塞罕壩人工林跡地更新方式及適宜樹種分析

于曉紅

（河北省塞罕壩機械林場，河北 圍場 068466）

塞罕壩機械林場位于河北省最北部，冀蒙交界地，屬冀北山地與內蒙古高原交匯區，是壩下、壩上過渡帶和森林——草原、森林——沙漠交錯帶，地理坐標為東經116°51'～117°39'，北緯42°02'～42°36'，海拔1010～1939.9 m。林區屬寒溫性大陸季風氣候，年均氣溫-1.3℃，極端最高氣溫33.4℃（2000 年），極端最低氣溫-43.3℃（2010 年），無霜期短，年均64d，年均降水量460 mm，積雪長達7 個月，年平均蒸發量1339.2 mm，年均相對濕度為68%。風多是本區氣候的主要特點之一，年均大風日數53d，最多年份達114d。全場土地總面積93337.62 hm2，全部為林業用地，森林覆蓋率82.0%，其中喬木林地面積74777.45 hm2，占80.1%，主要樹種有落葉松、樟子松、云杉、樺樹。塞罕壩林場有華北落葉松近熟林18405.36hm2，成熟林11920.57hm2，過熟林850.67hm2，現已進入主伐期。不同樹種生物學特性上的差異導致其適生環境和造林方式不同，通過對比研究華北落葉松采伐跡地的不同更新方式及云杉、華北落葉松和樟子松對不同采伐跡地的適宜性，探索不同樹種的適宜采伐跡地，為跡地更新造林成林提供理論依據。

1 研究方法與內容

跡地更新方式包括不同形式采伐后的更新和人工更新與天然更新等。本次主要研究皆伐更新、帶狀更新（即隔行去行，在去行中栽植更新樹種）的實用性問題，研究樹種為華北落葉松、云杉、樟子松。另外探討華北落葉松人工更新與天然更新在生長上的差別，通過上述比較研究，優化出適合塞罕壩華北落葉松人工林跡地更新的方法和技術指標。

2 結果與分析

2.1 華北落葉松人工更新與天然更新的比較

表1 人工植苗更新樹高總生長量表

表2 人工植苗更新樹高連年生長量表

表3 天然更新樹高總生長量表

表4 天然更新樹高連年生長量表

表1 顯示，華北落葉松人工植苗更新，林齡13 年，樹高達5.9m，平均生長量0.45m，表2 顯示，樹高連年生長量最高達0.9m；表3 顯示，華北落葉松天然下種更新林齡為17 年，樹高僅為1.87m，平均生長量僅為0.11m，樹高連年生長量最高僅為0.13m，為人工植苗更新的18.9%。

通過上述華北落葉松不同更新方式的比較研究，明顯可知植苗更新的優越性。因此，在華北落葉松人工林跡地更新方式上選擇人工植苗更新，這種更新方式在撫育管理上要比天然下種更新更簡單，便于操作。

表5 華北落葉松自然成活率

表6 云杉自然成活率

表7 樟子松自然成活率

2.2 帶狀更新與皆伐更新的實用性研究

2.2.1 自然成活率分析。對表5、表6 和表7 的數據進行u 分析，分析結果：落葉松帶狀更新——落葉松皆伐更新，u=1.019＜u0.05=1.96；云杉帶狀更新——云杉皆伐更新，u=3.704＞u0.05=1.96；樟子松帶狀更新——樟子松皆伐更新，u=1.595＜u0.05=1.96。由分析可知，云杉帶狀更新與皆伐更新差異顯著，其帶狀更新的自然成活率明顯高于皆伐更新的自然成活率。表7 顯示，樟子松不適合華北落葉松人工林帶狀更新，因其自然成活率只有63.0%，4 年保存率不足30%。

2.2.2 帶狀更新自然保存率變化規律。根據表8 數據，選擇y=aebx，y=a+b/x 和1/y=a+b/x 三種模型來模擬云杉和華北落葉松帶狀更新自然保存率變化規律，結果見表9 和表10。

表8 帶狀更新自然保存率（%）的變化

（1）云杉帶狀更新自然保存率變化規律：根據表9，以r 絕對值為指標，r 絕對值越大越好，選擇y=a+b/x，既y=90.112+35.301/x 作為云杉帶狀更新自然保存率變化規律的模型。

表9 云杉自然保存率模型模擬結果

（2）華北落葉松自然保存率的變化規律：根據表10，以r 絕對值為指標，r 絕對值越大越好，選擇y=a+b/x，既y=67.3018+135.6819/x 作為華北落葉松帶狀更新自然保存率變化規律的模型。

表10 華北落葉松自然保存率模型模擬結果

（3）華北落葉松和云杉帶狀更新自然保存率理論值及差值：

根據云杉和華北落葉松自然保存率變化規律模型，計算出自然保存率理論值和理論值差值，計算結果見表11 和表12。

表11 不同樹種帶狀更新自然保存率理論值

表12 表明，云杉在20～25 個月時，其自然保存率較穩定，而華北落葉松在40～45 個月時才穩定，按年齡計，帶狀更新云杉其自然保存率2a 就可以穩定，而華北落葉松則需要近4a 的時間，這在很大程度上意味著帶狀更新云杉管護時間需要2a，而華北落葉松則需要管護4a。

表12 不同樹種帶狀更新自然保存率理論值差值

2.2.3 帶狀更新自然保存率分析。檢驗表13 自然保存率數據，結果為云杉——華北落葉松：u=8.603＞u0.05=1.96，結果表明，兩個樹種的自然保存率差異顯著，華北落葉松幾乎不適合進行帶狀更新。

表13 不同樹種帶狀更新自然保存率

2.2.4 生長表現分析。帶狀更新試驗的3 個樹種，除樟子松自然保存率不足30%，依自然保存率指標將其剔除外，云杉和華北落葉松的自然保存率尚可，特別是云杉，其自然保存率達91.8%。但云杉和華北落葉松的生長表現差異顯著，云杉生長量最高達20cm，枝葉正常，其在皆伐跡地上表現為生長緩慢，高生長量最高才8cm，枝葉有干黃現象。華北落葉松帶狀更新高生長量不低，但非常纖細，有木質化不良的現象，并且自然保存率偏低，其在皆伐跡地上表現為生長健壯，栽植4a高生長量最高達40cm，并且木質化良好。因此，云杉適宜帶狀更新，華北落葉松適宜皆伐更新。

3 結語

（1）華北落葉松人工林跡地適宜人工植苗更新，不適宜天然下種更新。（2）不同的樹種適宜不同的更新方式，華北落葉松和樟子松適宜皆伐跡地更新，不適宜帶狀更新，云杉則適宜帶狀更新。（3）帶狀更新下，云杉和華北落葉松的自然保存規律皆遵循y=a+b/x 模型，只是由于樹種不同，a、b 值有所不同。（4）帶狀更新云杉自然保存率2a 就穩定，其保存率達91.8%，而華北落葉松自然保存率4a 才能穩定。