燕山山地白桦天然次生林生长与结构的研究

摘要

本文以河北省孟滦林场以及黑龙山林场白桦天然次生林为研究对象,通过树干解析的方法分析不同立地条件下白桦天然次生林生长差异,主要包括直径生长、树高生长和材积生长规律。并利用径阶株数分布直方图、Weibull分布等函数及拟合检验方法,分析不同地区白桦天然次生林直径结构的差异。通过利用混交度和角尺度等空间结构参数,分析了不同地区白桦次生林林分的树种隔离程度、水平分布特征。并对黑龙山林场白桦中幼龄林采伐前后林分生长和结构差异进行分析,主要包括:林分平均直径、蓄积、直径结构、空间结构等。为该地区天然白桦次生林的经营提供理论依据和技术支持。本文研究主要得出以下结论:
　　 (1)不同立地条件下白桦生长存在一定的差异,白桦天然次生林在孟滦林场直径平均生长量较快,15a达到一个高峰,连年生长量到10a左右达到一个高峰,之后呈下降趋势,而黑龙山林场白桦直径平均生长量较慢,连年生长量20a左右达到高峰;树高生长在孟滦林场生长较快,树高平均生长以及连年生长量在10a左右出现一个高峰期,在黑龙山林场树高平均生长量和连年生长量在10a也出现一个高峰期;材积生长在两个地区均没有达到最大值,说明白桦没有到达数量成熟期。
　　 (2)白桦幼龄林直径结构在孟滦林场和黑龙山林场均呈现为“反J”型分布,且符合对数正态分布,拟合效果较好。两地不同之处在于,孟滦林场大阶级林木较多,而黑龙山林场白桦幼龄林最大径阶为9,且林木株数较少。中龄林直径结构在两地区都呈现出双峰山状曲线,但孟滦林场白桦直径结构拟合效果较差,均不符合现有模型分布。而黑龙山林场白桦直径结构拟合符合对数正态分布。
　　 (3)白桦幼龄林水平分布结构在两个地区均呈现聚集分布,其平均角尺度较大。黑龙山林场白桦幼龄林聚集程度比孟滦林场白桦幼龄林聚集程度较大。白桦中龄林,在两个地区均混交其它树种,但主要树种乃然是白桦,同样,中龄林均呈聚集分布,必须进行有效措施进行水平空间结构调整。孟滦林场在白桦中龄林混交程度较小,只有两种树种。而在黑龙山林场中,白桦中龄林混有五种其它树种,平均混交度为0.47,有利于林分的稳定及生长。
　　 (4)黑龙山林场白桦天然次生林采伐三年后,中、幼龄林直径结构由“反J”型分布渐变为单峰山状分布。且中幼龄林不同保留密度直径结构也不同。幼龄林对照标准地直径没有明分布结构,除对照地外,四种保留密度中,密度较大的林分,直径结构呈现出单峰山状分布,接近正态分布,而密度较小的林分直径结构呈现出单峰山状个高峰偏右分布;中龄林对照地直径分布呈现出“反J”开型分布,其它四种保留密度中,密度较大的林分直径结构呈现为单峰山状分布,密度较小的呈现出单峰山状偏左分布。采伐对林分空间结构的影响,无论是幼龄林还是中龄林,随密度的增加角尺度的值越大,林分聚集程度越大。
　　 (5)白桦中幼龄林不同保留密度空间水平分布随密度的增加角尺度不断增大,幼龄林密度最大的标准地为对照标准地HY-3,其次为HY-1、HY-2、HY-4、HY-5,其平均角尺度分别为0.565、0.554、0.532、0.521和0.512;中龄林密度最大的标准地为对照标准地HZ-3,其次为HZ-5、HZ-4、HZ-2和HZ-1,其平均角尺度分别为0.573、0.549、0.543、0.521和0.516。
　　 (6)采伐对幼龄林生长的影响较为明显,采伐3年后,林分平均直径生长量有明显增加,但增长量随密度的增加逐渐减小。而3年内,林分蓄积的变化量不随密度的增加而减小,但采伐比没有采伐的变化幅度大;中龄林采伐3年后,各标准地林分平均胸径均比未采伐林分大。林分总蓄积则相反,采伐3年后的林分蓄积低于没有进行采伐的林分,其主要原因是采伐强度较大,没有采伐的林分中林木较多,总蓄积量相应较大。