董 鵬，關(guān)慶偉*，李 朝，張昊楠，魏 婉，徐麗麗

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間伐對(duì)側(cè)柏人工林林木生長(zhǎng)的影響

董 鵬，關(guān)慶偉，李 朝，張昊楠，魏 婉，徐麗麗

（南京林業(yè)大學(xué)森林資源與環(huán)境學(xué)院，江蘇 南京 210037）

分析了不同間伐強(qiáng)度對(duì)側(cè)柏（）人工林林木生長(zhǎng)的影響，對(duì)徐州市實(shí)施不同間伐強(qiáng)度的50年生側(cè)柏人工林進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：胸徑、冠幅、單株材積的生長(zhǎng)量都隨著間伐強(qiáng)度的加大而有了明顯的增加，表現(xiàn)為間伐2次 > 間伐1次 > 未間伐，經(jīng)方差分析，差異顯著；間伐對(duì)側(cè)柏人工林樹高的生長(zhǎng)幾乎沒(méi)有影響，3種林分的樹高生長(zhǎng)量在整個(gè)生長(zhǎng)過(guò)程中都保持較高的一致性，經(jīng)方差分析差異不顯著；林分蓄積量隨著間伐強(qiáng)度的加大而逐漸減小。

間伐；側(cè)柏；人工林；生長(zhǎng)

側(cè)柏（）是徐州市石灰?guī)r山地的主要造林樹種。徐州市有2萬(wàn)多hm的側(cè)柏人工林，大部分于20世紀(jì)50年代和60年代營(yíng)造，對(duì)保持水土、美化環(huán)境、生產(chǎn)用材、荒山綠化等起到了非常重要的作用。但由于林分樹種組成單一，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，隨著時(shí)間的推移，側(cè)柏純林存在的問(wèn)題日益凸顯：林分密度過(guò)大，林木間競(jìng)爭(zhēng)激烈，個(gè)體生長(zhǎng)緩慢，“小老樹”現(xiàn)象嚴(yán)重，枯死枝較多，林下灌木及草本生物多樣性極低，森林穩(wěn)定性和生態(tài)服務(wù)功能下降。間伐作為人們干預(yù)林分生長(zhǎng)的主要營(yíng)林措施，對(duì)林分生長(zhǎng)的影響日益受到重視。

間伐對(duì)林分生長(zhǎng)的影響已有很多研究，Marian Slodicak等研究了不同間伐強(qiáng)度對(duì)云杉（）蓄積量與枯落物分解的影響，認(rèn)為間伐使林分蓄積量減少，但有利于枯落物的分解；沈興南等做了贛北中等立地上的濕地松人工林間伐強(qiáng)度效應(yīng)分析，認(rèn)為間伐可以顯著提高林分的胸徑和蓄積生長(zhǎng)量，改善立木的徑級(jí)結(jié)構(gòu)；張紀(jì)卯等對(duì)桐棉馬尾松不同密度的間伐強(qiáng)度進(jìn)行了研究，認(rèn)為在一定的密度范圍內(nèi)，適當(dāng)增加間伐強(qiáng)度有利于促進(jìn)胸徑的生長(zhǎng)和增加單株材積，但單位面積蓄積量則隨間伐強(qiáng)度增大而減少。所得出的結(jié)論各不相同，但多數(shù)研究表明間伐對(duì)促進(jìn)林木的生長(zhǎng)與改善林分的質(zhì)量有顯著作用。目前間伐對(duì)徐州市石灰?guī)r山地側(cè)柏人工林林分生長(zhǎng)的影響還鮮有研究，為了解不同間伐強(qiáng)度對(duì)該地區(qū)側(cè)柏林生長(zhǎng)的影響，我們對(duì)實(shí)施不同間伐強(qiáng)度的50年生側(cè)柏人工林的生長(zhǎng)情況進(jìn)行了研究，以期為該地區(qū)科學(xué)的經(jīng)營(yíng)側(cè)柏人工林提供理論依據(jù)。

