河南省栎类经营技术研究与建议_邓坦.pdf

第 43 卷第 1 期 河 南 林 业 科 技 Vol.43 No.1 2023 年 3 月 Journal of Henan Forestry Science and Technology Mar.2023 收稿日期：2023-01-18 基金项目：河南科技兴林项目“栎类次生林质量精准提升技术研究”（2022-2023）作者简介：邓坦（1983-），女，硕士，工程师，研究方向：森林经营管理与林业调查规划。通信作者：王新建，男，中南林业科技大学博士，教授级高工，项目主持人。河南省栎类经营技术研究与建议 邓坦1，李文博1，张向阳1，王新建2 （1.河南省林业资源监测院，河南 郑州 450045；2.河南林业职业学院，河南 洛阳 470002）摘 要：河南省栎类资源丰富，但大部分以天然次生林为主，林分质量和经营水平并不理想，实现以栎类为主要树种的经济和生态效益双重提升，具有非常迫切的现实意义。在以往研究的基础上，总结了栎类经营技术、栎类森林质量、栎类抚育经营、栎类群落物种多样性与稳定性等方面的研究进展，分析河南栎类经营的现状并提出建议，为栎类的可持续经营提供参考。关键词：经营技术；森林质量；物种多样性与稳定性；研究；建议 中图分类号：S792.18 文献标志码：B 文章编号：1003-2630（2023）01-0001-05 Study and Suggestion on Management Techniques of Quercus in Henan Province Deng Tan1,Li Wenbo1,Zhang Xiangyang1,Wang Xinjian2*(1.Henan Forestry Resources Monitoring Institute,Henan Zhengzhou 450045,China;2.Henan Forestry Vocational College,Henan Luoyang 470002,China)Abstract:This paper summarizes the research progress of quercus species in Henan Province in terms of geographical distribution,site quality assessment,stand structure,stand growth and harvest prediction model,tending management technology,biodiversity,etc.,analyzes the current situation of quercus species management in Henan Province,and puts forward suggestions for the sustainable management of quercus species.Key words:Management technique;Stand quality;Biodiversity and stability;Study;Suggestion 栎类是我国森林资源的重要组成部分，也是我国天然林中的重要树种，其经济和生态双重价值正逐步得到重视，栎类质量好坏直接影响到我国整体森林资源质量1。我国栎类包含壳斗科栎属（Quercus Linn.）、栲属（CastanopsisSpach）、青冈属（CyclobalanopsisOerst.）、水青冈属（Fagus Linn.）和石栎属（LithocarpusBlume）等个属，以栎属种类最多且分布最广2，主要栎类树种大约120 个，在各省均有分布。河南省栎类资源大多分布在豫南大别山区、桐柏山区、豫西伏牛山区和豫北太行山区，其中伏牛山区最多，其他地区占比较小3，主 要 优 势 树 种 有 麻 栎（Quercus acutissimaCarr.）、栓皮栎（Quercus variabilis Bl.）、锐齿栎（var.acutiserrataMaxim）、槲栎（Quercus aliena Bl.）、石栎（LithocarpusglaberNakai）4，大部分以天然次生林为主，林分质量和经营水平并不理想。森林经营是林业可持续发展永恒的主题，我国林业已经进入质量提升的发展阶段，必须转变2 河 南 林 业 科 技 第 43 卷 发展方式，通过加强森林经营来提高林地生产力和生态服务功能5。对河南省栎类经营技术、栎类森林质量、栎类抚育经营、栎类群落物种多样性与稳定性等方面开展了研究，分析了河南栎类经营的现状并提出建议，以期为河南省栎类的可持续经营提供参考。1 河南栎类地带性分布特征 河南省位于我国中东部、黄河中下游（31 23 36 22 N，112 21 116 39 E）地区，处于亚热带与暖温带的过渡地带，属暖温带亚热带、湿润半湿润气候。地貌类型复杂多样，同时具有中国地貌由西向东突变的特点和由北向南过渡的性质。受气候和地形的影响，河南省的植被表现出南北不同的过渡性特点和由高山到平原不同环境的复杂性。森林植被类型以伏牛山主脉淮河干流为界，南部属北亚热带常绿落叶阔叶林带，北部属暖温带落叶阔叶林带，栎类建群树种均以栓皮栎、锐齿槲栎（Quercus aliena var.acuteserrata Maxim.）为主。垂直地带性分布中，太行山区植被的建群树种以落叶类的栎属为主：海拔 6001 000 m 为栓皮栎、麻栎、油松（Pinus tabulaeformis）组成的针阔叶林；海拔 1 0001 800 m 为锐齿槲栎和华山松林；伏牛山区植被的建群树种以栓皮栎、麻栎和槲树（Quercus dentata）组成的柞蚕坡分布面积更加广阔，海拔 5001 000 m 北坡为栓皮栎和油松林带，南坡为栓皮栎、油松和马尾松林带；南部大别山桐柏山区的建群树种是落叶阔叶栎类：400800 m 为栓皮栎、麻栎等；800 m 以上以栓皮栎、黄山松（Pinus taiwanensis）为建群种6。