华北落叶松人工林密度对林木生长因子影响的研究
摘要：以河北省塞罕坝机械林场为研究地点，采用标准地调查法，研究华北落叶松人工林密度对林木各生长因子的影响，结果表明：在225株/hm2～800株/hm2的密度范围内，随着林分密度的增大，直径、冠幅、冠径比和单株材积逐渐降低，高径比和林分蓄积量逐渐增大，树高虽然有逐渐增大的趋势，但不明显。分析各生长因子的变化趋势后提出：对于林龄39a且生长在平坡、阳坡、海拔1661m～1740m的立地条件下的华北落叶松人工林，从出材等级和林地生产力方面综合考虑，经营密度应控制在500株/hm2～600株/hm2的范围内。 关键词：华北落叶松；人工林；密度；生长因子；塞罕坝机械林场 中图分类号：S791.229
Research on the Effects of Density on Forest Growth Factors of Larix principis-rupprechii plantation LI Wei-wei1, ZHANG Er-liang2*，GU Jian-cai1, YU Jing-jin1,
SHI Li-li1,CHEN Feng-juan1
(1.Forestry College of Agricultural University of Hebei, Baoding,Hebei071000; 2.Mulanweichang State-owned Forest Farm Administration Bureau of Hebei, Chengde,Hebei068453) Abstract: The study site was located in Saihanba mechanical forest farm of Hebei province, through the research on the effects of density on each forest growth factor of Larix principis-rupprechii plantation by using of sample plot investigation method, the result showed that: diameter, crown, ratio of crown to diameter and individual volume decreased with stand density increased, ratio of height to diameter and stand volume increased with stand density increased, tree height showed indistinctive increased trend in the density range of 225 to 800 trees per hectare.For Larix principis-rupprechii plantation of 39a which grew under the site conditions of flat slope, sun-faced slope, altitude of 1661~1740m, management density range should be controlled 500~600 trees per hectare which was considered synthetically from the aspect of obtained wood grade and productivity of forest land after analyzed the change trend of each forest growth factor.
Key words: Larix principis-rupprechii; plantation; density; growth factor; Saihanba mechanical forest farm 林分密度是指单位面积林地上林木的数量[1]。在影响林分生长的多个因素中，林分密度既是营林工作中能够有效控制的因子，也是形成合理空间结构的基础，还是林木个体生长发育空间大小的决定性因子。它在很大程度上决定了林分的内部结构，从而决定了林分的产量结构（不同材种出材量的分配状况）。如何控制和调整林分密度，成为森林经营者和研究者共同关心的问题[2]。本文通过研究塞罕坝机械林场华北落叶松人工林密度对林木生长因子的影响，从而为当地林业工作者调控林分密度提供参考。 1 材料与方法 1.1 试验地概况
塞罕坝机械林场位于河北省围场满族蒙古族自治县北部，地处河北省最北端。东西65.6km，南北58.6km，海拔1010～1939.6m。地理坐标为E115°61.5\'～117°39\'，N42°02\'～42°36\'。塞罕坝机械林场共包括5个分厂，即千层板分厂、北曼甸分厂、阴河分厂、第三乡分厂和大唤起分厂。
