北京地区平原生态林林分调查...析——以北京市南口农场为例_王鹏飞.pdf

2023.1 经验交流随着北京市两轮百万亩造林工程的实施，一道绿、二道绿及平原生态林环绕首都的格局逐渐形成，人工林存量增大，造林理念不断发展，绿化造林的主要矛盾点开始从注重数量向数量和质量并重转变，造林目标从传统防护林逐渐演变为生态景观林。如何营造高质量的近自然、多功能人工林，实现可持续发展，成为当前亟需解决的问题。平原生态林是北京市两轮百万亩造林的重要组成部分，2013年首轮造林的平原生态林中，白蜡、白榆、国槐、龙须柳、栾树、银白杨、银杏、元宝枫均为常用树种，调查各树种的林木适应性及生长速度，可以为新增造林的树种选择、初植密度和混交搭配提供参考。当前平原生态林大多为单层幼龄林，随着林龄逐年增加，林木快速生长，林地逐渐开始郁闭，导致林木正常生长所需空间不足，个体间生长竞争加剧，林下地被生长不良，景观效果及生态稳定性受到一定影响，急需通过抚育间伐等林分结构调整措施来提高生态功能。目前林分研究主要集中在商品林生产和自然林调查上，刘忠玲等通过样地调查发现抚育间伐可以促进白桦天然次生林的径向生长，利于林下草本植物的多样性提升1，向钦等基于各研究区大样地调查数据研究了林分空间结构指标与物种多样性的相关性2，陈哲等调查了不同抚育间伐强度下的华北落叶松林分结构，证实38%的间伐强度可以促进林分生长3。关于生态保护型公益人工林的林分研究尚少。以样地调查的方法，对北京市南口农场有限公司4 000.89亩平原生态林8种主要林木的关键林分因子进行调查分析，探讨林木适应性、合理郁闭度、抚育移伐树种的选择和抚育移伐强度等，以期为北京市平原生态林新增造林的树种选择和搭配提供参考，为现有平原生态林的林分结构调整提供理论依据，进而促进人工林的高质量森林经营。1材料与方法1.1调查材料选择了林龄9年的白蜡（Fraxinus chinensis）、白榆（Ulmus pumila L）、国槐Styphnolobium japonicum（L.）Schott、龙 须 柳（Salix matsudana）、栾 树（Koel-reuteria paniculata）、银 白 杨（Populus alba L）、银 杏（Ginkgo biloba L）、元宝枫（Acer truncatum Bunge）等8种林木，均为2013年11月大苗栽植，栽植后各树种养护措施基本一致。北京地区平原生态林林分调查分析以北京市南口农场为例作者简介：王鹏飞(1982-)，男，硕士，园林绿化工程师，从事植物保护工作。E-mail：王鹏飞（北京市南口农场有限公司北京102202）摘要：采用样地调查的方法，对8个平原生态林常用树种的密度、胸径、树高、冠幅、林地郁闭度、林下地被覆盖度、立木分化程度等林分因子进行研究。结果表明，在相同立地环境下，以相同的养护措施养护9年后，8个树种中龙须柳密度减少最多，其次为元宝枫，其他树种密度变化不大；银白杨生长速度最快，其次为龙须柳和国槐，白榆、白蜡、栾树生长速度一般，银杏、元宝枫生长最慢；林地郁闭度0.7以下可以确保林下地被覆盖，且应适当补植灌木；白榆、龙须柳、国槐、白蜡立木分化程度较高,分别采用28.2%、42.9%、42.2%、33.3%移伐强度为宜。本研究结果可以为北京市新增造林的树种选择搭配和原有平原生态林的林分结构调整提供依据。关键词：平原生态林；林分结构；郁闭度；立木分化164-经验交流 2023.11.2调查地概况调查地位于昌平区西北部的北京市南口农场有限公司平原生态林养护范围，地理坐标北纬402018、东经1155739，属北温带大陆性气候，光照充足，昼夜温差大，夏季高温多雨，冬季寒冷多风。年平均降水量550.3 mm，年平均气温11.8，土壤沙质。1.3调查方法在4 000.89亩人工林范围内，8种林木分别划定调查样方，于2021年9月中旬林分结构相对稳定时，测量各样方内目标树种的密度、胸径、树高、冠幅，以及林地郁闭度、林下地被覆盖率。