辽东栎纯林林分分布特征及经营方向初探——以中村林场为例

宁 鹏

(山西省中条山国有林管理局，山西 侯马 043000)

1 引言

森林的空间分布及其生长特征，是森林恢复与管理中必须关注的重要特征，直接影响着森林的多项生产和生态功能。中条山是山西省的主要山脉，气候温和、地貌复杂、森林茂密、资源丰富，是华北地区生物多样性最丰富的地区，研究其植被类型空间特征具有重要的理论和实践意义。

辽东栎(Quercusliaotunggensis)[1]是壳斗科栎属植物，其适应性强，分布范围广，木材坚硬致密，是良好的用材树种。辽东栎林作为山西省具有代表性的地带性植被类型，是其森林资源的主要组成部分，仅次于油松林，占森林面积的21%，位居第2[2]。辽东栎作为中条山林区天然次生林的重要优势树种，是该区域顶级群落建群种之一。

作为典型的阔叶树种，辽东栎林林分起源和分布特征是森林经营中必须关注的重要特征。目前，在中条山林区，对辽东栎林的研究较少，且多集中于林分土壤特性、经营技术[3～5]等。还不足以指导该区域辽东栎林的恢复与管理。为此，本文研究分析辽东栎林林分起源和分布特征，旨在为森林经营、构建稳定植被系统、提高科学管理水平提供参考，以充分发挥辽东栎林分生态和生产功能。

2 研究区概况

中村林场位于黄河中游一、二级支流的上游山区地带(N：35°24′～35°40′，E：111°56′～112°14′)，林区海拔923～2181 m，年均气温10.3 ℃(极端高温37.8 ℃，极端低温-19.9 ℃)，无霜期197 d，年降水量600 mm以上，多集中在6～9月。土壤以淋溶褐土为主。

中村林场2019年“二类”调查统计结果显示，林场总经营面积18242.59 hm2，纯林面积为6388.3 hm2，混交林面积为8920.82 hm2，未成林地、灌木林、工矿用地等其他地类面积2933.47 hm2。辽东栎林在纯林面积869.43 hm2，松栎混交林面积4119.14 hm2，阔阔混交林2337.12 hm2，三者共占林场森林经营面积的40.16%，是林场乃至中条山林区的重要阔叶林分。

林场具有相对较好的水热条件和立地条件，是油松、华山松和栎类的良好生长区。其余乔木树种还有白皮松、侧柏、杨树、白桦等；灌木林树种有黄刺玫、荆条、绣线菊、黄刺玫、虎榛子等；草本植物有狗尾草、白羊草、蒿类等。

3 研究内容与方法

本文所指的辽东栎纯林以辽东栎的蓄积量(未达起测径级时按株数计算)占总蓄积量(株数)的65%以上为划分标准。

以林场森林资源“二类”调查成果为依据，林分小班为具体单元，对辽东栎树种组成、林分起源进行分类统计，并对其分布的坡向、海拔和蓄积量等指标进行分析，从而掌握其起源特征和分布特征。

在样地上，调查的生境指标包括样地海拔、坡向、坡位、坡度、土壤厚度等；调查的生长指标包括乔木层的郁闭度、树种组成、平均树高、大于5cm的树木胸径(每木检尺)和平均胸径，灌木层和草本层的物种组成、覆盖度和平均高度，林下更新等。具体调查方法见《国家森林资源连续清查技术规定》。

4 结果与分析

4.1 天然辽东栎纯林空间分布特征

天然辽东栎纯林面积为869.43 hm2，占中村林场天然纯林面积的3101.64 hm2的28.03%，分布范围在海拔900～1800 m的山坡上(表1)，主要分布在海拔1200～1400 m的范围内(图1)，该海拔范围分布面积占50.96%；从坡向看，分布的坡向主要为阴坡、半阴坡、阳坡，分别为28.67%、29.60%、27.96%，占比基本相等(图2)，半阳坡分布最少，为13.78%，可见坡向对辽东栎纯林分布影响较小；从坡度看，主要分布在斜坡和陡坡上，平地、缓坡、和急坡上很少，险坡上则没有分布。

表1 天然辽东栎纯林面积的分布

图1 天然辽东栎纯林随海拔梯度分布面积

图2 天然辽东栎纯林各个坡向分布比例

4.2 辽东林林分特征

4.2.1 树高及胸径

现有的辽东栎林并不高大，其平均高度为5.4～11 m，平均高度为7.6 m。如图3所示，随着海拔的升高平均树高总体上呈现出增高的趋势，但是在1200～1400 m范围内达到了极值，之后反而下降，在1700 m处继续增大，呈现“两段式”分布特点。另外，从图1还可以看出，在不同海拔范围内，树高的变化都比较大，这可能是其他生境条件和林龄影响的结果。

图3 天然辽东栎纯林平均树高随海拔梯度分布

辽东栎林的平均胸径为14.4 cm，范围为7.5～21.2 cm，其中最大的胸径21.2 cm的林分出现在海拔1243.5 m，最小的胸径7.5 cm出现在海拔804 m(图4)。

