刘占伟，马明呈，付生艳，许焕

(1.青海省天峻县林业局，青海 海西 817299；2. 青海大学，青海 西宁 810016)

仙米林区青海云杉林抚育效果调查与评价

刘占伟1，马明呈2，付生艳2，许焕2

(1.青海省天峻县林业局，青海 海西 817299；2. 青海大学，青海 西宁 810016)

确定适宜的抚育间伐强度以建立适宜的林分结构，使森林的多种效益得到充分发挥，在门源县仙米林区，对青海云杉中幼林进行抚育间伐，并设定9个固定样地，于2016年对固定样地进行复测，通过测定林下植被多样性、林分生产力及林下更新3个方面的9个指标，进行青海云杉林抚育效果的评价。结果表明：15%的抚育强度在优化林分结构、提高林分生产力方面效果最佳；25%的抚育强度在提高林下植被多样性方面效果最明显；5%的抚育强度效果不明显。

仙米林区；青海云杉林；抚育间伐；调查；评价

森林抚育是人为干扰森林生态系统的经营模式，其目的是调整树种组成与林分密度，均衡土壤养分与水分循环，改良林木生长发育的生态条件，缩短森林培育周期提高木材质量和工艺价值，发挥森林的多种效益，通过一定的抚育措施，伐去部分生长较弱、病虫害较严重的林木，为保留的林木创造更好的生长环境条件，使森林充分发挥各种效益[1]。

青海云杉(PiceacrassifoliaKom.)为松科云杉属植物[2]，分布于中国大陆的青海、甘肃、内蒙古、宁夏等地，生长于海拔2 400～3 550 m的地区，一般生于山谷、阴坡林中、山坡、山坡云杉林中、河谷、阴坡、林中和阴山谷，是构成我国寒温带针叶林的主要成分之一，具有较强的适应性，耐寒耐旱，耐瘠薄；同时也是青海森林植被的建群种，形成了特有的高海拔森林植被景观[3，4]。抚育间伐，又称抚育采伐，是在林分郁闭后直至主伐的期间内，对未成熟的森林定期而重复的伐去部分林木，为保留的林木创造更好的生长环境条件，同时获取一部分木材的一种森林培育技术措施[5]。是以采伐部分林木为手段，改善林内光照条件，为保留木增加营养面积，同时进行人工选择，以达到提高林木产量和质量的目的。研究不同抚育方式、强度和频率对森林生态系统的干扰，对重建、恢复森林生态系统固有功能及实现森林可持续经营管理有重要意义。由于自天保工程实施以来，对天保工程区全面禁伐，仙米林区青海云杉中龄林缺乏必要的抚育措施，造成生长状况不断下降，生理机能不断减弱，抗病害能力也不断下降，有可能造成森林病虫害的大面积爆发。通过合理的抚育措施，促进林木的正常生长，调整林分密度，改善林木生境，增加各种生理机能和抗病虫害能力，使森林的各种效益得到更好的发挥。森林抚育效果是评价天然林保护的主要方面，对促进青海云杉天然林恢复具有重要意义[6]。

通过研究评价各小班在不同抚育强度下的森林抚育效果，确定适宜的抚育强度，为青海云杉林建立适宜的林分结构，充分发挥森林的多种效益，为天然林的抚育和保护工作提供技术保障[7]。我国具有5 000×104hm2的中、幼龄林，现已形成了以中、幼龄林为主体的森林资源分布格局，其森林结构和质量问题十分突出。主要表现为纯林多、密度大和生长不良。对此，我国各地针对区域树种开展了卓有成效的研究，取得了良好的效果。通过森林抚育效果评价，促进了科研与林业生产的衔接，加快了科研成果的生产力转化[8]。通过技术成果转化，森林可持续经营技术更为完善。

1 材料与方法

1.1 研究区域概况

门源仙米林场位于37°02′—37°50′ N，101°46′—102°39′ E，属青海省海北藏族自治州门源回族自治县东部峡谷地区，是青海省重要的水源涵养林区，北接甘肃省肃南县西营河林场，东与甘肃省天祝县毗邻，南连本省互助县，距西宁市108 km。高原亚寒带气候，冬季漫长而严寒，夏季短暂而温暖，年降水量300～600 mm，以夏雨为主。相对湿度很高。试验区平均海拔在2 700～3 000 m，地貌为中山，坡度较缓。主要林分类型有青海云杉纯林、青海云杉和白桦的针阔混交林及白桦纯林；林区土壤多为黑钙土，林区内植物种类繁多，达千余种，其中乔木树种有4科5属12种，主要有青海云杉、祁连圆柏、白桦、紫桦、山杨；灌木有10科18属60多种，主要有杜鹃、金露梅、银露梅、小檗、沙棘、高山柳；草本和蕨类植物有4科211属900余种，野生动物主要有雪豹、棕熊、马鹿等。

