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张秀珍（1970- ），女，河北张家口人，大专，林业工程师，现从事自然保护工作。联系方式：邮箱1097120073@qq.com，
摘要：针对华北落叶松人工林天然更新困难的问题。采用样方法对华北落叶松人工林皆伐再造林林地天然更新状况进行了调查，结果显示皆伐林地自然萌生较多华北落叶松幼苗，萌生苗分布以下坡位和中下坡位为主，萌生株数可达到常规造林密度的要求;整地带内幼苗数量明显多于草丛带，1～4a生幼苗均有较多分布。这反映出较大强度扰动破坏了地表枯落物层和灌草层而使土壤裸露，有利于种子进入土壤而萌生，并且在有种源保障条件下种子可持续萌发。因此生产上应通过皆伐或大强度渐伐后结合整地和人工播种等措施实现华北落叶松的人工促进天然更新，以解决植苗造林困难和林分衰退等问题。
关键词：华北落叶松林 天然更新 人工促进天然更新 再造林 造林地
Abstract： Larix principis-rupprechtii is the main afforestation species in northwest Hebei province， but it has greater difficulty in natural regeneration. The Larix principis-rupprechtii sapling were investigated using quadrat method in planting area which come from the Larix principis-rupprechtii plantation cutting. The result showed that much sapling grow after deforestation of Larix principis-rupprechtii. The sapling amount in middle and down slope position are more than upper slope. The sapling density reach the target of conventional afforestation. The sapling amount in area of soil preparation are more than shrub-grass. The sapling age are from 1 to 4. That indicated the temperate interference can promote the sapling germination and growth， because of the destruction of topsoil， litter and vegetation， amount of the seed into soil are increased. Using this rule， we should take measure such as soil preparation and artificial seeding to promote the natural regeneration of Larix principis-rupprechtii.
Keywords： Larix principis-rupprechtii plantation; natural regeneration; artificial measures promoting regeneration; reafforestation; planting area
天然更新是森林生態系统自我繁衍、恢复的手段和基础[1]，是森林生存发展的关键因素[2]。天然更新依靠自然力量实现森林生态环境的恢复，并且能够培育出合乎自然规律的高生物多样性和高生态质量的森林，而其育林成本远低于人工更新成本[2-3]。华北落叶松（Larix principis-rupprechtii Mayr）主要分布于我国山西、河北等地，材质优良，生长速度快，是华北地区中山以上地带重要的森林组成及人工造林树种。华北落叶松为典型的强阳性树种，由于受光照和枯落物等多方面的影响，在林下更新和生长有较多困难[4-5]，尤其是大面积的华北落叶松人工林不能实现天然更新，衰退老龄的林分只能采用皆伐再造林的生产方式[6]。森林采伐迹地的光照和枯落物条件大为改善，人为创造有利于天然更新的方式培育二代林，且天然更新的林分在直径、树高和蓄积等方面具有显著生长优势[7]，有利于提高森林质量及解决华北落叶松二代林生长衰退的问题。因此，以华北落叶松人工林皆伐再造林林地为研究对象，调查分析了华北落叶松的天然萌生状况，以期为华北落叶松人工林的天然更新提供依据。
1材料与方法
1.1研究材料