塞罕坝机械林场属寒温带大陆性季风气候，年均气温-1℃，极端最高温33.4℃，极端最低温-43.2℃。无霜期短，不稳定，年均67d。年均日照2367.8h，高于10℃的年积温1663.5℃。年均降水量530.9mm，6～8月份降水量占年降水量的67.6﹪。年均蒸发量1388mm，是降水量的2.6倍。土壤以灰色森林土为主，土层厚度50cm左右，腐殖质层厚3cm左右。
在华北落叶松人工林内无其它乔木与之伴生混交；灌木种类较少，主要有金银忍冬(Lonicera maackii (Rupr.) Maxim.)、稠李(Prumus padus L.)、花楸(Sorbus pohuashanensis (Hance.) Hedl.)等，但分布极不均匀；草本植物主要有龙牙草(Agrimonia pilosa Ledeb.)、地榆(Sanguisorba officinalis)、莓叶委陵菜(Potentilla fragarioides)、小红菊(Dendranthema chanetii)、垂果南芥(Arabis pendula L.)等。 1.2 试验方法
在塞罕坝机械林场第三乡分场内选择林龄39a且立地条件相似(平坡、阳坡、海拔1661m～1740m)的5种林分密度(225株/hm
2、500/hm
2、600株/hm
2、700株/hm
2、800株/hm2)下的华北落叶松人工林，在每种林分密度下随机设置标准地4块，共设置20块标准地，每块标准地面积666.7m2。在标准地内对所有乔木进行每木检尺，详细记录每株树的胸径、树高、冠幅等生长因子以及坡度、坡向、海拔等立地因子，然后根据实际情况选取三到四株标准木截取轮盘带回室内分析。
表1 标准地调查统计表
Tab1 Investigation and statistic table of sample plot 标准 地号 sample plot number 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 林分 密度 株/hm2 stand density 225 225 225 225 500 500 500 500 600 600 600 600 700 700 700 700 800 800 800 800 9 2 9 7 9 8 8 7 6 2 8 5 9 10 10 8 3 8 6 7 174 175 156 185 175 172 170 176 160 162 173 158 192 187 182 166 167 172 191 177
1661 1681 1666 1673 1724 1706 1692 1740 1698 1677 1682 1690 1672 1678 1680 1668 1680 1676 1666 1688 坡度 ° slope 坡向 ° aspect
海拔 m altitude
平均 胸径 cm average dbh 23.8 24.5 25.3 24.7 23.4 24.3 23.6 22.8 23.0 22.6 22.5 21.6 20.3 21.0 19.7 21.2 19.7 20.4 20.9 21.5
平均
高径比
树高 m average height 16.8 14.5 15.2 14.7 15.5 16.5 15.6 16.1 17.0 16.6 16.6 16.0 14.7 17.8 14.3 18.0 18.8 15.9 14.6 17.6
ratio of height to diameter 70.6 59.2 60.1 59.5 66.2 67.9 66.1 70.6 73.9 73.5 73.8 74.1 72.4 84.8 72.6 84.9 95.4 77.9 69.9 81.9
冠幅 m average crown 5.2 6.0 7.1 6.0 5.1 5.8 5.0 4.0 4.2 3.6 3.0 4.0 2.8 3.1 2.0 3.4 2.0 1.8 1.5 2.6
ratio of crown to diameter 21.8 24.5 28.1 24.3 21.8 23.9 21.2 17.5 18.3 15.9 13.3 18.5 13.8 14.8 10.2 16.0 10.2 8.8 7.2 12.1
平均
冠径比
材积 m3 individual volume 0.25466 0.27215 0.29285 0.27725 0.24494 0.26709 0.24978 0.23070 0.23540 0.22606 0.22375 0.20354 0.17605 0.19060 0.16405 0.19486 0.16405 0.17810 0.18849 0.20135
蓄积量 m3/hm2 stand volume 71.306 65.588 59.157 67.095 118.059 116.987 119.643 125.042 131.824 144.676 143.200 137.590 126.759 124.652 122.712 129.000 150.766 142.477 151.731 161.080
