林分郁閉度對林下天然構樹生長的制約性

孔慧 徐慶 張洪生 屈峰 孔祥娟 趙冬 孔令雷

摘要：? 通過對魯西南砂石山構樹脅迫防護林生長的調查研究，平茬2 a后構樹灌木平均株數、分枝數分別比對照株增加了132.95%、-24.50%，證明構樹灌木平茬能夠刺激伐樁萌蘗，短期內會加劇對目標林分的生長脅迫。林分郁閉度≥0.75時，林下構樹覆蓋度≤5%，林下構樹種籽或平茬構樹失去必須的生存環境；林分郁閉度≤0.3時，林下構樹覆蓋度≥95%，會對目標林分造成嚴重的生長脅迫。研究表明，郁閉度低于臨界值（郁閉度≤0.3）的目標林分或存在林中空地的林分，有目的選擇原生灌木枝條進行人工促進天然更新或補植造林的方式提高林分郁閉度能夠使低質低效林達到快速林相改造的目的。

關鍵詞：? 防護林；? 林分郁閉度；? 構樹；? 生長；? 制約性

中圖分類號：? ?S 715. 3? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：? ?A? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：１００1 － 9499（２０24）02 － 0011 － 04

構樹（Broussonetia papyrifera）屬于?？茦嫎鋵俾淙~喬木，具有適應性強、耐干旱、貧瘠、鹽堿等特性[ 1 ]，廣泛分布于我國西南、西北、華東、中南、華北等地區，常野生或栽于村莊附近的荒地、田園及溝旁。構樹資源具有極大的開發潛力和廣闊的利用前景，有著較高經濟價值的同時能夠緩解飼料資源嚴重短缺問題，能夠廣泛應用于醫學、制漿造紙、城鄉綠化等各個領域[ 2 ]。構樹繁殖方式之一是通過飛鳥傳播種子，加之其具有極強繁殖力生物學特性，對生存立地條件要求極低，任何空閑隙地都可以快速生長，擠占原生植被生存空間，導致美國、加拿大、日本、英國、德國等許多國家把構樹定為外來入侵物種。構樹是魯西南砂石山防護林林下普遍生長的灌木之一，隨著灌木覆蓋度的提高會對目標樹種造成生長脅迫，導致林分質量下降，清除難度極大。本文通過研究林分不同郁閉度制約林下構樹灌木生長的規律，總結形成一套通過森林撫育方式抑制林下天然構樹灌木生長的配套技術體系，旨在達到保護并促進目標林分健康生長的目的。

1 研究區概況

研究區位于曲阜市國有石門寺林場，屬暖溫帶季風性氣候區，年平均氣溫13.6 ℃，極端最高氣溫40.3 ℃，極端最低氣溫-18.1 ℃。全年平均總降水量691.4 mm，多集中于6、7、8三個月，占全年總降水量的60%以上，冬季和春季降水量較少，僅占總降水量的25%左右，給林業生產帶來很大困難。植物生長期7～8個月，生長期內的降水量為600 mm左右，分布不均勻，在生長初期和生長后期常出現干旱現象。夏季多東南風，一般2～3級，冬季多西北風，一般4級以上。天氣相對溫度68%左右，有效積溫5 035.2 ℃。林場經營面積258.78 hm2，活立木蓄積量1.74萬m3，森林覆蓋率98.33%。林場共劃分3個林班，28個小班，有林地面積254.45 hm2，其中麻櫟（Quercus acutissima）125.14 hm2，刺槐（Robinia pseucloacacia）58.38 hm2，赤松（Pinus densiflora）52.98 hm2，側柏（Platycladus orientalis）1.98 hm2，其他樹種15.97 hm2，全部為國家重點公益林。選擇研究的林分造林時間為1968～1976年，主要樹種麻櫟、赤松、側柏已到達成熟林階段，刺槐為過熟林階段。麻櫟、側柏林生長旺盛，林分質量較好；刺槐林已呈灌木狀矮化，并形成多代萌生林，處于逆向演替階段，林分屬重度退化次生林。赤松林部分林分質量差，樹體衰弱，處于競爭生長或質量選擇階段，保存率≤25%。有林地灌木和下木95%為構樹，其次為黃荊（Vitex negundo）、扁擔木（Grewia biloba）、臭椿（Ailanthus altissima）、苦楝（Melia azedarach）等（表1）。