研究区位于河北小五台山国家级自然保护区的王喜洞林场，属蔚县南部山区，地处恒山余脉。本区属温带大陆性季风气候，年平均气温3℃，年降雨量约430mm，无霜期90d。研究材料为成熟龄华北落叶松人工林，位于小南湾林班，山地阴坡，平均坡度15°，海拔1570m，总面积15hm2;试验地为山地棕壤，重壤质，略有粘土夹层，土层厚度约40cm。伐前林龄42a，林木密度1005株/hm2，平均胸径15.5cm，平均树高11.5m，平均蓄积量103.5m3/hm2。春季皆伐后，沿等高线带状整地，采用华北落叶松容器苗进行了植苗造林。未整地带的草本植被恢复较好，生长繁茂。每年7～8月对整地带内植被割灌抚育1次。此外，林地有较多放牧活动痕迹，并主要集中于中下坡位。
1.2调查与研究方法
造林后第4年，采用样方调查法，样方面积5×5m2，分别坡位（下、中下、中、中上和上坡位）、地表状态（整地带和行间草丛带）测定样方内自然萌生的华北落叶松幼树（苗）的株数、高度和年龄，共调查样方30个。分别坡位、地表状态、生长年限等分析对华北落叶松幼苗数量和生长的影响。 2结果与分析
2.1坡位对落叶松幼苗萌生的影响
表1是对皆伐再造林地華北落叶松萌生株数的统计结果，结果显示林地内萌生了一定数量的华北落叶松幼苗，但不同坡位的萌生株数存在显著差异（p<0.01），表现为坡位越低，萌生株数越多，尤其是下坡位和中下坡位的萌生株数基本达到了目前常规的造林密度（222株/667m2）要求，最高时局部幼苗密度达到1.44株/m2;而到中坡位及以上萌发株数明显减少，上坡位基本无幼苗萌发。影响落叶松幼苗萌发的因素很多，包括生物和非生物因素，其中林分密度、光照条件、种源、土壤水分和枯落物未分解层等通常被认为是重要影响因素[1、8]。中、下坡位较上坡位土壤水肥条件较好，而且放牧等人为干扰较多，有利于种子通过植被层和枯落物层进入土壤而萌发。
2.2 地表状态对落叶叶松幼苗萌生的影响
由于受造林整地和幼林抚育活动的影响，林地的地表状态会出现差异，一般可分为整地带和行间草丛带2种类型。整地带的土壤呈裸露状态，很少有植被生长;行间草丛由于未经过人为整地的破坏，植被完全覆盖土壤，同时也存在一定量的枯落物。分别整地带和草丛带对华北落叶松幼苗萌生情况进行了调查，结果显示两者间存在明显差异，整地带中的萌生株数远大于行间草丛带，其比例约为71：29。形成这种差异的主要原因是地表状态的不同，整地带内整地、挖穴、植苗和割草灌等活动，其对植被层、枯落物层和土壤层的扰动强度远大于行间草丛带，天然落下的种子有更多接触土壤的机率，在裸露的土壤中易于生根发芽，因此萌生株数明显较多。实地调查中发现，部分地表突出的台阶边缘虽然没有整地等形式的扰动，但萌生株数也明显偏高，局部密度仍可达1株/m2，应是突出的地表更易受到采伐木拖曳及人畜活动等的扰动，使土壤层缺少植被覆盖而裸露。这说明了扰动使土壤层裸露对华北落叶松的天然萌生起着相对主导的作用。
2.3 落叶松萌生幼苗的苗龄结构
对林地内华北落叶松萌生幼苗高度调查结果显示，萌生幼苗的高度分布范围从1.0cm到87.0cm。萌生苗高度的差异主要由苗龄差异所引起，各苗龄萌生苗的数量统计结果详见图2。由图2可知，30个样方共调查到264株萌生苗，采伐后1～4a生幼苗均有分布，其中1a生数量约占35.23%，2a生约占33.71%，3a生约占18.56%，4a生约占12.50%，显然1、2a生幼苗明显多于3、4a生。3、4a生幼苗数量较少并不能完全说明采伐初期萌生幼苗的数量少，部分幼苗可能受寒、旱的影响没有保存下来。通常认为落叶松种子的萌发力仅能维持1年[1]，显然后续萌发的种源来自于周边未采伐的林分。可见，在有种源的情况下，林地能够持续萌发大量幼苗用于未来林分的培育。
3结论与讨论
本次调查发现华北落叶松皆伐再造林地在适宜的条件下可自然萌生较多华北落叶松幼苗，幼苗分布以下坡位和中下坡位为主，萌生密度可以达到常规造林密度要求，但中、上坡位所萌生的数量较少。下坡位相对中、上坡位受到的较大强度扰动和较好的土壤水肥条件是萌生幼苗数量较多的主要因素。
比较整地带和草丛带2种地表状态下华北落叶松幼苗数量，整地带的华北落叶松幼苗萌生数量显著高于未整地带，主要是整地及后续的扰动活动破坏了地表植被层和枯落物层使土壤层裸露，为种子进入土壤创造了较多有利条件。显然较大强度的扰动使土壤层裸露对华北落叶松天然更新起到了显著促进作用。
通过分析萌生幼苗的苗龄分布状况，1～4a生幼苗均有较多分布，且1～2a生幼苗显著多于3～4a生，这表明在有种源和适当扰动条件下林地的幼苗可持续萌发，并能存活下来发育成幼树，同时也说明了萌生幼苗的生长环境相对严酷，有着较高淘汰率，可能来自寒或旱的影响。