1.2 试验设计

样地位于林区抓日沟、恰久、下湾沟三个区域内，青海云杉林原始状态相差不大，于2011年选择林分生长状况可以代表区域内平均水平的青海云杉中幼林进行抚育间伐，伐去部分竞争或生长不良的林木，并设置9个固定样地，样地分别设定为弱度抚育样地(样地编号为：A、B、C)，中度抚育样地(样地编号：D、E、F)，强度抚育样地(样地编号：G、H、R)，于2016年对这9个固定样地进行复测，参与抚育强度的评价与决策。样地面积20 m×20 m，在每个样地的中心和四角共设置5个样方进行测定。测量指标有：(1)林下植被多样性指标：包括灌木盖度、草本盖度、灌木优势种多度及草本优势种多度；(2)生产力指标：包括林木平均生长量、平均胸径、平均树高；(3)林下更新指标：包括林下幼苗年生长量、幼苗成活率。抚育样地的基本情况见表1。

表1 样地概况

注：在抚育强度一列中，2表示抚育强度=5%，3表示抚育强度=15%，4表示抚育强度=25%。

1.3 调查方法

1.3.1 乔木层的调查 调查样地林分类型、树木种类。测量样地内青海云杉标准木坐标、树高、胸径及郁闭度，根据调查数据计算胸径生长量[2]。

1.3.2 林下植被调查 灌木盖度和草本盖度的测定采用对角线法进行测定。在每个样地的中心和四角共设置5个2 m×2 m的林下植物调查样方，记载灌木种类、灌木盖度、优势种、多度。在每个样地的中心和四角共设置5个1 m×1 m的林下植物调查样方，记载木本种类、木本盖度、优势种、多度。

1.3.3 林下更新情况调查 在每个样地的中心和四角共设置5个5 m×5 m的林下更新调查样方。调查样方内青海云杉幼苗年生长量及成活率。

1.4 数据处理

用Excel 2003和SPSS 17.0软件进行数据处理。

2 结果与分析

2.1 抚育强度对青海云杉林的综合影响

2.1.1 不同抚育强度对林下植被多样性的影响 抚育间伐及不同抚育强度对青海云杉林林下植被多样性的影响见表2和3。由表2可知，2011年各样地在未经任何抚育经营的情况下，各样地林下植被多样性的各项指标之间均无显著差异。间伐5年后，于2017年进行各项指标的复测，结果如表3。两表相比可得， 2011年4强度抚育下的灌木盖度为31%,经4强度抚育下的间伐措施，灌木盖度的最高值出现在该强度抚育下，其值为66%(2016年)。2011年4强度抚育下，样地内灌木优势种为银露梅，其多度为34%，经间伐5年后，G样地内优势种有银露梅和金露梅，其相对多度达到71%,种间竞争激烈，严重影响林分的更新。2、3强度抚育下，样地内的优势种均为银露梅，随着抚育强度的加大，样地内优势种的多度均不断增加。由此可知，4强度抚育在提高灌木多样性方面效果显著。

样地未被抚育间伐前，各样地草本盖度值均变化于35%左右，而经间伐5年后草本盖度随着抚育强度的增加而增大，变化于49%～72%，草本盖度的最大值出现在抚育强度最高的样地内，其值为72%，4强度抚育的草本盖度高出2强度抚育林分的23%。3、4强度抚育下，草本的优势种为天门冬，其多度高达69%-71%,2强度抚育下其优势种为禾草，其多度为48%，由此可得，3、4抚育强度在提高草本多样性方面效果显著，而2强度抚育对其影响效果不显著。在间伐后5年内，3个抚育强度均能显著降低林分郁闭度，其变化于0.65～0.71之间，郁闭度和草本盖度共同制约着林分更新，草本盖度随着郁闭度的减小而增大，林下幼苗更新竞争加大，制约了幼苗的更新。本研究中，4强度抚育下郁闭度最小，草本盖度最大，严重制约了青海云杉天然更新，这与样地实际调查情况一致。抚育间伐对林下植被多样性的影响效果显著，不同的抚育强度对林下植被多样性的影响也不尽相同。