图4 天然辽东栎纯林平均胸径随海拔梯度分布

辽东栎林分的树高和胸径是海拔、坡向、坡位、降雨量、土壤等立地环境因素以及林龄和前期人为经营强度等综合作用的结果。如果不考虑其他因素，而仅仅考虑海拔因素时，可以发现海拔达到1600～1800 m，平均树高和胸径都为最大值，这可能是由于海拔较高，人为作业影响较小的缘故。如果不考虑其他因素，只考虑坡向因素是，阳坡和半阳坡的辽东栎林平均胸径比阴坡和半阴坡的大，而平均树高基本一致，都为7.6 m左右。坡度对辽东栎林的生长也有影响，从表2也可以看出，陡坡及以上坡度的辽东林平均胸径和树高都为最大，这可能也是由于坡度较大，人为影响较小的缘故，其他坡度则变化不大。因此，可以推断，最有利于辽东林生长的生境是海拔1200～1600 m、坡向为阳坡和半阳坡，坡度为缓坡和斜坡。

4.2.2 辽东栎林分密度随年龄的变化

现有辽东栎林的平均年龄38年，其中最大的58年，最小的为18年。根据国家森林资源一类清查技术规定对林龄的定义，该场42.4%的辽东栎林为幼龄林，剩余57.6%的为中龄林。如表2，辽东栎林的平均年龄随着海拔的升高而逐渐增大，坡度的上升而逐渐增大，而与海拔、坡向等无关，可以看出，辽东栎林的平均年龄主要受人为采伐的影响，与平均树高和胸径影响基本一致。

表2 辽东栎林林分特征随生境条件的变化

当前辽东栎林分的密度较大，平均为1298株/hm2，最大的为2443株/hm2，最小的为602株/hm2。其中，28.82%的林分密度小于1000株/hm2，63.04%的林分密度为1000～2000株/hm2，8.14%的林分密度大于2000株/hm2。这与现有辽东栎林多为中幼龄林有关。由图5可以看出，辽东栎林的密度在20～30年的时候达到最大，以后随着年龄的增长而逐渐减少，但是在45年左右的时候又出现了一次高峰。

图5 天然辽东栎纯林平均密度随年龄变化

4.2.3 辽东栎林分蓄积量随年龄的变化

目前辽东栎林分的平均蓄积量较小，为63.23 m3/hm2，最小的10.57 m3/hm2，最大的为134.14 m3/hm2，蓄积量相差偏大，这可能是由于部分小班未受到人为干扰，而年龄又接近近熟林，有些小班受人为影响较大，年龄偏小导致。另外，从图6可以看出，辽东栎林分的平均蓄积量随年龄增加，蓄积量增加明显，这也说明了当前辽东栎林分处于快速生长期。

图6 天然辽东栎纯林平均蓄积量随年龄变化

4.3 辽东栎人工纯林

辽东栎人工纯林面积较少，仅为61.48 hm2，海拔分布范围与天然辽东栎纯林基本一致。但人工辽东栎纯林全部集中在阴坡和半阴坡，阳坡和半阳坡则没有分布。这一点与天然林分布不同，这也说明了，在干旱地区造林，影响树木生长的主要受水分条件限制。

表3 人工辽东栎纯林分布

5 结论与讨论

基于中村林场2019年二类调查数据，分析了辽东栎林林分的空间分布特征。

(1)辽东栎林主要分布在1200～1400 m的范围内，与宁夏六盘山[8]辽东栎分布范围在1900～2300 m不太一致，这可能由于六盘山较中条山纬度稍微偏南所致，与杨静[9]等研究的晋西黄土丘陵沟壑区辽东栎林主要分布在1100～1300 m基本一致。在阳坡、阴坡、半阴坡分布较为均匀，为30%左右，半阳坡分布最少，为13.78%，这与王占印[8]等人的研究结果较一致。

(2) 现有的辽东栎林并不高大，其平均高度为7.6 m，范围为5.4～11 m；平均胸径为14.4 cm，范围为7.5～21.2 cm。辽东栎林的平均胸径、平均树高在海拔梯度上呈现“两段式”分布特点，与蒋鹏飞[10]等研究的霍山“两段”分布的分界点为1700 m基本一致。

(3) 当前辽东栎林分的密度较大，平均为1298株/hm2。辽东栎林的密度在20～30年的时候达到最大，以后随着年龄的增长而逐渐减少，但是在45年左右的时候又出现了一次高峰，这可能是由于辽东栎林经过采伐作业以后，辽东栎林萌生的幼树不断生长补充到林冠层，胸径达到5 cm以上(胸径>5 cm的树木才能进入森林资源清查的测量范围)，且萌生的幼树多为丛生，导致密度突然增大。

(4)目前辽东栎林分的平均蓄积量较小，为63.23 m3/hm2，但是各小班平均蓄积量相差偏大，这可能是由于部分小班未受到人为干扰，而年龄又接近近熟林，有些小班受人为影响较大，年龄偏小导致。另外，此外，当前辽东栎林分的平均蓄积量随年龄增加，蓄积量增加明显，这也说明了当前辽东栎林分处于快速生长期。在下一步经营过程中，建议采用近自然经营的技术，选择目标树作为大径材进行培育，同时，不断改善树种的组成结构，加快中条山林区近自然森林的形成，促进水源涵养功能，保护物种多样性，维持生态系统的稳定。