森林天然更新需要满足种源和适合种子萌发的环境、适合幼苗生长的环境共3个基本条件。林区常见在华北落松林的林缘尤其是一些沟、坎等小地形有更新幼树生长，但林内很少见到更新幼树，已有研究也表明华北落叶松林缘更新明显优于林内[9]，这符合华北落叶松强阳性树种的生长发育特性，也满足了种源、种子能够进入土壤和较好的光照这3个条件。已有对大兴安岭地区兴安落叶松研究表明表土裸露、无杂草灌木、土壤湿润的情况天然更新频度明显增加[8]，同本次调查结果也相近。因此，华北落叶松林虽然在林下更新有诸多困难，但皆伐或带状采伐、强度渐伐后整地并结合保留母树或人工播种等措施可促进幼苗的天然萌发是实现森林天然更新的有效措施，可以加速森林植被的恢复和培育高质量森林。
参考文献
[1]冯健，赫亮，庞家举，等.落叶松林天然更新机制研究进展[J].辽宁林业科技，2019，5：46-49.
[2]李进，石晓东，高润梅，等.华北落叶松天然次生林更新及其影响因素[J].森林与环境学报，2020，40（6）：588-596.
[3]刘足根，朱教君，袁小兰，等.辽东山区长白落叶松天然更新的调查[J].林业科学，2007，43（1）：42-49.
[4]张树梓，李梅，张志彬，等.塞罕坝华北落叶松人工林天然更新影响因子[J].生态学报，2015，35（16）：5403-5411.
[5]王国祥，宋满福，潘茂之.太行山华北落叶松天然林更新调查及采伐更新意见[J].山西林业科技，1995，4：9-12.
[6]杨占彪，李圣男，金红喜.六盘山林区华北落叶松天然更新影响因子研究[J].江苏农业科学，2011，39（3）：206-209.
[7]曲文娇，张云江，王敏.长白落叶松天然更新效果的调查分析[J].辽宁林业科技，2005，5：59-60.
[8]朱教君，刘足根，王贺新.辽东山区长白落叶松人工林天然更新障碍分析[J].应用生态学报，2008，19（4）：695-703.
[9]魏玉龙，张秋良.兴安落叶松林林缘天然更新与立地因子的相关性分析[J].南京林业大学学报，44（2）：165-172.
摘要：针对华北落叶松人工林天然更新困难的问题。采用样方法对华北落叶松人工林皆伐再造林林地天然更新状况进行了调查，结果显示皆伐林地自然萌生较多华北落叶松幼苗，萌生苗分布以下坡位和中下坡位为主，萌生株数可达到常规造林密度的要求;整地带内幼苗数量明显多于草丛带，1～4a生幼苗均有较多分布。这反映出较大强度扰动破坏了地表枯落物层和灌草层而使土壤裸露，有利于种子进入土壤而萌生，并且在有种源保障条件下种子可持续萌发。因此生产上应通过皆伐或大强度渐伐后结合整地和人工播种等措施实现华北落叶松的人工促进天然更新，以解决植苗造林困难和林分衰退等问题。
关键词：华北落叶松林 天然更新 人工促进天然更新 再造林 造林地
Abstract： Larix principis-rupprechtii is the main afforestation species in northwest Hebei province， but it has greater difficulty in natural regeneration. The Larix principis-rupprechtii sapling were investigated using quadrat method in planting area which come from the Larix principis-rupprechtii plantation cutting. The result showed that much sapling grow after deforestation of Larix principis-rupprechtii. The sapling amount in middle and down slope position are more than upper slope. The sapling density reach the target of conventional afforestation. The sapling amount in area of soil preparation are more than shrub-grass. The sapling age are from 1 to 4. That indicated the temperate interference can promote the sapling germination and growth， because of the destruction of topsoil， litter and vegetation， amount of the seed into soil are increased. Using this rule， we should take measure such as soil preparation and artificial seeding to promote the natural regeneration of Larix principis-rupprechtii.