表2 2011年伐前样地内林下植被多样性指标现状调查表

表3 2016年伐后样地内林下植被多样性指标现状调查表

注：5%水平差异显著。

2.1.2 不同抚育强度对林地生产力的影响 林地生产力是衡量森林生态系统稳定性的重要指标，本研究中，从表5可以看出，抚育间伐能够显著提高青海云杉林的平均胸径生长量，在3强度抚育下林木平均胸径生长量最高(5.3±0.04)，其次为4强度抚育下的林木(4.2±0.05)，平均胸径生长量最小的是2强度抚育下的林木。

表4 2011年伐前样地内林地生产力指标现状调查表

表5 2016年伐后样地内林地生产力指标现状调查表

注：5%水平差异显著

经表4、表5对比可知，各样地在抚育间伐前后，林木的平均胸径与平均树高均无显著差异，但在不同抚育强度下林分平均胸径、平均树高均较对照略有增加。由表5可知，3强度抚育下树木的平均胸径(19.11 cm)和平均树高(17.12 cm)均略高于2、4强度抚育下的对照值。

2.1.3 不同抚育强度对林下幼树更新的影响 青海云杉是以种子繁殖形式为主的有性更新，虽然是耐阴树种，但幼苗更新和生长仍需要充足的(相对而言)光热条件，抚育间伐就是通过改变林分内的光热条件来促进幼树更新和林木生长的一种育林措施。不同抚育强度对青海云杉幼苗更新的影响见表6。从表6中可以得知，抚育强度的大小直接影响着林下幼苗的更新生长量及其成活率。3抚育强度下林下幼苗的更新效果最佳，年平均高生长量最大，其值为13.3 cm,分别高出2和4强度抚育下幼苗年平均高生长量5.2 cm和6.4 cm。在3抚育强度下林分结构最优，林下植被生长情况良好，几乎没有病虫害，幼苗更新效果最佳，其成活率也最大，高达99%。4强度抚育下，林下草本、灌木盖度过大，与幼苗间的竞争加大，制约着林下幼苗的更新，其成活率为97%，较2和3抚育强度均小，因此在该抚育强度下右面更新效果最差。2强度抚育下，对幼苗更新影响不显著。

表6 抚育强度对仙米林区青海云杉林下幼苗更新的影响

注：5%水平差异显著

2.2 青海云杉林抚育强度的综合评价

结果表明，3强度抚育在促进林分平均胸径生长量、林分生产力和林下幼苗更新的稳步增长方面具有突出效果。在该抚育强度下，样地内青海云杉林的平均胸径生长量最高，林下幼苗的年平均高生长量最大，成活率最大，更新效果最佳。4强度抚育能够明显提高林下植被的多样性，平均胸径生长量增加效果明显，但使林分郁闭度明显减小，使灌木、草本盖度明显增加，导致种间竞争激烈，严重影响林分的更新，不利于林下幼苗的更新，同时影响了林分的稳定性。2强度抚育相对于3、4强度抚育来看，对林分结构调节效果不太明显，对影响平均胸径生长量增加程度不明显，对林木的平均树高和平均胸径影响效果较小，该强度抚育下，灌木盖度及草本盖度差异不显著，林内种间竞争依然激烈，所以综合影响不大。不同的抚育强度对青海云杉林的影响是不同的，为了对不同抚育强度的适宜度进行全面评价，从建立适宜林分结构、发挥林分生产力等生态效益出发，确定为以下3个目标：(1)林下植被多样性较高；(2)林地生产力最高。(3)林下更新效果最好。因此适宜抚育强度的对森林抚育十分重要。根据上述确定的目标，选择灌木盖度、草本盖度、灌木优势种多度、草本优势种多度、平均胸径生长量、幼苗新梢生长量、幼苗成活率等共计7个指标用于综合评价与决策。

3 结论

3.1 15%的抚育强度在促进林分平均胸径生长量、林分生产力和林下幼苗更新的稳步增长方面具有突出效果。在该抚育强度下，样地内青海云杉林的平均胸径生长量最高，林下幼苗的年平均高生长量最大，成活率最大，更新效果最佳。

