徐州環(huán)城國家森林公園側黃柏分間伐效果調查

徐州環(huán)城國家森林公園側黃柏分間伐效果調查

在森林經營中，間伐間伐是一項重要的技術措施，間伐可以直接影響森林的結構和功能。撫育間伐是美化森林景觀的活動。即是一種生態(tài)工程,也是森林美學的藝術實踐。風景林作為一種景觀,受到諸多因素的影響,如栽植密度,立地條件、林分結構、色彩配置、葉面積指數等。確定出幾個主要的影響因子,為今后集中精力重點研究打下基礎。前人研究表明,森林的美景度受許多因素影響,如林分樹種組成、林分密度、林齡組成、空間結構等。對有些因子的研究,結論一致表明對森林美景度有正面效應。而對有些因子的研究,結論一致表明對森林美景度有負面效應。還有一些因子的研究,尚未能得出一致的結論,這可能與研究客體不同或者和使用的美景度評價體系不一致有關。通過對森林美景度影響因子的研究,摸清各因子與美景度間的規(guī)律,盡量發(fā)揮正面效應,避免負面效應,從而對美景度進行調控,使森林朝著美景度增加的方向培育,這對指導風景林的經營有重大意義。徐州市民充分利用徐州國家環(huán)城森林公園多種自然景觀和人文景觀資源的主要方式是森林游憩。因此提升林分景觀是徐州國家環(huán)城森林公園經營的主要目標。本文對徐州環(huán)城國家森林公園側柏林分間伐區(qū)域進行標準地調查,并對間伐后的林分結構和景觀質量變化進行了調查,以檢驗撫育間伐的效果。1大力推進滄州泉山公園及山柏園側柏混交林徐州環(huán)城國家森林公園于1992年經原林業(yè)部批準成立,總面積1381.667hm2。所轄72座山峰呈組團式環(huán)繞徐州市區(qū),地理坐標為東經117°06'~117°15'、北緯34°12'~34°20',最高峰為泉山主峰,海拔238.2m。園內主要為人工側柏純林,樹齡50~60a,間或雜有闊葉林,現有樹木50種以上,林木總蓄積99150m3,2002年被定為江蘇省生態(tài)公益林試點單位。園內側柏林對改善徐州市區(qū)生態(tài)環(huán)境起到了重要作用,但是整個公園側柏林分密度大、景觀質量差。依據恢復生態(tài)學、景觀生態(tài)學、森林生態(tài)學、城市生態(tài)學、森林美學等多學科知識,通過撫育間伐可提供空間來選擇目的混交樹種,為恢復林下地帶性森林植被創(chuàng)造條件,促進演替,提高生物多樣性,改善林分結構,提高森林生態(tài)、景觀功能,逐步將徐州國家環(huán)城森林公園打造為生態(tài)功能較強、景觀質量較高的生態(tài)風景林。2材料和方法2.1標準地的設置在對徐州市環(huán)城國家森林公園現有人工側柏林進行全面踏勘的基礎上,設定調查6個間伐林分重復,根據立地條件、林分生長狀況、林齡分布等,在離林緣10~20m同一林分內選出有典型代表性的林分設置標準地,作為固定試驗地。根據蓄積量間伐比例設定弱度間伐(5%)、中度間伐(10%)、強度間伐(15%)和對照4種處理。標準地的形狀為矩形,標準地面積為20m×20m。用羅盤儀測角,皮尺或測繩量距離。坡度5°以上時改算為水平距,閉合差不超過各邊總長的1/200即0.35m。2.2間伐和保留木檢驗標準地調查:不同處理的密度、胸徑、郁閉度。根據實際情況,用白色液體涂料,涂抹在伐除木胸徑位置處,確保間伐施工時清晰可見。對保留木和間伐木每木檢尺,分別做好記錄。間伐作業(yè)一年四季均可進行,伐樁控制在5cm以下,作業(yè)時不得損害保留木。2.3密度、dap和郁閉度的統(tǒng)計方法用間伐試驗設計的標準地調查法,統(tǒng)計間伐后的密度、胸徑、郁閉度。2.4風景林景觀的評價標準風景林的美是可以度量的,有研究表明景觀的美學質量可以在審美者的態(tài)度中反映出來,用心理學的方法可以定量地測量態(tài)度從而得到測定值,這種反映景觀美學質量的審美態(tài)度測定值稱為“美景度”。由于森林美景度的測定方法和數據處理手段不同,派生出美景度評判法和比較評判法。本研究采用廣泛用于風景游憩林評價中的美景度評價法,是美國心理物理學家Daniel和Boster于1976年提出的以心理物理學為理論基礎的方法。