章文前

(三明市梅列區(qū)林業(yè)局，福建 三明 365000)

杉木(Cunninghamia lanceolata)是我國(guó)特有的用材樹(shù)種，在17個(gè)省(市、自治區(qū))均有大面積人工栽培，在人工林栽培上占有重要地位。南方林區(qū)杉木人工栽培傳統(tǒng)上采取煉山清理，全面或塊狀整地的方式，勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低，且容易導(dǎo)致水土流失，有機(jī)質(zhì)減少，影響生物多樣性、土壤肥力等諸多因素，最終影響林木生長(zhǎng)[1－3]，探討不煉山機(jī)械造林替代傳統(tǒng)人工煉山造林具有現(xiàn)實(shí)意義。我國(guó)開(kāi)展機(jī)械造林的歷史較短，報(bào)道也不多，涉及的內(nèi)容主要有設(shè)備研發(fā)與應(yīng)用、困難林地造林、使用效果等[4－7]。童慶輝[8]研究表明，使用挖坑機(jī)造林工效可提高5倍左右，每公頃可減少營(yíng)林成本750元以上，是一條切實(shí)可行的造林新途徑。樹(shù)木的生物學(xué)和生態(tài)學(xué)特性是開(kāi)展林業(yè)科研和生產(chǎn)必不可少的基礎(chǔ)材料，而樹(shù)木的生長(zhǎng)規(guī)律又是樹(shù)種生物學(xué)特性的一個(gè)重要方面，但有關(guān)杉木機(jī)械造林的生長(zhǎng)過(guò)程鮮見(jiàn)報(bào)道。為此，本研究進(jìn)行了杉木機(jī)械造林生長(zhǎng)過(guò)程的測(cè)定與分析，試圖揭示其生長(zhǎng)過(guò)程與傳統(tǒng)煉山造林的差異性，為制訂經(jīng)營(yíng)措施及機(jī)械造林技術(shù)的推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于福建省三明市梅列區(qū)(26°6'－26°46'N，117°32'－118°6'E)陳大鎮(zhèn)林場(chǎng)31林班3大班6小班，平均海拔370 m，平均坡度22.5°，屬中亞熱帶海洋性兼大陸性季風(fēng)氣候，年均溫度19.4℃，年降水量1786.8 mm，相對(duì)濕度79%，年均蒸發(fā)量1452.6 mm，無(wú)霜期306 d。土壤為酸性巖發(fā)育的紅壤，土層深厚，較肥沃。主要植被為少葉黃杞(Engelhardia fenzelii)、百兩金(Ardisia crispa)、絨楠(Machilus velutina)、檵木(Loropetalum chinense)、狗脊(Cibotium barometz)、油莎草(Cyperus esculentus)、芒萁(Dicranopteris dichotoma)等。其前茬為杉木人工林。

2 試驗(yàn)方法

選擇立地條件相似的一面坡，分為A、B兩區(qū)(相鄰)。A區(qū)采取煉山造林，塊狀整地，穴規(guī)格:40 cm×40 cm×30 cm;B區(qū)不煉山，采取挖坑機(jī)挖坑，分為B1和B2兩小區(qū)，B1挖坑直徑200 mm，挖坑深度350 mm，B2挖坑直徑300 mm，挖坑深度350 mm。以上3水平分別在等坡位(上、中、下)各建立一塊面積為20 m×30 m標(biāo)準(zhǔn)地。采用簡(jiǎn)單對(duì)比試驗(yàn)設(shè)計(jì)，設(shè)3個(gè)重復(fù)，共9個(gè)小區(qū)。試驗(yàn)林于2002年春用永安林業(yè)(集團(tuán))有限公司苗木中心提供的杉木實(shí)生容器苗，平均苗高0.15 m、平均地徑0.23 cm，同時(shí)造林，造林密度為2700株·hm－2。造林后，1－3年進(jìn)行擴(kuò)穴(坑)撫育，每年全面鋤草1次，擴(kuò)穴同時(shí)施氮磷復(fù)合肥0.060 kg·株－1，第4年以后每年全面劈草1次，直至第6年郁閉。

栽植后，每年分小區(qū)每木測(cè)定杉木的胸徑、樹(shù)高，計(jì)算每小區(qū)林分各年份的平均胸徑、樹(shù)高，計(jì)算3種處理各年份胸徑(D)、樹(shù)高(H)的總生長(zhǎng)量、平均生長(zhǎng)量、連年生長(zhǎng)量以及立木材積(V)。

3 結(jié)果與分析

3.1 整地方式對(duì)杉木人工林胸徑生長(zhǎng)過(guò)程的影響

由表1可知，不同整地方式對(duì)10年生杉木胸徑生長(zhǎng)總量影響不大，A處理僅比B1、B2處理小0.28和0.24 cm，但生長(zhǎng)過(guò)程卻存在較大的差異。從胸徑連年生長(zhǎng)量看，A處理最大值出現(xiàn)在林齡5年時(shí)，達(dá)1.37 cm，B1、B2均出現(xiàn)在林齡8年時(shí)，分別達(dá)到1.44和1.43 cm;幼林早期(4、5年)的連年生長(zhǎng)量，A處理分別達(dá) 1.19、1.37 cm，比 B1處理的 0.92、1.08 cm 分別增加了 29.3% 和 26.9%，比 B2處理的 0.92、1.08 cm 分別增加了29.3%和26.9%;幼林后期(8 －10 年)的連年生長(zhǎng)量，A 處理分別是1.04、0.87 和0.87 cm，比 B1處理的 1.44、1.28、1.18 cm 分別降低了 27.8%、32.0%和 26.3%，比 B2處理的 1.43、1.29、1.17 cm 分別降低了27.3%、32.6%和25.6%。從胸徑平均生長(zhǎng)量看，A處理最大值出現(xiàn)在林齡8年時(shí)，與連年生長(zhǎng)量相交出現(xiàn)在8.8年，B1、B2處理最大值均在10年之后，與連年生長(zhǎng)量相交也均在10年之后，按趨勢(shì)可能出現(xiàn)在11－12年。

