吴树芹，尤海舟

(1.承德市滦平国有林场管理处，河北 承德 068250；2.河北省林业科学研究院, 河北 石家庄 050061)

栎林是我国暖温带阔叶林地区地带性植被类型，冀北山地主要分布有蒙古栎(Quercusmongolica)、槲树(Q.dentata)、辽东栎(Q.liaotungensis)等栎属树种，抗干旱，耐瘠薄，适应性强，形成大面积的天然次生林，在水源涵养、水土保持与生物多样性维护等方面发挥着重要的生态功能。由于长期的滥垦滥伐，本区栎林多代萌芽，普遍退化成矮林、疏林甚至灌木林，林分生长停滞，成为当前森林经营工作的难点与重点。多年来，低质低效次生林改造成为林业生态建设重点关注对象，各地针对林分特点，相继提出全面改造、抚育改造、带状改造等多种方法[1]，其中栽针保阔、培育松栎混交林和近自然经营方法得到普遍提倡并取得较好的改造效果[2-5]，可有效促进退化林分向实生林和混交林、异龄林转变。槲树在冀北山地主要分布于阳坡，生长地土层浅、砾石多，生长环境尤为干旱瘠薄，槲树林成为本区最为典型的矮林和疏林，也是退化最为严重的次生林类型，生态修复难度很大。油松(Pinustabuliformis)耐干旱瘠薄，是冀北山地广泛应用的造林树种，通常认为本区的原生地带性植被是松栎混交林，因此在退化栎林中采取林冠下栽植油松应具有较好可行性。本研究以退化槲树次生林为试验对象，开展油松林冠下造林试验，以期达到调整林分结构和促进林分生长、提高林分质量的目标。

1 试验区概况

研究区位于河北省北部承德市的滦平县，属冀北燕山山脉中段。本区气候属中温带向暖温带过渡的半干旱半湿润大陆性季风气候，年平均气温7.6 ℃，最冷月为1月，平均气温-10.8 ℃，无霜期149 d；多年平均降水量552.6 mm，多集中于6—8月，占全年降水的70.5%；多年平均蒸发量1 679 mm。本区土壤随海拔高度由低而高为草甸土—褐土—棕壤。海拔700 m以上山地多为林地，土壤发育以棕壤为主，土壤表层有机质含量丰富。本区属华北植物区系，森林植被类型属我国东部湿润森林区温湿带半旱生落叶阔叶林，主要森林植被类型有油松人工林、蒙古栎天然次生林、槲树天然次生林、侧柏天然次生林等。

2 材料与方法

2.1 试验地概况

试验林为生长于阳坡的多代萌生槲树次生林，林龄约35 a，海拔700～750 m，平均坡度约27°，褐土，土层厚度不超过30 cm，砾石含量约20%，选择了2块试验样地。样地1为槲树次生林，伴生有少量春榆(Ulmusglaucescensvar.lasiocarpa)和小叶白蜡(Fraxinusbungeana)，林木分布疏密不匀，密度约1 575株·hm-2，平均胸径7.2 cm，平均树高4.6 m，乔木层郁闭度0.5；灌木层以山杏(Armeniacasibirica)和鼠李(Rhamnusparvifolia)为主，高度约1.0 m，盖度约30%。样地2为槲树次生林，伴生有少量胡桃楸(Juglansmandshurica)、蒙古栎，林木分布较为均匀，密度约1 365株·hm-2，平均胸径11.1 cm，平均树高5.2 m，乔木层郁闭度0.6；灌木层以鼠李和三裂绣线菊(Spiraeatrilobata)为主，高度约0.8 m，盖度约20%。

2.2 试验和调查方法

2016年4月对林分进行轻度抚育，主要是伐除一丛多株的生长不良木和过密木，适度修去主干2 m内的粗大枝丫。沿水平线进行带状割灌，带宽1 m，带距3 m，按株行距3 m×3 m挖鱼鳞坑整地，鱼鳞坑规格60 cm×40 cm×30 cm，整地时不严格按株距进行，充分利用林隙，避开局部郁闭度较高、土层薄、砾石过多的地块。采用3年生油松容器苗进行冠下造林，容器杯规格16 cm×16 cm，苗木平均株高45 cm。

造林1个月后调查油松成活情况，第2年春季调查保存情况。2017年、2018年生长季结束后调查油松幼树的地径、株高和新梢生长量。以上调查采用抽样法，每样地分别在上、中、下坡位随机选取30株油松幼树进行调查统计。2018年调查时，每样地选取5株油松幼树，整株挖出，详细测量地上生物量、地下生物量、根系深度、根幅宽度及长度大于5 cm的根的数量。在试验样地内根据油松受遮阴程度的不同，分全光照射、侧光照射和完全遮阴3种光照条件，调查和测量幼树的地径、株高、新梢长及生长健壮程度，其中健壮程度分为“优、中、差”3级，每种光照条件共调查30株，分析不同光照条件对油松幼树生长的影响。另外，每样地设30 m×20 m矩形样方1块，详细统计样方内的乔木和油松幼树数量，分析林冠下造林对林分结构的影响。