該方法評價的結果主要受景觀客觀質量與評價者主觀審美尺度2個因素影響。心理物理學理論的其中一個重要假設是人們對事物的判別是一致的,因此評價得出的美景度值也具有相對一致性。SBE值是10s之內對景觀照片的反應結果,許多研究表明對于室內與現地評價之間,不同的評價者之間沒有顯著差別,并在照片數量和拍攝方法等方面也做了明確的規(guī)定。只要按照統(tǒng)一的標準,保證景觀拍攝的效果一致性,依據公眾評價得出的SBE值具有很高的可靠性。撫育間伐經營措施可以提高城市生態(tài)風景林景觀質量。本文應用SBE評價法對強度間伐(15%)前后生態(tài)風景林進行了評價,美景度的計算采用Daniel等提出的正態(tài)求和法(簡稱正態(tài)SBE)和加權求和法(簡稱加權SBE),后者計算公式為式中Si為照片i的美景度值;N為評價總人數;nij為給照片i打j分的人數。1個樣地選取5張照片進行評價,以其平均值為美景度值,數據用SPSS軟件進行分析。2.5調查照片結合儀器2012年9月至2013年4月完成間伐作業(yè),并于2013年5月對不同強度間伐區(qū)林內景觀進行調查拍照。使用CanonEOS300D數碼相機,依照Daniel等的技術規(guī)程完成。共隨機發(fā)放公眾問卷100份,有效問卷87份,男性42人,女性45人。2.6相鄰品格調查為確保標準地內林分條件相一致,根據實際情況設置標準地,標準地面積有10m×20m、10m×30m、20m×20m、20m×25m、20m×30m。標準地采用相鄰格子法(5m×5m)進行調查。在標準地內調查、實測相關林分結構特征指標,主要包括林分起源、林層結構、混交方式、林分年齡、胸徑、樹高、郁閉度、冠幅、枯木、枯枝落葉分布、枝下高、灌木高度、灌草蓋度、灌木樹種、喬木定位。3結果與分析3.1不同間伐強度密度的布局結構指標變化對3種不同間伐強度下的6個間伐林分的密度、胸徑、郁閉度進行計算并分類匯總(見表1)。3.2側柏的清理間伐前后林分的徑級分布有明顯的改變,間伐后的林分將徑級小于6cm的側柏全部伐除,徑級在6~14cm的側柏有小部分伐除,徑級大于14cm側柏全部保留(見圖1)。3.3地內側柏、間伐株/hm2的情況通過撫育間伐降低了林分的密度和郁閉度,間伐前樣地內共有側柏1561株/hm2,間伐后保留1070株/hm2。林分平均密度減少了491株/hm2,郁閉度降低了0.133(見表2)。3.4間伐前后林分美景度通過撫育間伐對側柏林分的景觀提升起到了明顯的效果。得到可視性好、林內光線明暗相間、林分空間結構合理、森林健康和通視性好的高質量林分。間伐前林分美景度其加權SBE值和正態(tài)SBE值分別為61.33,-26.84,間伐后的美景度其加權SBE值和正態(tài)SBE值分別為68.71,16.74。通過圖4,3比較,可以看出撫育間伐前后明顯改變了林分景觀(見圖2,3,4)。3.5林分整體效果對比不同間伐強度間林分的平均正態(tài)SBE和平均加權SBE統(tǒng)計結果如圖5所示。從圖5可知,不同間伐強度平均美景度最高的是強度間伐林分,其加權SBE值和正態(tài)SBE值分別為68.94,18.87,其次為弱度間伐和中度間伐的林分,平均美景度最低的為對照區(qū)的林分,其加權SBE值和正態(tài)SBE值分別為61.37,-19.78;從曲線變化規(guī)律來看,不同間伐強度區(qū)林分的加權SBE和正態(tài)SBE具有一致性,經2種方法所得到的SBE值不存在交叉。為了解不同間伐強度林分間美景度的差異及間伐措施的效果,對美景度評價進行方差分析和事后檢驗,結果分別見表3,4。從表3可知,不同分組間2種美景度的同組概率均為0.000<0.01,說明不同分組林分間美景度差異極為顯著,為了解其差異程度,對其進行事后檢驗,結果見表4。從方差分析及檢驗分組結果可看出:強度間伐區(qū)、中度間伐區(qū)、弱度間伐區(qū)美景度沒有顯著差異;從不同間伐強度林分美景度絕對值來看,間伐前林分的平均美景度最低,其加權SBE為61.752,最高的為強度間伐林分的林內景觀,達68.939,與對照區(qū)林分相比提高了11.6%,因此強度間伐能更快提高林分美景度。4林下植被生長勢弱,林分