影响林分生长和更新的因素可以分为两类，即自然干扰和人为干扰因素。森林采伐作业是人为干扰因素中重要的组成部分。它可以为人类获得经济利益，促进森林生长和更新，保护森林生态环境；但是，如果采取的方式不合理，又将引起水土流失，不利于林分生长和更新，从而破坏森林生态环境。目前国内外林业研究人员对采伐作业系统与林木生长和更新的关系进行了研究，由于采伐作业系统的多样性和森林环境的特殊性、复杂性，所得出的结果不尽相同，不同的采伐方式、集材方式、伐区清理方式、林地条件、林相结构等将产生不同的影响结果(Baily，1980；王立海，1997)。采伐强度作为采伐作业系统中一个重要指标，对林分的生长和更新将产生直接的影响。从实际调查出发，对大兴安岭、小兴安岭和长白山部分林区几种主要森林类型的调查分析，旨在获得不同采伐强度与林分蓄积生长量和更新的相关关系，为不同林相选择合理的采伐强度提供理论依据。

1 采伐强度对林分年平均蓄积生长量影响的研究 1.1 采伐强度对林分年平均蓄积生长量的影响

采用随机样地和标准地调查的方法，对大兴安岭林区乌尔其汉林业局的落叶松(Larix gmelinii)人工林、根河林业局的落叶松天然林、汪清林业局、大海林林业局的云(Picea koraiensis)冷(Abies nephrolepis)杉林，穆棱林业局、友好林业局的针阔混交林、阔叶红松(Pinus koraiensis)林5种不同林型进行调查，得到不同采伐强度与林分蓄积生长量的相关数据(董希斌，2001a；2001b)，如表 1所示。

从表 1可以看出，不同林型的林分年平均蓄积生长量随着采伐强度的增加而增加，但当采伐强度增加到一定数值后，林分年平均蓄积生长量不但不随着增加，反而呈下降趋势。对于不同林型来说，适宜采伐强度的范围也不相同。对于云冷杉林，由于云冷杉树种是浅根系、耐荫树种，在实行择伐作业时，林分生长量受到地理位置的影响很大，生长在阴坡的林木比生长在阳坡的林木生长速度快，采伐时，重点采伐云冷杉树木，降低主伐年龄，同时应尽可能保留一些阔叶树种，以防止云冷杉苗木发生风倒、风折现象。因此，从生长速度上看，其适宜的采伐强度为60%以内。针阔混交林适宜的采伐强度为20%左右，择伐作业时，采用大面积、低强度择伐，一方面使森林恢复增长加快，缩短经营培育周期；另一方面主要是调整林分组成结构，使林木组成结构达到合理，为目的树种生长创造良好的自然条件。落叶松天然林、人工林适宜的采伐强度分别为15%和30%左右，落叶松天然林比人工林适宜采伐强度低，主要是由于天然林更新频度的影响。阔叶红松林适宜的采伐强度为30%左右，此时林分密度是适合林木生长，使林分年平均生长量达到最大。

总之，不同林型的蓄积生长量的大小，除与采伐强度有直接关系外，还与伐后保留蓄积量的多少有关。伐后保留的蓄积量适宜，采伐强度适中，最适合于林分树木生长。此外，年平均蓄积生长量的差异还与树种的生长特性、立地条件、土壤种类和厚度、采伐作业系统有关，是这些因素综合作用的结果。

1.2 采伐强度与林分年平均蓄积生长量的关系模型

应用最小二乘法原理，假定采伐强度与林分年平均蓄积生长量符合直线、双曲线、指数、对数、幂函数及二次抛物线关系(金炳陶，1988)，经过拟合分析，根据相关系数R²值的判定，得出采伐强度x与林分年平均蓄积生长量V的关系模型如表 2所示。通过分析可知，不同林型的林分年平均蓄积生长量与采伐强度呈抛物线关系，即V=A+Bx+Cx²，式中A、B、C的值跟林型有关。根据模型，对同样林型，可以预测采用不同采伐强度林分年平均蓄积生长量，从而为确定适宜的采伐量、采伐周期提供依据。