整体上看，栓皮栎、麻栎在水平、垂直分布范围较广，锐齿槲栎、槲树多呈零星散生状分布，伏牛山区最多，其他地区占比较小，且大多以天然次生林为主，林分质量和经营水平亟待提高3,7。2 栎类经营技术研究现状 中国森林经营思想和理论分别学习和借鉴了前苏联、美国以及欧洲的经验，但尚未形成适合自己国情的理论体系和技术8。目前，栎类经营的研究很多是在生态采伐、结构化经营和近自然经营理论的指导下开展的，如蒲俊华9针对湖南省栎类次生林进行立地评价，在生态采伐理论指导下，分立地研究了不同年龄栎类次生林林分的抚育釆伐技术；万盼等10采用角尺度、大小比数和混角度对比分析结构化经营和未经营天然栎松混交林样地林分空间结构 5 年前后的变化；张振11基于河南山区栎类纯林、松栎混交林等 6 种典型林分类型的生存演替状态及林分近自然自然度的评价结果，依据森林近自然抚育原则，对不同类型林分制定了相应的抚育经营技术措施；欧赜瑜等（2022 年）12对比近自然森林经营、结构化森林经营和次生林综合培育3 种经营模式对小陇山栎类次生林土壤有机碳和氮磷的影响。中国北方栎类经营技术指南13中提出了 3 种栎类经营技术，即落叶栎类天然次生林经营技术、栎类结构化森林经营技术和栎类天然林近自然经营技术。但是，各种经营技术互相既包容又有区别，如何将经营技术与特定立地、林分配套，形成森林经营技术模式5,14，是目前栎类经营研究亟待解决的科研与实践问题。根据第九次全国森林资源清查河南省清查成果，河南省栎类面积 77.83 万 hm2，占全省乔木林面积的 22.35%，其中栎类天然林面积 60.58 万 hm2，占全省栎类总面积的 77.84%，占天然乔木林面积的38.61%。河南栎类天然林主要分布在豫西山区，过去栎类作为薪炭林和柞蚕林经营，也被群众采伐成材栎树作为坑木。20 世纪 90 年代，随着天然林保护工程的实施禁伐后，栎类次生林逐渐恢复，但恢复后的栎类次生林多为从基部萌生的单丛多株林分，林分密度大，主干不明显，生长量低下。近 10年来，随着森林抚育工程的实施，河南省的栎类采取疏伐、定株抚育等经营措施，栎类经营取得了一定的成效，林分质量有一定的提升，但由于基层技术人员缺乏，对施工队培训不到位，技术标准不统一，经济利益驱动等因素，全省栎类次生林整体经营效果不佳。3 栎类森林质量的研究 3.1 立地质量和林分结构 森林质量的提升需要通过采取科学、合理的经营措施，改善森林的结构，加速森林的生长和正向演替，提高森林的生产力，增强森林的供给、调节、文化和支持功能15，森林质量受立地条件和林分结构等因素的影响，不同的立地质量及林木生长阶段，林分结构的差异会导致森林生产力的差异16-17。林分立地质量评价是科学经营林分的基础，立地质量是指在某一立地上既定森林或者其他植被类型的生产潜力，对不同气候、地形、微环境以及树种特征的森林立地质量精准评价是实现科学森林经营的一项基础工作5，我国常用地位级和地位指数第 1 期 邓坦等：河南省栎类经营技术研究与建议 3 作为评定指标，如郑聪慧（2013 年）18建立了华北地区栓皮栎天然次生林地位指数表；张瑜等（2014年）19编制秦岭地区栓皮栎天然次生林地位指数 表；黄旭光等（2015 年）20、陈晨等（2018 年，2019年）21,22采用人工神经网络模型，分别建立了驻马店薄山林场天然栎树次生林、太行山区和伏牛山区栓皮栎天然次生林地位指数模型进行立地质量评价；祝维（2017 年）23建立伏牛山地区栓皮栎天然次生林地位指数表，与华北地区、秦岭地区的地位指数表对比发现，秦岭地区立地质量最好，伏牛山地区次之，华北地区相对最差。森林是一个生态系统，森林的结构在很大程度上决定了森林的生产力、健康状况、生态功能等24。李新建等（2022 年）25基于林分结构指标和林分总平均生长量指标构建关键结构因子方程模型，证实混交度、林分密度、物种组成间接影响蓄积生长量，研究表明改善林分树种混交度，合理控制林分密度与林木大小分布，优化树种组成对林分的生长有促进作用。李纪亮（2008 年）26、闫东锋等（2011年）27采用混交度、大小比数和角尺度等林分空间结构参数研究宝天曼国家级自然保护区栎类天然次生林林分空间结构特征，研究表明，该区域低龄林分的聚集程度较高，林木空间结构单元平均距离较低，这不利于林分的生长。向博文等（2019 年）28以湖南省国家森林连续清查中栎类为优势树种的样地作为研究对象，运用邻域分析方法分析林分空间结构特征，基于全混交度等 4 个主要空间结构指数构建综合空间结构模型，根据每一株林木的综合空间结构指数选取合适的间伐木进行优化，用相容性林分生长收获模型模拟最优断面积控制间伐量，保证样地在结构优化的同时提质增量。3.2 林分生长和收获预估模型 实现森林合理经营，提高森林质量，要求建立不同林分条件下的林分生长和收获预估模型，用以准确监测和预估林分生长动态，从而既能满足森林经营者合理经营森林的需要，又能解释森林经营者对森林系统干扰（施肥、间伐、择伐等）所产生的的效果。最广泛应用的分类方法将林分生长和收获模型分为全林分模型、径阶分布模型和单木生长模型24，国内对于栎属树种的生长研究主要包括栎属树种单木生长模型、直径分布模型以及其他相关生长模型29。如洪玲霞等（2012 年）30根据 61 块蒙古栎林的固定样地数据，建立了基于非线性联立方程组的蒙古栎全林整体模型。闫东锋等（2006 年）31以河南宝天曼国家级自然保护区栎类天然次生林为研究对象，对比正态分布、对数正态分布、Weibull分布、Beta 分布、Gamma 分布拟合，预测宝天曼自然保护区天然次生林 10 种主要乔木树种直径分布，发现 Beta 分布与 Weibull 分布均可以较好地描述宝天曼天然次生林主要乔木树种的直径分布。何瑞珍等（2009 年）32采用人工神经网络建模建立单木生长模型，但这种以 GIS