3 结果与分析

3.1 油松造林成活与保存情况

油松是典型的抗干旱瘠薄树种，适宜在槲树生长的干旱阳坡造林，本区阳坡栎林中也零星生长有天然油松。冠下造林的油松幼树的成活与保存情况见表1，表1的统计结果显示，2块试验样地的油松造林成活率和保存率均较高，能够达到造林生产技术要求。对比2块试验样地的造林成活情况，样地1稍高于样地2。从现场立地条件分析，样地1的立地条件相对较差，林木长势也较差，但油松造林成活与保存情况优于样地2。可见，立地条件没有对油松幼树期的成活与保存形成障碍，样地2较高的林分郁闭度可能是影响油松成活和生长的重要因素。实地调查中发现，试验样地中有部分油松栽植在郁闭度较高的树荫下时，死亡情况发生较多。因此，油松冠下造林宜选择槲树林木稀疏、郁闭度较低的林分。

表1 油松造林成活与保存情况统计表

3.2 油松幼树生长情况

对油松幼树的生长情况进行了调查统计，表2的调查结果显示，2块样地目前均已处于正常生长状态，样地1的油松生长情况优于样地2。这同样是受林分郁闭度的影响。样地1虽然立地条件较差，但林分郁闭度较低，林分高度也仅有4.6 m，冠下造林的油松光照条件较好，生长健壮。

从油松幼树根系的发育情况看，样地2的根系生长优于样地1，可能的原因是样地2立地条件相对较好，土质较为疏松，利于根系生长发育。从总体上看，2块样地油松的根深明显不足，这主要是受容器苗的影响，虽然生长3年，但多数幼树的根系仍未突破原有容器苗根坨的限制。

表2 油松幼树生长情况

3.3 不同光照条件下的油松生长情况

油松是典型的阳性树种，但在幼苗期也有较好耐荫性。本次试验材料为3年生油松容器大苗，至2018年苗龄为6年，株高普遍在60～100 cm，已处于喜光阶段。调查结果表明，全光条件下的油松生长较完全遮阴和半遮阴(侧方受光)条件下明显健壮；半遮阴较完全遮阴条件下虽然地径和株高生长无显著差异，但新梢生长量差异显著。因此，退化林分冠下栽植的油松生长量受光照影响显著(见表3)，造林时应尽量选择遮阴较小的林隙，造林后及时抚育，尤其是要对上层乔木加大疏伐和修枝力度，以改变光照条件，促进油松幼树发育。过度郁闭的林分显然不适宜进行油松冠下造林。

表3 不同受光程度油松幼树生长状况调查表

3.4 对林分结构变化的影响

退化槲树次生林经过冠下造林，林分的树种结构、空间结构和林龄结构均发生了显著变化。表4的统计结果显示，试验样地已由原有的单层同龄纯林转化为异龄复层针阔混交林，同时林分中实生树所占比例提高到1/3以上，这将对林分的长期生长发育和群落稳定性产生良好的促进作用，对于林分质量和生态功能的提高也将有明显的促进作用。

表4 退化槲树林造林前后林分结构变化情况

4 结论与讨论

本次试验表明，对于林木稀疏、郁闭度较低的槲树次生林进行冠下油松造林具有较好可行性，根据本次试验结果，在林分郁闭度低于0.6的条件下，油松的造林成活率与保存率均较高，形成了异龄复层混交林，有望发育成具有较好稳定性的松栎混交林，可起到较好改善林分结构和促进林分健康发育的作用。

从油松幼树生长发育情况看，受光充分的油松幼树生长明显优于遮阴程度较高的情况，说明退化栎林冠下造林的油松幼树生长发育的关键是受光条件，因此应适度加大退化栎林的疏伐或修枝强度，创造较好的光照条件，以利于油松幼树生长。

油松幼树根系生长调查结果显示，地下部分的生长明显落后于地上部分，尤其是根系生长3年后仍未突破原有容器苗的根坨结构。这一方面说明油松容器苗基质所含营养物质基本可满足树体生长，另一方面则是容器苗培育过程形成了一定程度的窝根，根系生长尤其是主根生长受到了限制，根深明显不足，根幅扩展也相对较慢，这会对树木的长期生长形成不利影响。因此，育苗时应适当加大容器杯高度，以拓展根系生长空间；同时，干旱阳坡立地条件差，根系生长发育有较大困难，造林时应适当加大整地强度和提高整地质量，为根系生长创造较好条件。