3.2 25%的抚育强度能够显著提高林下植被的多样性，平均胸径生长量增加效果明显，却导致林分郁闭度减小，致使灌木、草本盖度显著增加，导致种间竞争激烈，严重影响林分的更新，不利于林下幼苗的更新，同时影响了林分的稳定性。

3.3 5%的抚育强度相对于15%、25%强度抚育来看，对林分结构调节效果不太明显，对影响平均胸径生长量增加程度不明显，对林木的平均树高和平均胸径影响效果较小，该强度抚育下，灌木盖度及草本盖度差异不显著，林内种间竞争依然激烈，所以综合影响不大。经本研究得出结论，在抚育间伐的过程中，应严格按照间伐要求来展开一系列间伐工作，根据中幼林的林木特征及当地气候环境等自然概况，确定适宜的抚育间伐强度，完成森林抚育经营活动，使森林的多种效益得到发挥。

4 讨论

为探讨充分发挥仙米林区青海云杉林多种效益的发挥，本研究通过评价在不同强度抚育下青海云山林群落的生长情况，确定出适宜的抚育强度，为以后仙米林区青海云杉林抚育强度的确定树立理论依据。本研究结果表明，抚育间伐能够降低仙米林区青海云杉林郁闭度，使草本盖度增大、促进林木平均胸径生长量、提高灌木盖度值，但是对平均树高、平均胸径影响不大，这与常伟等[11]对秦岭主要天然次生林抚育经营研究结论一致。

抚育间伐作为一种重要的森林培育手段，虽然可以调整林分结构、改善林木生境、促进林木生长、提高林木质量、维持森林生态平衡、发挥森林的多种效益，但如果控制不好抚育强度，反而会使林分的稳定性降低、制约林下更新，在生态管理中造成负面影响。

[1] 青山.抚育间伐的意义和砍伐对象[J].云南林业，1984(6)：10-11

[2] 李耀阶．青海木本植物志[M]．西宁：青海人民出版社，1987： 20-21

[3] 魏克勤.祁连山水源涵养林区的青海云杉林[J].兰州大学学报，1990,26(专集)：2-8

[4] 高云昌，张文辉，何景峰，等.黄龙山油松人工林间伐效果的综合评价[J].江西农业大学学报，2013,24(5)：1313-1319

[5] 张振宽.人工中幼林抚育管理技术[J].现代农业科技，2013(19)：31-33

[6] 李新华.天山西部云杉人工林的抚育改造及更新[J].林业实用技术，1990(9)：18-20

[7] 刘成玉，杨永富，狄升，等.森林抚育间伐效果比较及间隔期和强度的确定[J].林业经济，1990(4):38-44

[8] 刘佳平.浅探森林抚育间伐强度的确定[J].中国林业，2016(8)：22-25

Investigation and Evaluation on Tending Effect ofPiceacrassifoliaPlantation in Xianmi Forest Region

Liu Zhanwei1,Ma Mingcheng2,Fu Shengyan2,Xu Huan2

(1. Forestry Bureau of Tianjun County,Qinghai Province,Haixi 817299, China; 2.Qinghai University ,Xining 810016,China)

In order to determine the appropriate intensity of tending thinning, appropriate stand structure was established, so that the benefits of the forest are given full play. In the county of Xianmi Forest Region, the youngPiceacrassifoliawas conducted tending thinning, and nine fixed plots were established. The re-test was carried out in 2016, mainly by measuring the diversity of understory vegetation.Through determining nine indicators of productivity and forest regeneration, tending effect ofPiceacrassifoliaplantation was evaluated. Result shows that 15% of the tending intensity have the optimal effect in optimizing stand structure and improving stand productivity. The effect of 25% tending intensity is the most obvious on improving diversity of understory vegetation. The effect of 5% tending intensity is not obvious.

Xianmi Forest Region;Piceacrassifolia;forest tending;survey;evaluation

1005-5215(2017)08-0007-04

2017-07-03

青海天然林保护科技支撑项目(TB201605302)

刘占伟(1988-)，男，青海人，助理工程师，从事天然林保护工作，Email：254733058@qq.com

马明呈(1965-)，男，教授，硕士生导师，从事天然林修复研究，Email：2863150448@qq.com

S753.5

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2017.07.003