2 研究方法

2. 1 研究對象

研究的目標樹種為赤松、麻櫟、刺槐、側柏，以及林下構樹灌木，主要調查因子為目標林分的郁閉度，林下原生構樹灌木、構樹灌木平茬2 a后萌蘗樹高、冠幅、分枝數以及灌木覆蓋度等因子。

2. 2 調查方法

2. 2. 1 林分郁閉度調查

當郁閉度較大時，采用對角線截距抽樣調查方法，林分郁閉度=喬木樹冠垂直投影覆蓋面積/樣地面積的比值。當郁閉度較小時，采用平均冠幅測定調查方法，小班林分郁閉度=樣地內林木平均冠幅面積×林木株數/樣地面積，郁閉度記載到小數點后2位。調查數據測定均重復三次。

每個小班隨機設置4個樣地，樣地四角埋設木樁（或在裸巖上噴漆作記號）進行固定，規格為25.82 m×25.82 m方形樣地，面積666.67 m2。樣地編號以小班為單位進行統編號：林班-小班-樣地（圖1）。

2. 2. 2 灌木因子調查

灌木覆蓋度采用對角線截距抽樣調查方法，灌木覆蓋度=樣地內灌木樹冠垂直投影覆蓋面積/樣地面積的比值，按百分比記載，精確到5％。使用測量花桿、卷尺實測灌木平均高度、冠幅，即樣方內灌木層的平均高度、冠幅，冠幅測量東西、南北兩個方向數值的平均值（cm），數值取整數。以地上部分枝條長度≥30 cm的分枝數進行計數，分枝數=樣方內每株灌木分枝數之和/灌木株數的平均值，數值取整數。調查數據測定均重復三次。調查2021年11月平茬后留茬高度3～5 cm的構樹灌木樣方布設在樣地西南角向西2 m處，調查原生構樹灌木樣方布設在樣地西北角向北2 m處，規格4 m×4 m，面積16 m2，樣方四角埋設木樁（或在裸巖上噴漆作記號）進行固定。依托每個構樹灌木樣地分調查類型布設2個樣方，樣方編號根據樣地布設調查類型進行統編號：林班-小班-樣地-樣方（圖1）。

2. 3 數據處理

采用Excel 2013軟件對調查數據進行匯總、統計、制圖，使用SPSS 19.0軟件分析不同林分郁閉度影響林下構樹灌木生長因子之間的差異化。

3 結果與分析

3. 1 林分郁閉度對構樹灌木平茬后伐樁萌蘗的影響

研究表明，構樹灌木平茬2 a后，林分郁閉度與構樹平茬伐樁萌蘗力呈反相關關系，具有顯著性差異（p<0.05）。構樹灌木平均株數、分枝數與對照株（未平茬前）分別增加了132.95%、-24.50%，構樹灌木平茬能夠刺激伐樁萌蘗，短期內會加劇對目標林分的生長脅迫。林分郁閉度≥0.65時，平茬構樹伐樁分蘗力較強，但能制約構樹樹高、冠幅生長，對目標林分生長脅迫性較??；林分郁閉度≤0.43時，平茬構樹伐樁分蘗力較小，但能促進樹高、冠幅生長，對目標林分脅迫性較大。通過人工森林撫育措施對構樹伐樁萌蘗條在生長季進行多次刈除，或通過在新生長的萌蘗條上定期噴施草甘·三氯吡（草甘膦+三氯吡氧乙酸）等化學藥劑進行清除，能有效遏制平茬構樹再次對目標林分造成生物危害（表2、表3）。

3. 2 林分郁閉度對構樹灌木生長的制約規律

調查數據表明，通過對石門寺林場三個林班、7個小班、28個樣地林分郁閉度和構樹灌木覆蓋度的調查，林分郁閉度和構樹灌木覆蓋度之間表現為反相關關系，呈現顯著性差異（p<0.05）（表4）。