2 采伐强度对林分更新影响的研究 2.1 不同采伐强度对林分更新的影响

通过对兴隆林业局、友好林业局的红松针阔混交林、阔叶混交林、大海林林业局的云冷杉林、大兴安岭新林林业局的杜鹃(Rhododendron dahuricum)落叶松林、吉林省汪清林业局的以红松、落叶松、云杉、臭松(Abies nephrolepis)为主的林分5种林型的调查，得到不同采伐强度和林分年平均更新株数的相关数据如表 3所示(董希斌等，1997a；1997b；1997c；董希斌，2002)。调查的方法是选择随机样地，在每个作业区沿山坡上、中、下各设一样地(40 m×40 m)，在样地内调查更新的树种和株数。

从表 3看出，不同林型的林分年平均更新株数随着采伐强度的增加而增加，但当采伐强度增加到一定数值后，林分年平均更新株数不但不随着增加，反而呈下降趋势。对于阔叶混交林，采伐强度在25%~27%时，苗木的天然更新效果比较好，主要是由于一些阔叶树种既喜光、又耐荫，如椴树(Tilia sp.)、柞树(Quercus mongolica)等。另外，更新不好的原因是伐后保留株数少，要达到更新标准，伐后保留株数最少要300株·hm^-2。以云冷杉为主的林分，采伐强度大，光照增强，阳性植物与之竞争营养，不利于更新，而且还会出现大面积风倒、风折和枯死现象。因此，从天然更新的角度看，适宜的采伐强度在20%左右。红松针阔混交林，采伐强度在25%左右时，伐后更新效果较好。对于杜鹃落叶松林，更新效果较好的适宜采伐强度在60%左右。当采伐强度达到80%~90%时或伐后郁闭度为0.1~0.3时，伐后每公顷更新数量不足，且更新的苗木大多数是桦树(Betula L.)，更新质量差；采伐强度过低时，林分郁闭度大，树冠拥挤，林冠下光线透过率小，光照条件差，使树冠下林木，特别是幼苗、幼树得不到充分的阳光和营养，影响落叶松苗木的更新。以红、落、云、臭为主的林分，采伐强度为40%左右时，更新效果较好。这种林分更新效果的优劣，还与各个树种所占的比例有关。如果红松、云杉占的比例大，林分趋于耐荫性，采伐强度应适当降低，保留的株数和郁闭度相应增加，有利于林分更新；如果落叶松占的比例大，采伐强度相应增大，林分郁闭度降低，为阳性树种更新创造条件。

总之，林分天然更新效果的优劣，除与采伐强度直接相关外，还与伐后保留株数、林分郁闭度、树种的生长特性、树种天然更新的种源、立地条件、土壤类型和厚度、采伐作业系统、作业季节等因素有关，是这些因素综合作用的结果。

2.2 不同采伐强度x与林分更新株数Y的关系模型

应用最小二乘法原理，假定采伐强度与林分更新株数符合直线、双曲线、指数、对数、幂函数及二次抛物线关系(金炳陶，1988)，经过拟合分析，根据相关系数R²值的判定，得出采伐强度x与林分年平均更新株数Y的关系模型如表 4所示。通过分析可知，不同林型的林分年平均更新株数与采伐强度也呈抛物线关系，即Y=A+Bx+Cx²，式中A、B、C的值跟林型有关。根据关系模型，可以预测相同林型条件下，采用不同采伐强度的年平均更新株数，从而判定伐后林分更新效果的优劣，以选择适宜的人工更新方式。

3 结论

通过统计学原理，不同林型中采伐强度与林分年平均蓄积生长量和年平均更新株数的关系均呈抛物线关系，即Y=A+Bx+Cx²，式中A、B、C的值跟林型有关。

不同林型林分蓄积生长量和更新效果适宜的采伐强度的域值不尽相同。