Keywords： Larix principis-rupprechtii plantation; natural regeneration; artificial measures promoting regeneration; reafforestation; planting area
天然更新是森林生態系统自我繁衍、恢复的手段和基础[1]，是森林生存发展的关键因素[2]。天然更新依靠自然力量实现森林生态环境的恢复，并且能够培育出合乎自然规律的高生物多样性和高生态质量的森林，而其育林成本远低于人工更新成本[2-3]。华北落叶松（Larix principis-rupprechtii Mayr）主要分布于我国山西、河北等地，材质优良，生长速度快，是华北地区中山以上地带重要的森林组成及人工造林树种。华北落叶松为典型的强阳性树种，由于受光照和枯落物等多方面的影响，在林下更新和生长有较多困难[4-5]，尤其是大面积的华北落叶松人工林不能实现天然更新，衰退老龄的林分只能采用皆伐再造林的生产方式[6]。森林采伐迹地的光照和枯落物条件大为改善，人为创造有利于天然更新的方式培育二代林，且天然更新的林分在直径、树高和蓄积等方面具有显著生长优势[7]，有利于提高森林质量及解决华北落叶松二代林生长衰退的问题。因此，以华北落叶松人工林皆伐再造林林地为研究对象，调查分析了华北落叶松的天然萌生状况，以期为华北落叶松人工林的天然更新提供依据。
1材料与方法
1.1研究材料
研究区位于河北小五台山国家级自然保护区的王喜洞林场，属蔚县南部山区，地处恒山余脉。本区属温带大陆性季风气候，年平均气温3℃，年降雨量约430mm，无霜期90d。研究材料为成熟龄华北落叶松人工林，位于小南湾林班，山地阴坡，平均坡度15°，海拔1570m，总面积15hm2;试验地为山地棕壤，重壤质，略有粘土夹层，土层厚度约40cm。伐前林龄42a，林木密度1005株/hm2，平均胸径15.5cm，平均树高11.5m，平均蓄积量103.5m3/hm2。春季皆伐后，沿等高线带状整地，采用华北落叶松容器苗进行了植苗造林。未整地带的草本植被恢复较好，生长繁茂。每年7～8月对整地带内植被割灌抚育1次。此外，林地有较多放牧活动痕迹，并主要集中于中下坡位。
1.2调查与研究方法
造林后第4年，采用样方调查法，样方面积5×5m2，分别坡位（下、中下、中、中上和上坡位）、地表状态（整地带和行间草丛带）测定样方内自然萌生的华北落叶松幼树（苗）的株数、高度和年龄，共调查样方30个。分别坡位、地表状态、生长年限等分析对华北落叶松幼苗数量和生长的影响。 2结果与分析
2.1坡位对落叶松幼苗萌生的影响
表1是对皆伐再造林地華北落叶松萌生株数的统计结果，结果显示林地内萌生了一定数量的华北落叶松幼苗，但不同坡位的萌生株数存在显著差异（p<0.01），表现为坡位越低，萌生株数越多，尤其是下坡位和中下坡位的萌生株数基本达到了目前常规的造林密度（222株/667m2）要求，最高时局部幼苗密度达到1.44株/m2;而到中坡位及以上萌发株数明显减少，上坡位基本无幼苗萌发。影响落叶松幼苗萌发的因素很多，包括生物和非生物因素，其中林分密度、光照条件、种源、土壤水分和枯落物未分解层等通常被认为是重要影响因素[1、8]。中、下坡位较上坡位土壤水肥条件较好，而且放牧等人为干扰较多，有利于种子通过植被层和枯落物层进入土壤而萌发。
2.2 地表状态对落叶叶松幼苗萌生的影响