根據孔令雷等[ 3 ]調查研究，構樹通過鳥類自然傳播方式，在林分中天然下種形成林下灌木林（灌木覆蓋度≥35%）需要的時間較長，且目標林分要滿足郁閉≦0.85；同等立地條件下，因樹種生物學特性的差別，側柏、麻櫟比刺槐、赤松種群結構更為穩定，林分質量更高，側柏、麻櫟受構樹生物入侵程度較小，這也是側柏、麻櫟林下天然構樹灌木覆蓋度低的原因之一。本次調查數據證明，林分在無林窗的情況下，林分郁閉度0.75是兩個因子相互影響的“拐點”值，隨著林分郁閉度的升高，林下構樹灌木覆蓋度呈快速下降趨勢，當林分郁閉度≥0.75時，則構樹灌木覆蓋度≤5%，構樹生長受到全面抑制，構樹灌木不會對目標林分生長造成脅迫，目標林分能夠健康生長；林分郁閉度0.30也是兩個因子相互影響的“拐點”值，隨著林分郁閉度的降低，林下灌木覆蓋度呈快速上升趨勢，當林分郁閉度≤0.30時，則灌木覆蓋度≥95%，構樹處于野蠻生長狀態，構樹灌木對目標林分生長造成嚴重的生長脅迫。因此，通過林中空地造林補植或利用原生灌木枝條人工促進天然更新措施使目標林分郁閉度控制0.75以下，能有效遏制構樹在林下自然傳播。用于人工促進天然更新的灌木目標樹種，要有目的的選擇，目標樹樹種主要以當地實生鄉土樹種為主，一般選擇木材價值高、干性通直、冠形豐滿、可以長成大中徑級、生長狀態良好、無損傷的樹種[ 4 ]。在林分內主要擇優選擇原生苦楝、臭椿、構樹等灌木枝條或下木做為人工促進天然更新的目標樹進行培養（圖2）。

4 結論與討論

野生構樹對陽光依賴性強，對陰蔽不耐受，在樹冠下生長速度明顯減弱[ 5 ]，因此通過森林撫育措施，對容易產生構樹物種侵害目標林分的郁閉度控制在一個特定臨界值以上，能夠有效或完全控制構樹在林分內自然傳播；林下已大量生長構樹灌木的林分，對構樹平茬后通過多次刈除或化學防治方法遏制其伐樁萌蘗；同等立地條件下，選擇適應性、抗旱性更強、種群結構更為穩定的側柏、麻櫟作為目標造林樹種更能有效抑制天然構樹的物種入侵。選擇林分密度過小或林中空地的原生灌木枝條、下木進行人工促進天然更新使其培植為喬木林，提高林分郁閉度，嚴格控制林窗的出現，使林下通過鳥類自然傳播的構樹種籽或平茬構樹伐樁萌芽失去必須的生存環境，達到有效降低構樹對目標林分的生長脅迫。實踐證明，采取闊葉樹人工促進天然更新，只要措施得當，方法準確，完全可以達到高產、優質、高效的目的[ 6 ]。這種方法投資低、見效快，可以作為林相改造的一種捷徑，能夠快速提升森林質量，促進森林健康生長。

參考文獻

［1］ 張秋玉，? 李遠發，? 梁芳.? 構樹資源研究利用現狀及其展望［J］.? 廣西農業科學， 2009， 40（2）： 217 - 220.

［2］ 吉仁花，? 林曉飛，? 張文波，? 等.? 構樹研究現狀及開發利用前景［J］.? 林產工業， 2017， 44（10）： 3 - 6.

［3］ 孔令雷，? 馬勝國，? 徐軍，? 等.? 北方砂石山2種常見灌木對刺槐、赤松純林生長脅迫性［J］.? 林業科技通訊， 2023（4）： 86 - 90.

［4］ 邱春洪，? 熊珂.? 研究目標樹培育法在森林撫育中的意義［J］. 低碳世界， 2017（23）： 298 - 299.

［5］ 顏慧萍，? 高正龍，? 陳譚星，? 等.? 構樹天然林生長規律研究［J］.安徽農業科學， 2021， 49（19）： 102 - 104.

［6］ 葉春斌.? 闊葉樹人工促進天然更新技術的探討［J］.? 綠色科技， 2015（9）： 64 - 65.