初植密度和初植胸径查阅林木所属地块平原造林工程竣工图，密度变化=初植平均密度-现有平均密度，胸径增幅=现有平均胸径-初植平均胸径。1.3.1样方设计每个树种设置3个样方，平均分布于该树种范围内并避开边缘10 m以上距离，8个树种共24个样方，每个样方长宽各30 m。1.3.2林木数据测量密度：计数样方内的实际林木株数，求平均值后换算为亩均值。胸径：样方内随机抽取5株，采用立木测定法，从树木底部土地部分，由下而上的1.3 m处作为树木胸径测量点，采用胸径尺测量。树高：样方内随机抽取5株，采用CGQ-1直读型树高仪测定。冠幅：样方内随机抽取5株，采用皮尺测量树冠投影南北和东西方向宽度a、b，冠幅R=（a+b）2。1.3.3林地数据测量郁闭度：在样方内每隔5 m布点4个，每个样方记录点数100个，在该点如垂直向上观测到树冠覆盖，记录为郁闭；如无树冠覆盖，记录为无覆盖，统计郁闭点数并计算郁闭度。地被覆盖度：布点观测郁闭度时，每点同时观测是否有地被覆盖，在该点如地表观测到地被覆盖，记录为覆盖；如无地被覆盖，记录为无覆盖；如在该点下方为灌木而不是植被，则记录为灌木，统计覆盖点数、灌木数并计算地被覆盖度。2结果与分析2.1样方因子根据24个样方的调查情况,获得8种林木样地因子平均值，汇总结果见表1。2.2林木分析由表1可知，在相同立地环境及养护措施下，龙须柳密度减少最多，其次为元宝枫，其他树种密度变化不大。由胸径增幅可知，本地区生长速度最快的是银白杨，其次为龙须柳和国槐，白榆、白蜡、栾树生长速度一般，银杏、元宝枫生长最慢。结合实地踏查，龙须柳密度减少应与本地区破腹病高发有关，严重影响了龙须柳生长势，并导致蛀干害虫侵害和枝干病害加剧。元宝枫在本地寒冷干燥多风的条件下生长不良，秋季叶片往往未落先干，冬季弱枝易失水干枯，因此生长缓慢，且栽植期间易形成病弱株，越冬时易死亡。银杏生长枝量少或短，易提前枯叶或落叶、叶片焦边，导致生长缓慢。2.3林地分析调查期间，所有样方内均未发现灌木，应为日常养护中割灌机除草所致，结合日常养护调查发现，割灌机割除林下杂草时会将小灌木一同割除，灌木地下部分虽能连续萌蘖，经多次除草后逐渐衰亡。由附图可知，郁闭度小于0.7，地被完全覆盖，不随郁闭度增大而变化；郁闭度大于0.7，地被覆盖度随郁闭度增大而急剧减小，从而导致林下地表裸露，土壤干燥表1平原生态林林分结构调查树种初植密度（株/亩）当前密度（株/亩）密度变化（株/亩）初植胸径（cm）当前胸径（cm）胸径增幅（cm）树高（m）冠幅（m）郁闭度地被覆盖度白蜡403917.510.73.25.34.30.80.6白榆434218.511.63.17.84.60.90.1国槐464516.510.84.36.34.40.90.1龙须柳544868.513.44.98.14.00.80.5栾树474528.510.92.45.53.80.71.0银白杨514826.514.37.814.13.30.61.0银杏434128.59.51.08.02.90.51.0元宝枫393548.510.01.54.53.60.51.0165-2023.1 经验交流（下转172页）表3抚育移伐强度树种合理营养面积（m2）保留密度（株/亩）移伐强度（%）白蜡14.52828.2白榆16.62442.9国槐15.22642.2龙须柳12.63233.3且风大时易产生沙尘，降低了人工林的生态功能。2.4立木分化分析采用标准差分析样地内林木树高（1）和胸径（2），由表2可知，白榆、龙须柳、国槐、白蜡的树高和胸径离散度均较大，说明立木分化程度较高,树木个体间因正常生长所需空间不足导致竞争加剧，个体差异较大，存在弱小株，需通过抚育移伐措施来提高保留树木的生存空间和营养面积,降低立木分化。栾树、银白杨、银杏、元宝枫离散度均较小，说明立木分化程度较低，树木个体间竞争较小，生长空间充足，暂不需要抚育移伐。