1 研究地概況

研究地位于徐州市銅山縣趙疃林場(chǎng)， 34° 11′N，117° 25′ E。屬暖溫帶季風(fēng)濕潤(rùn)、半濕潤(rùn)氣候區(qū)，氣候溫和，四季分明，光照充足，雨量適中。年均氣溫為13 ~ 16℃，年降水量724 ~ 1 210 mm，海拔300 m以下。土壤以褐土為主，母質(zhì)為石灰?guī)r，土厚10 ~ 30 cm，礫石含量高。側(cè)柏人工林是山體的主要植物群落類型，樹齡40 ~ 50 a。

調(diào)查地為趙疃林場(chǎng)的間伐試驗(yàn)地，側(cè)柏均是1958年種植，1979年對(duì)部分林分進(jìn)行了第一次間伐，1989年對(duì)第一次間伐的側(cè)柏林又選取了一部分進(jìn)行了第二次間伐。未間伐、間伐一次與間伐兩次的樣地所處的立地條件基本相同，見表1。

表1 調(diào)查地側(cè)柏人工林林分概況

2 研究方法

野外調(diào)查時(shí)間為2008年10月中旬，分別在未間伐、間伐一次和間伐兩次的樣地內(nèi)設(shè)置20 m×20 m的樣方各3塊，進(jìn)行每木檢尺，記錄側(cè)柏的株數(shù)、樹高、胸徑、冠幅、活枝下高等。計(jì)算林分的平均胸徑、平均樹高。并根據(jù)計(jì)算結(jié)果在每個(gè)樣方中選取標(biāo)準(zhǔn)木各一株做樹干解析，共9株。通過(guò)樹干解析得出胸徑、樹高和單株材積的總生長(zhǎng)量、平均生長(zhǎng)量和連年生長(zhǎng)量，分別對(duì)未間伐、間伐一次、間伐兩次的數(shù)據(jù)匯總平均，繪制生長(zhǎng)曲線。

3 結(jié)果分析

3.1 對(duì)胸徑生長(zhǎng)的影響分析

平均胸徑的生長(zhǎng)曲線見圖1、圖2和圖3。

圖1 不同間伐措施下的胸徑總生長(zhǎng)量

Figure 1 Total DBH increment under different intermediate cutting intensity

Figure 2 Mean DBH increment under different intermediate cutting intensity

Figure 3 Current annual DBH increment under different intermediate cutting intensity

從圖中可以看出，間伐能夠促進(jìn)側(cè)柏林分胸徑的生長(zhǎng)，并且胸徑的總生長(zhǎng)量、平均生長(zhǎng)量與連年生長(zhǎng)量都隨著間伐強(qiáng)度的增大而增加。經(jīng)方差分析，F(xiàn)值分別為16.131、32.238和32.488，顯著大于臨界值2.866，差異顯著。分析胸徑的連年生長(zhǎng)量，在未間伐之前（0 ~ 20 a），3種林分的胸徑生長(zhǎng)量保持較高的一致性；第一次間伐后（20 ~ 30 a），間伐過(guò)的林分胸徑生長(zhǎng)量比較接近，均高于未間伐林分；而第二次間伐后（30 ~ 50 a），胸徑連年生長(zhǎng)量為2次間伐 > 1次間伐 > 未間伐。

間伐能提高胸徑生長(zhǎng)量的主要原因有兩個(gè)：一是間伐主要伐去的是小徑木，因而使間伐后林分的平均胸徑出現(xiàn)非生長(zhǎng)性增長(zhǎng)；二是通過(guò)間伐調(diào)整了林分結(jié)構(gòu)，擴(kuò)大了保留木的生長(zhǎng)空間，給保留木創(chuàng)造了更優(yōu)越的環(huán)境條件，大、中、小林木都能得到充足的光照，特別是小徑木樹冠伸展，營(yíng)養(yǎng)面積增加，因而能正常生長(zhǎng)，盡管絕對(duì)生長(zhǎng)量小，但生長(zhǎng)率較高，從而促進(jìn)了胸徑生長(zhǎng)。