单株
林分 2 结果与分析
2.1 林分密度、立地因子与生长因子的相关分析
运用SPSS13.0数据处理软件对林分密度、立地因子与生长因子进行Pearson相关分析，由于结果中的数据多有重复，仅选部分数据见表2。有研究表明，除林分密度外，立地条件也会对林木的生长产生很大的影响[3,4]，而本研究中的各生长因子与各立地因子都没有相关性，说明上述5种林分密度下的立地条件没有太大差异，不会影响到林分密度与各生长因子之间的结果。从表2还可以看出，林分密度与平均胸径、平均冠幅、冠胸比和单株材积具有极显著的负相关性，与高径比和林分蓄积量具有极显著的正相关性，与树高没有相关性。
表2 林分密度、立地因子与生长因子的相关系数矩阵表
Tab2 Correlation coefficient matrix table of stand density, site factors and growth factors
高径比
相关系数 correlation coefficient 林分密度 stand density
坡度 slope 坡向 aspect 海拔 altitude 0.177
0.031
-0.108
0.152
0.171
0.161
0.189 -0.305
-0.354
-0.051
-0.344
-0.355
-0.302
0.041 -0.051
-0.121
-0.068
0.015
0.025
-0.047
-0.135 -0.890**
0.372
0.768**
-0.914**
-0.898**
-0.898**
0.929** 平均胸径 average dbh
平均树高 average height
ratio of height to diameter
平均冠幅 average crown
ratio of crown to diameter 冠径比
单株材积 individual volume
林分蓄积量 stand volume 注：**表示在0.01水平下极显著,**correlation is very significant at the 0.01 level(2-tailed) 2.2 林分密度对林木各生长因子的影响
2.2.1 林分密度对直径，冠幅，冠胸比和单株材积的影响
从表1和表2可以看出，密度越大的林分其平均胸径，平均冠幅，冠胸比和单株材积越小，反之，则越大。这主要是由林木营养空间的大小导致的[5]，营养空间的大小首先影响到树冠的发育，而有关研究表明[6,7]，树冠的大小和直径是紧密相关的，从这种关系不难看出，树冠的大小也会明显影响到单株材积的大小。
在225株/hm2的林分内，由于树木彼此间的营养空间大，随之树木制造的营养物质多，因而直径，冠幅，冠胸比和单株材积比较大，随着林分密度的增大，到了750株/hm2和855株/hm2的林分内，由于树木之间比较拥挤，为了争夺营养空间，树木之间产生了激烈的竞争，抑制了树木的生长，所以直径，冠幅，冠胸比和单株材积也比较小。 2.2.2 林分密度对树高，高径比和林分蓄积量的影响
从表2可以看出，平均树高与林分密度没有相关性，但从表1也可以看出，平均树高随着林分密度的增大有逐渐增大的趋势，但不明显。这是由于在影响树高的诸多因子中，它只对立地条件反映最灵敏，在一定的立地条件和密度范围内，几乎不受林分密度的影响[8]。
从表1和表2可以看出，高径比和林分蓄积量随着林分密度的增大，二者呈逐渐增大的趋势，由此可知，一般情况下，高密度的林分有利于形成更好的林木干形，但高密度的林分中林木的两极分化也比较严重，这种情况在700株/hm2和800株/hm2的林分内有所体现，为了促进林木更好的生长，应对这两个密度下的林分进行适当的抚育间伐。 3 结论
通过研究林分密度对林木各生长因子的影响得出，林分密度与平均胸径、平均冠幅、冠胸比和单株材积具有极显著的负相关性，与高径比和林分蓄积量具有极显著的正相关性，与平均树高没有相关性，即随着林分密度的增大，直径、冠幅、冠胸比和单株材积逐渐降低，高径比和林分蓄积量逐渐增大，树高虽然有逐渐增大的趋势，但不明显。
对于林龄39a且生长在平坡、阳坡、海拔1661m～1740m的立地条件下的华北落叶松人工林来说，在本文所研究的5种林分密度中，虽然225株/hm2的密度下林木的平均胸径和单株材积是最大的，但林分蓄积量却是最小的，而在700株/hm2～800株/hm2的密度下林木的林分蓄积量虽然是最大的，但平均胸径、平均冠幅、冠胸比和单株材积却是最小的，从生长因子的长势情况和林地生产力方面综合考虑，经营密度控制在500株/hm2～600株/hm2的范围内，既可以保证林木各生长因子长势较好，又可以使林分获得较大的林分蓄积量。 参考文献
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作者简介：李伟伟 (1983-)，女，河北保定人，森林经理学硕士研究生，研究方向：林业资产评估与管理。
*通讯作者，手机号：13831460820，地址：河北省承德 E-mail信箱：
投稿日期：2008.6.14