2.5抚育移伐强度分析根据文中“2.3”的分析结果，以及培育高质量大径木、降低抚育移伐施工量的目的，对本地区需要抚育移伐的白榆、龙须柳、国槐、白蜡等树种，林分经营的合理郁闭度综合考虑以0.6较为适宜。由表1可知，林木现有密度P1及冠幅R，由于样方内林木种类单一，按照林木规则分布，在计算合理营养面积时，因此不考虑树冠重叠面积。合理营养面积S=（R2）2保留密度P2=666.70.6S抚育移伐强度Pn=（P1-P2）666.7100%4抚育移伐强度计算结果见表3。3讨论与结论在相同立地环境下，以相同的养护措施养护9年后，8种北京地区平原生态林常用林木中，龙须柳密度减少最多，其次为元宝枫，其他树种密度变化不大。生长速度最快的是银白杨，其次为龙须柳和国槐，白榆、白蜡、栾树生长速度一般，银杏、元宝枫生长速度最慢。结合实地踏查，龙须柳密度减少应与本地区破腹病高发有关，元宝枫、银杏在本地寒冷干燥多风条件下生长不良，导致生长缓慢，且元宝枫病弱株越冬易死亡。因此，在周边类似环境地区新增造林时，宜适当降低龙须柳初植密度、减少龙须柳与元宝枫栽植用量，如确需使用，应先局部少量引种试验，再根据其表现确定是否大范围推广，以确保造林苗木成活率。两轮百万亩造林中已栽植的龙须柳、元宝枫病弱木，可以通过抚育间伐等林分结构调整措施逐年减少存量。参考各树种生长速度，新增造林宜适当减少银白杨、龙须柳、国槐初植密度，增加银杏、元宝枫初植密度，能有效提高人工林成林速度并合理控制郁闭度，还可以根据各个树种的生长速度来设计混交林组合形式，将不同生长速度的树种相互搭配，营造层次分明的林地空间。林地郁闭度大于0.7时，地被覆盖度随郁闭度增大而急剧减小，冬春大风季节易产生沙尘，生态林的防风沙效果降低，且由于平原生态林日常养护中普遍采用割灌机除草，导致小灌木随杂草一同被割除。为稳定林下地被，提高生物多样性及人工林生态稳定性，平原生态林郁闭度0.7以下较为合适，且应适当补植灌木并进行保护，为降低除草难度，小灌木可呈丛带状、片状集中栽植保留，以形成乔灌草的复层生态搭配。栾树、银白杨、银杏、元宝枫在本地区的离散度均较小，说明立木分化程度较低，树木表2立木分化情况树种12白蜡1.091.63白榆2.101.64国槐1.281.53龙须柳1.661.98栾树0.370.81银白杨0.750.77银杏0.640.76元宝枫0.770.45附图地被覆盖度变化166-2023.1 经验交流个体间竞争较小，生长空间充足，暂不需要抚育移伐。白榆、龙须柳、国槐、白蜡立木分化程度较高,说明个体间竞争加剧，林木正常生长所需空间不足，需抚育移伐来提高保留树木的生存空间和营养面积，根据各树种的合理营养面积计算抚育移伐强度，由计算结果可知，白榆、龙须柳、国槐、白蜡分别以采用28.2%、42.9%、42.2%、33.3%移伐强度为宜。可据此制定林分结构调整方案，并开展下一步的小班作业，并为周边地区现有平原生态林的林分结构调整提供理论依据。参考文献1刘忠玲,姚颖,邓贵春,等.抚育间伐对白桦天然次生林生长及林下植物多样性的影响J.西北林学院学报,2022,37（4）:216-222.2向钦,郭秋菊,艾训儒,林分空间结构与物种多样性随空间尺度变化的规律研究J.林业科学研究,2022,35（3）:151-160.3陈哲,魏浩亮,周庆营,等.抚育间伐对华北落叶松人工林林分结构的影响J.中国林业科技大学学报,2022,42（5）:208-211.4查广临,周蛟,向艳辉.应用营养面积技术进行森林抚育间伐J.林业建设,2004（6）:27-30.等方式，将资本、技术及资源要素进行集约化配置。农业技术作为生产力可以直接带动生产效率提升和经济增长，全程机械化生产方式是实现烟叶主体产业发展及引领产业融合的基础，通过适用机械资源配置、管理与使用，机械化作业替代人工，降低劳动力投入和生产成本。通过价格引导，改进“中棵烟高油分”品质导向下的种植技术与烘烤技术，以及上部烟叶采用一次性采烤技术，提高上部烟叶的可用性，稳定烟叶产业发展。探索本土化种植制度，轮作选择矮秆玉米套作耐荫的辣椒品种，提高单季作物