3.2 對(duì)樹高生長(zhǎng)的影響分析

樹高生長(zhǎng)曲線見圖4、圖5和圖6。

圖4 不同間伐措施下的樹高總生長(zhǎng)量

Figure 4 Total height increment under different intermediate cutting intensity

圖5 不同間伐措施下的樹高平均生長(zhǎng)量

Figure 5 Mean height increment under different intermediate cutting intensity

圖6 不同間伐措施下的樹高連年生長(zhǎng)量

Figure 6 Current annual height increment under different intermediate cutting intensity

從圖中可以看出，三種間伐措施對(duì)樹高生長(zhǎng)的影響很小，樹高的總生長(zhǎng)量、平均生長(zhǎng)量與連年生長(zhǎng)量在整個(gè)生長(zhǎng)過(guò)程中都保持較高的一致性。經(jīng)方差分析，F(xiàn)值分別為0.007、0.096和0.001，都小于臨界值3.354，差異不顯著，表明間伐對(duì)側(cè)柏林林分樹高生長(zhǎng)無(wú)明顯促進(jìn)作用。

在純林中，大量資料顯示間伐對(duì)樹高的影響一般并不顯著，如沈維義在研究黃山松撫育間伐強(qiáng)度效應(yīng)時(shí)，表明撫育間伐強(qiáng)度對(duì)黃山松林分樹高無(wú)明顯促進(jìn)作用。一般在純林，樹高的生長(zhǎng)主要決定于立地條件。

3.3 對(duì)單株材積的影響分析

單株材積的生長(zhǎng)曲線見圖7、圖8、圖9。

圖7 不同間伐措施下的單株材積總生長(zhǎng)量

Figure 7 Single tree volume increment under different intermediate cutting intensity

圖8 不同間伐措施下的單株材積平均生長(zhǎng)量

Figure 8 Mean single tree volume increment under different intermediate cutting intensity

圖9 不同間伐措施下的單株材積連年生長(zhǎng)量

Figure 9 Current annual volume increment under different intermediate cutting intensity

從圖中可以看出單株材積的生長(zhǎng)量的增長(zhǎng)趨勢(shì)與胸徑增長(zhǎng)的趨勢(shì)基本相同，總生長(zhǎng)量、平均生長(zhǎng)量與連年生長(zhǎng)量都隨著間伐強(qiáng)度的增大而增加。經(jīng)方差分析，F(xiàn)值分別為32.965、43.199和32.998，大于臨界值2.866，差異顯著?？梢?，在一定密度范圍內(nèi)間伐措施能提高林分單株材積的生長(zhǎng)率。

間伐之所以能提高平均單株材積生長(zhǎng)量，主要原因是材積大小主要由林分胸徑與樹高決定，胸徑生長(zhǎng)量隨間伐強(qiáng)度增大而增大，樹高變化不明顯，因此材積也隨間伐強(qiáng)度的增大而增加。這與前面對(duì)胸徑、樹高的分析結(jié)果相吻合。

3.4 對(duì)冠幅生長(zhǎng)的影響分析

對(duì)每棵樹的東西向與南北向的冠幅取平均值，并根據(jù)間伐措施的不同匯總計(jì)算各林分的平均值，得出的結(jié)果如表2。

從表2中可以看出，冠幅大小的排序?yàn)椋洪g伐2次 > 間伐1次 > 未間伐，間伐兩次的側(cè)柏林冠幅比未間伐林分增長(zhǎng)31%，比間伐1次的冠幅增長(zhǎng)17%。間伐能顯著提高側(cè)柏林冠幅的生長(zhǎng)量，其原因主要是通過(guò)間伐擴(kuò)大了保留木的生長(zhǎng)空間，樹冠能充分伸展。而冠幅的大小能反映每株立木的營(yíng)養(yǎng)面積的大小，直接影響胸徑的生長(zhǎng)量。一般單株所占空間越大，冠幅就越大，胸徑也越粗。這也與前面對(duì)胸徑的分析結(jié)果相一致。