3.2 整地方式對(duì)杉木人工林樹(shù)高生長(zhǎng)過(guò)程的影響

由表2可知，樹(shù)高生長(zhǎng)過(guò)程與胸徑生長(zhǎng)過(guò)程有較多相似之處。與B1、B2處理相比，A處理具有早期速生特點(diǎn)，幼林早期生長(zhǎng)較快，幼林后期生長(zhǎng)較為緩慢，連年生長(zhǎng)量最大值出現(xiàn)在林齡5－6年時(shí)，達(dá)1.37 cm，平均生長(zhǎng)量最大值出現(xiàn)在林齡9年時(shí)，連年生長(zhǎng)量和平均生長(zhǎng)量在林齡9.4年相交。B1、B2處理樹(shù)高平均生長(zhǎng)量最大值出現(xiàn)在林齡10年之后，連年生長(zhǎng)量和平均生長(zhǎng)量尚未相交，按趨勢(shì)將在之后2－3年相交，即比A處理連年生長(zhǎng)量與平均生長(zhǎng)量相交時(shí)間預(yù)計(jì)推遲2－3年，表明樹(shù)高可遲緩2－3年下降。不同處理樹(shù)高生長(zhǎng)差距隨著林齡增長(zhǎng)而起伏變動(dòng)，幼林早期(2－4年)樹(shù)高相差10－20 cm，B1、B2處理平均樹(shù)高生長(zhǎng)明顯低些，幼林中期(5－7年)略有加大，幼林后期(8－10年)B1、B2處理反超A處理6－13 cm。

表1 不同處理杉木人工林胸徑生長(zhǎng)進(jìn)程1)Table1 Growth process of diameter at breast height of C.lanceolata plantations in different treatments

表2 不同處理杉木人工林樹(shù)高生長(zhǎng)進(jìn)程1)Table2 Growth process of tree heights of C.lanceolata plantations in different treatments

3.3 整地方式對(duì)杉木人工林材積生長(zhǎng)的影響

由表3可知，進(jìn)階后4年中，無(wú)論是A處理還是B1和B2處理，杉木單株材積總生長(zhǎng)量均隨著年齡的增加而增大，平均生長(zhǎng)量一直處于上升狀態(tài)，均未達(dá)到最大值，但B1和B2處理杉木的材積生長(zhǎng)逐漸優(yōu)于A處理。幼林后期(8－10年)B1和B2處理的連年生長(zhǎng)量均大于A處理，到林齡10年時(shí)總生長(zhǎng)量和平均生長(zhǎng)量也均超過(guò) A 處理，B1處理為 0.0298 和 0.003 m3，分別比 A 處理 0.0274、0.0027 m3增加 8.8%和11.1%，B2處理為 0.0294 和 0.0029 m3，分別比 A 處理增加 7.3%和 7.4%。

表3 不同處理杉木人工林材積生長(zhǎng)進(jìn)程1)Table3 Growth process of volumes of C.lanceolata plantations in different treatments

4 小結(jié)

傳統(tǒng)人工煉山造林杉木具有早期速生特點(diǎn)，其幼林早期胸徑、樹(shù)高生長(zhǎng)比不煉山機(jī)械造林快，但幼林后期反之。材積生長(zhǎng)量在幼林后期逐漸不如機(jī)械挖穴整地造林，可能原因是煉山后表土層土壤疏松，土壤速效養(yǎng)分增加[9，10]，且煉山后雜草減少，一定程度上減少雜草與杉木幼樹(shù)的競(jìng)爭(zhēng)，有利于杉木早期生長(zhǎng)，但是煉山帶來(lái)速效養(yǎng)分容易被雨水沖刷或重新固定，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流失嚴(yán)重，貯備量減少，不利于后期生長(zhǎng);而機(jī)械挖穴整地造林破土面小，保持了地表植被，可有效減少水土流失，保護(hù)了生物多樣性，維持了杉木適宜的生長(zhǎng)環(huán)境，有利于杉木幼齡后期的生長(zhǎng)。為此，建議在幼林早期(2－5年)加強(qiáng)經(jīng)營(yíng)管理，對(duì)傳統(tǒng)煉山塊狀整地造的杉木林，側(cè)重于保持水土，提升幼林后期營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)儲(chǔ)量，可采取套種綠肥植物，增加地表覆蓋;對(duì)于不煉山機(jī)械挖穴整地造的杉木林，早期要增強(qiáng)撫育力度，減少雜草競(jìng)爭(zhēng)，促進(jìn)早期生長(zhǎng)，在造林后前3年，每年除草2次為好，可適當(dāng)追施肥料，有條件的地方可以用割灌機(jī)機(jī)械割草。

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