由于受造林整地和幼林抚育活动的影响，林地的地表状态会出现差异，一般可分为整地带和行间草丛带2种类型。整地带的土壤呈裸露状态，很少有植被生长;行间草丛由于未经过人为整地的破坏，植被完全覆盖土壤，同时也存在一定量的枯落物。分别整地带和草丛带对华北落叶松幼苗萌生情况进行了调查，结果显示两者间存在明显差异，整地带中的萌生株数远大于行间草丛带，其比例约为71：29。形成这种差异的主要原因是地表状态的不同，整地带内整地、挖穴、植苗和割草灌等活动，其对植被层、枯落物层和土壤层的扰动强度远大于行间草丛带，天然落下的种子有更多接触土壤的机率，在裸露的土壤中易于生根发芽，因此萌生株数明显较多。实地调查中发现，部分地表突出的台阶边缘虽然没有整地等形式的扰动，但萌生株数也明显偏高，局部密度仍可达1株/m2，应是突出的地表更易受到采伐木拖曳及人畜活动等的扰动，使土壤层缺少植被覆盖而裸露。这说明了扰动使土壤层裸露对华北落叶松的天然萌生起着相对主导的作用。
2.3 落叶松萌生幼苗的苗龄结构
对林地内华北落叶松萌生幼苗高度调查结果显示，萌生幼苗的高度分布范围从1.0cm到87.0cm。萌生苗高度的差异主要由苗龄差异所引起，各苗龄萌生苗的数量统计结果详见图2。由图2可知，30个样方共调查到264株萌生苗，采伐后1～4a生幼苗均有分布，其中1a生数量约占35.23%，2a生约占33.71%，3a生约占18.56%，4a生约占12.50%，显然1、2a生幼苗明显多于3、4a生。3、4a生幼苗数量较少并不能完全说明采伐初期萌生幼苗的数量少，部分幼苗可能受寒、旱的影响没有保存下来。通常认为落叶松种子的萌发力仅能维持1年[1]，显然后续萌发的种源来自于周边未采伐的林分。可见，在有种源的情况下，林地能够持续萌发大量幼苗用于未来林分的培育。
3结论与讨论
本次调查发现华北落叶松皆伐再造林地在适宜的条件下可自然萌生较多华北落叶松幼苗，幼苗分布以下坡位和中下坡位为主，萌生密度可以达到常规造林密度要求，但中、上坡位所萌生的数量较少。下坡位相对中、上坡位受到的较大强度扰动和较好的土壤水肥条件是萌生幼苗数量较多的主要因素。
比较整地带和草丛带2种地表状态下华北落叶松幼苗数量，整地带的华北落叶松幼苗萌生数量显著高于未整地带，主要是整地及后续的扰动活动破坏了地表植被层和枯落物层使土壤层裸露，为种子进入土壤创造了较多有利条件。显然较大强度的扰动使土壤层裸露对华北落叶松天然更新起到了显著促进作用。
通过分析萌生幼苗的苗龄分布状况，1～4a生幼苗均有较多分布，且1～2a生幼苗显著多于3～4a生，这表明在有种源和适当扰动条件下林地的幼苗可持续萌发，并能存活下来发育成幼树，同时也说明了萌生幼苗的生长环境相对严酷，有着较高淘汰率，可能来自寒或旱的影响。
森林天然更新需要满足种源和适合种子萌发的环境、适合幼苗生长的环境共3个基本条件。林区常见在华北落松林的林缘尤其是一些沟、坎等小地形有更新幼树生长，但林内很少见到更新幼树，已有研究也表明华北落叶松林缘更新明显优于林内[9]，这符合华北落叶松强阳性树种的生长发育特性，也满足了种源、种子能够进入土壤和较好的光照这3个条件。已有对大兴安岭地区兴安落叶松研究表明表土裸露、无杂草灌木、土壤湿润的情况天然更新频度明显增加[8]，同本次调查结果也相近。因此，华北落叶松林虽然在林下更新有诸多困难，但皆伐或带状采伐、强度渐伐后整地并结合保留母树或人工播种等措施可促进幼苗的天然萌发是实现森林天然更新的有效措施，可以加速森林植被的恢复和培育高质量森林。
参考文献
[1]冯健，赫亮，庞家举，等.落叶松林天然更新机制研究进展[J].辽宁林业科技，2019，5：46-49.
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[7]曲文娇，张云江，王敏.长白落叶松天然更新效果的调查分析[J].辽宁林业科技，2005，5：59-60.
[8]朱教君，刘足根，王贺新.辽东山区长白落叶松人工林天然更新障碍分析[J].应用生态学报，2008，19（4）：695-703.
[9]魏玉龙，张秋良.兴安落叶松林林缘天然更新与立地因子的相关性分析[J].南京林业大学学报，44（2）：165-172.