表2 不同間伐措施下各林分的冠幅統(tǒng)計(jì)

3.5 對(duì)蓄積量的影響分析

根據(jù)平均單株材積與林分密度，算出不同間伐措施下每個(gè)林分的單位蓄積量，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表3。

表3 不同間伐措施下蓄積量統(tǒng)計(jì)

由表3可知，單位面積蓄積量的大小為未間伐 > 間伐1次 > 間伐2次，蓄積量隨著間伐強(qiáng)度的加大而逐漸減小，間伐一次的與間伐兩次的比未間伐林分分別減少了14.9%和19.6%。這是因?yàn)榱址謫挝幻娣e的蓄積量決定于單株材積及單位面積的株數(shù)。間伐雖能提高單株材積的生長(zhǎng)量，但單位面積株數(shù)減少，并且因?yàn)橹陿涞臏p少而損失的蓄積量顯著大于因單株材積的增長(zhǎng)而增加的蓄積量。李克勤等在對(duì)濟(jì)南側(cè)柏人工林撫育間伐效果研究時(shí)也有相似結(jié)論。

但是從胸徑與單株材積的生長(zhǎng)曲線來(lái)看，間伐林分的生長(zhǎng)率明顯大于未間伐林分的生長(zhǎng)率，可以推知，隨著時(shí)間的推移，間伐林分的蓄積量會(huì)漸近于未間伐林分的蓄積量。

4 結(jié)論與討論

（1）胸徑、冠幅、單株材積的生長(zhǎng)量都隨著間伐強(qiáng)度的加大而有了顯著的增加。主要是因?yàn)殚g伐調(diào)整了林分結(jié)構(gòu)，擴(kuò)大了保留木的生長(zhǎng)空間，林間光照增加，樹冠能充分伸展，冠幅增大。冠幅的增大使立木的營(yíng)養(yǎng)面積增大，進(jìn)一步提高了保留木的胸徑與單株立木材積。因此適量的間伐對(duì)徐州市側(cè)柏人工林的生長(zhǎng)是非常必要的。

（2）間伐對(duì)側(cè)柏人工林樹高的生長(zhǎng)幾乎沒(méi)有影響，因?yàn)榧兞值臉涓咧饕Q于立地條件。

（3）單位面積林分蓄積量隨著間伐強(qiáng)度的加大而逐漸減小。這是因?yàn)榱址謫挝幻娣e的蓄積量決定于單株材積及單位面積的株數(shù)。間伐雖能提高單株材積的生長(zhǎng)量，但單位面積株數(shù)減少，并且因株樹的減少而損失的蓄積量顯著大于因單株材積的增長(zhǎng)而增加的蓄積量。

本文只是分析了不同間伐措施對(duì)樹木生長(zhǎng)的影響，對(duì)于徐州市側(cè)柏人工林應(yīng)采取的適宜間伐強(qiáng)度還須做更進(jìn)一步的研究來(lái)探討。

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Effect of Different Intermediate Cutting Intensity on Growth ofPlantations

DONG Peng，GUAN Qing-Wei*，LI Zhao，ZHANG Hao-nan，WEI Wan, XU Li-li

（）

Study was conducted on effect of different intermediate cutting intensity on growth of 50-yearplantation in Xuzhou, Jiangsu province. The result showed that DBH, crown size and single tree volume of the plantation increased with intensity of intermediate cutting, while stand stock decreased. But different intermediate cutting density had no effect on height increment. Analysis on variance showed the same result.

intermediate cutting;; plantation; growth

1001-3776（2010）01-0065-05

S753.7

A

2009-08-27；

2009-12-10

科技部“十一五”科技支撐項(xiàng)目（2006BAD030602）

董鵬（1986－），女，江蘇徐州人，碩士研究生，從事城市生態(tài)研究；*通訊作者。