童德章

（福建省連城縣姑田林業(yè)管理站，福建 連城366299）

1 引言

林分密度是否合理，對林木的生長有著直接的影響，從而使林分的收獲量也受到很大的影響。所以在對森林進行培育的時候，對林分密度進行調(diào)整十分重要，特別是在速生豐產(chǎn)林中，對特定材種的培育更要注意林分密度，在經(jīng)營管理中非常重要的一項措施就是對密度進行控制。對林分密度進行確定有兩種方法，一種方法主要是通過建立回歸關系，將現(xiàn)實的林分密度作為回歸關系中的因變量，對林分密度進行分析確定；還有一種方法是要根據(jù)林木的冠幅面積對林分密度進行理論推算，這就需要利用到回歸方程，回歸方程額因變量為林木的冠幅和胸徑。

2 人工林林分密度的確定及其原則

林分密度對于樹木生長有著重要的作用，人工林林分密度的確定非常復雜，需要注意以下事項。

（1）林分密度和經(jīng)營目的的關系：①用材林，大徑材造林密度宜小一些，小徑材造林密度宜大一些，速生培育，將造林密度降低；②水土保持林，對林地上的植被資源進行充分利用，將具有水土保持功能的喬木層造林密度減小，促進其水土保持能力的提高，更快形成能夠發(fā)揮水土保持功能的林木結(jié)構。

（2）立地條件對林分密度的影響：根據(jù)以往種植經(jīng)驗，都表明林分密度大的地方立地條件較好，林分密度小的地方立地條件不佳。

（3）培育技術措施影響林分密度，對林木采取稀植的培育技術，林木生長得越集約，林木生長的速度加快，提高林分密度。

（4）經(jīng)濟因素對林分密度的影響，對林分密度進行分析，要對投入產(chǎn)出進行分析對比，根據(jù)實際經(jīng)濟情況來確定林分密度。

3 柳杉人工林林分密度兩種確定方法

3.1 取樣

文章的研究資料來源于連城縣賴源鄉(xiāng)河祠村和曲溪鄉(xiāng)羅勝村兩個不同密度柳杉分布產(chǎn)區(qū)，柳杉小班在生長正常的情況下，設置的標準地總共有64塊，標準地對柳杉林分的胸徑要求在5～25cm之間，郁閉度要求在0.6～0.8之間，立地指數(shù)全部要求達到16以上（即立地質(zhì)量等級為Ⅰ、Ⅱ類），林分平均密度分布于608～3 558株／hm2（44～246株／畝）。在這64塊標準地內(nèi)選取了737株柳杉進行測定，對柳杉進行測定主要目的是明確柳杉的徑階是否正常生長、柳杉是否出現(xiàn)偏冠現(xiàn)象、柳杉是否遭遇病蟲害，并根據(jù)這些測定的內(nèi)容來確定柳杉樣木冠幅的成對值和柳杉胸徑成對值。對柳杉測定的徑階、其中符合標準的數(shù)量、總共測定冠幅的柳杉株數(shù)進行整理，見表1。在調(diào)查的過程中，對冠幅的東西、南北方位的直徑是采用皮尺來測量的，精確度要達到0.01m；對樣木的胸徑進行測量則采用樹鋼圍尺，精確度須達到0.1cm。

表1 柳杉徑階、標準地數(shù)、測定冠幅統(tǒng)計

3.2 建模

林木在生長的過程中，在光合作用的影響下，對林木的生長發(fā)育有很大的有利影響，主要表現(xiàn)為樹木的冠幅在不斷延伸，樹木的高度和胸徑不斷增加，材積也相應變大，林木隨著材積的不斷增長，在單位林地內(nèi)能夠容納的樹木也就變少。本文研究資料中的相關人員從林分的生長規(guī)律出發(fā)，以柳杉樹種的相關生物特性為依據(jù)，對經(jīng)過實際測量過的樣本進行分析，對其密度、胸徑、冠幅等相關因素的對值關系用圖式的形式表現(xiàn)出來，為了更好地對林分密度和林木的相關因素進行描繪，本文選擇5種數(shù)學模型來進行描繪，具體情況見表2。

