 。防风固沙林的纵向垂直结构直接影响其防风固沙效果 。 为了更透彻地
分析该地区混交林和纯林的垂直结构 ，对混交林和纯林的叶层分布和树高频度分布及其特征值进行分析 ，
结果见图 ２ 、图 ３和表 １ 。叶层图由叶层曲线和积算树高曲线组成 ，反映了林分的垂直结构 。 叶层曲线和积
算树高曲线是指在一定树高时有叶层（树冠）林木株数和所存在林木株数分别占林分总株数的百分比［４］ 。
在叶层图中 ，混交林和纯林叶层曲线峰值均在树高为 ６m时出现 ，但达到峰值后随树高的增加混交林比纯林
降低速度快 ，树高达到 ８m时 ，混交林中含有叶层林木只占 ５０ ％ 左右 ，而纯林却占 ７５ ％ 左右 ，从而纯林形成
了较厚的叶层 。这种叶层结构使纯林的防风固沙作用优于混交林 。 在混交林树高频度分布和特征值中 ，樟
子松频度峰值出现的树高为 ８m ，偏度为 － １２１ ，峰度为 １５７ ，较陡峭而右倾分布 。 油松和杨树的偏度均为
正值 ，属左倾分布形状 。纯林频度峰值出现的高度与混交林相同 ，但偏度为 － ０６７ ，峰度为 ０２ ，均比混交
　 　 　
图 2 　混交林叶层和树高分布图
Fig２ 　 The disperse of the tree crown and height
of the mixed forest
图 3 　纯林叶层和树高分布图
Fig３ 　 The disperse of the tree crown and height
of the pure forest
第 ４期 格日勒等 ：毛乌素沙地防护林结构的研究 ４５　
林小 ，从而形成了较平坦的右倾分布形状 。杨树树高变动系数和标准差与胸径相似 ，比其他树种大 ，分布范
围较大 。这表明 ，纯林树高结构比混交林分化明显 ，且符合人工林从幼龄林的对称正态分布向中龄林的右
倾正态分布的变化规律［３］ 。
图 4 　樟子松油松防护林带叶层图
Fig４ 　 Tree crown of the pro
tective belt of Pinus sylrestris
　 　 and P ． tabulaeformis
22 　樟子松与油松防护林带叶层结构
该作业区采取南北方向以樟子松和油松纯林隔行带状造林 。 最初
栽植株行距均为 １m × １０m 。 栽植方式为 １ 坑多株 ，１ 坑中 ２ 株以上群
体成活的油松比樟子松多 ，成活保存率高达 ８０ ％ 以上 。 调查结果显示
樟子松林平均株间距为 １１m ，油松为 ０６m ，平均活枝高油松比樟子松
高 ，而东西 、南北平均冠幅相差不大 。 这表明在相同条件下 ，油松成活
率比樟子松高 ，但长势弱于樟子松［２］ ，而且 ，冠幅相差不大的情况下 ，樟
子松平均冠长率达 ８８７ ％ ，油松为 ７７１ ％ 。 从图 ４ 可看出 ，樟子松林
带的叶层曲线峰值在树高 ２m 时出现 ，然后延续到 ４m ，而油松林带在
３m时达到峰值 ，然后迅速下降 ，故叶层厚度小于樟子松林带 。 这种差
异与树种成活和长势特性有关 。樟子松林带的较大冠长率和较厚叶层
结构更适合防风固沙 。
3 　小结与讨论
在毛乌素沙地东北边缘沙丘上种植的混交林中樟子松直径分布近似对称正态分布趋势 ，但混交林的整
体分布没有规律 。而纯林樟子松直径和树高分布均符合人工林直径和树高从幼龄林的左倾正态和对称正
态分布向中龄林的对称正态和右倾正态分布的变化规律［３］ 。 在混交林中 ，杨树直径和树高变动系数 、标准
差都比其他树种大 ，且分布范围大 。针阔树种混交对林带的结构及树木长势［２］均产生了一定影响 。 栽植密
度和株行距相差不大的情况下 ，樟子松纯林和林带达到叶层峰值的树高都比混交林和油松林带低 ，并且随
着树高的增加其减少速度缓慢 ，从而形成了较厚的叶层结构 。 樟子松纯林和林带的叶层结构相比 ，林带的
叶层峰值出现的树高比纯林低 ，而且延续到纯林峰度出现的高度左右 。 为此 ，该地区适合营造樟子松纯林
或和油松混交的防护林体系 ，使防护林更充分地发挥其生态效益 。
参 　考 　文 　献
１ 　 戴继先 ．樟子松造林技术 ．北京 ：中国林业出版社 ，２００２ ．２３ ～ ２７
２ 　 格日勒 ，斯琴毕力格 ，金 　 荣 ．毛乌素沙地引种樟子松生长特性的研究 ．干旱区资源与环境 ，２００４ （５） ：１５９ ～ １６２
３ 　 格日勒 ，小笠原隆三 ，井上昭夫 ．中国 の 沙地 に 成立 す る 樟子松二次林 の 林分 造 ．日本砂丘学会 ，１９９８ ，４５（２） ：２３ ～ ２９
４ 　 Ogawa H ．， Yoda K ．， Kira T ．， et al ． Comparative ecological studies on three main types of forest vegetation in Thailand ． I ． Structure and
floristic composition ． Nature and Life in Southeast Asia ， １９６５ ． ４９ ～ ８０
４６　 中 国 生 态 农 业 学 报 第 １４卷