3.3 確定林分密度并對其進行分析

根據(jù)表2，可以看出，每一個方程的相關系數(shù)取絕對值，都能夠超過0.78，這就說明具有較好的回歸效果。本文中對柳杉林分密度、柳杉胸徑以及柳杉的冠幅進行研究分析，主要采用的是表2中的5式和10式作為最優(yōu)數(shù)學模型，其相關系數(shù)最大。如下：

表2 各數(shù)學模型參數(shù)結(jié)果

根據(jù)公式（2），可以將柳杉的冠幅平均直徑cw在各徑階的情況下計算出來，當郁閉度為1.0的時候，柳杉標準林地在單位面積內(nèi)可以接受種植的最大密度可以通過以下公式進行計算：

柳杉適宜在陽光充足的地方生長，柳杉的生長需要充足的水分，對氣溫要求控制在14～19℃范圍內(nèi)，適宜在溫暖濕潤氣候下生長。以相關資料為依據(jù)，可以看出，柳杉的林分郁閉度的值越大，說明柳杉在這種情況下生長得就越快。當將柳杉投入到生產(chǎn)中的時候，要保證柳杉林分的郁閉度為1.0是十分困難的；即使柳杉林分的郁閉度達到1.0，一些不利的因素也會影響到柳杉的生長發(fā)育，并對其衛(wèi)生狀況也會造成影響。所以，在培育柳杉商品材的時候，對郁閉度的要求一般控制在0.6～0.8的范圍內(nèi)。為確保對柳杉林分密度進行合理的評定，就要求以等級為依據(jù)，這就需要對柳杉的經(jīng)營密度進行劃分，根據(jù)不同的等級標準進行評定，柳杉林分的經(jīng)營密度Ki可以分為0.6、0.7、0.8、0.9等幾個等級。以相關調(diào)查資料為依據(jù)，0.8等級是最符合柳杉人工林生長的經(jīng)營密度等級。要計算柳杉林分的合理密度，可以以下面公式為標準進行計算：

通過對公式 （1）和公式（4）的計算結(jié)果進行整理，得出表3。

表3 各徑階林分密度一覽

郁閉度在0.6～0.8的范圍屬于標準的，本文根據(jù)此標準認為：以計算結(jié)果為依據(jù)，發(fā)現(xiàn)公式 （1）和公式（4）存在差異，可以進行對比，形成公式 （1）和公式（4）之間的差異主要是由于采用的經(jīng)營密度具有不相同的級別。根據(jù)表3，可以知道：在林分處于幼齡和中齡的時期，根據(jù)柳杉的林分密度和柳杉的胸徑，來進行回歸計算，計算所得出的柳杉冠幅的回歸關系要大于柳杉林分密度的回歸關系；當林分的胸徑達到平均值20cm的時候，林分密度——胸徑的回歸關系與冠幅——胸徑的回歸關系基本相同；根據(jù)表3，我們可以得出以下結(jié)論，如果立地條件屬于Ⅰ、Ⅱ類地，在這種情況下，僅僅對柳杉林分的平均胸徑進行考慮，那么可以確定2408株／hm2（164株／畝）為柳杉人工林的初植密度；當培育的柳杉中徑材D為14cm的時候，1 510～1 660株／hm2（100～110株／畝）則為柳杉的標準林分密度；如果柳杉的大徑材D達到26cm，那么745～912株／hm2（50～65株／畝）為最適宜的林分密度。

4 高產(chǎn)人工林林分密度分析

4.1 胸徑與密度關系的建立

根據(jù)數(shù)對（ˉD，N），對其關系的計算需要采用電子計算機，計算結(jié)果如下：N＝－1652.77＋48554.74／ˉD，r’＝0.98，說明林分的平均胸徑與林分的密度回歸關系有著明顯的關系。

4.2 建立平均單株材積與密度的關系

由數(shù)對（N，M），對其模型進行計算得出：

M＝6650.17 N－1.516649，r’＝0.97。式中 M 為平均單株材積（m3）；N 為林分單位面積株數(shù)（株／hm2）。根據(jù)回歸結(jié)果可以知道，林分的平均單株材積與林分密度之間有著比較明顯的關系，對林分平均單株材積進行預估可以利用林分密度來進行。同時，根據(jù)系數(shù)β＝－1.516649，可以知道，柳杉人工林是符合二分之三密度法則的，二分之三的密度法則為r＝aN－β。

4.3 利用不同數(shù)學模型表現(xiàn)經(jīng)營密度

對收集的樣地資料用公式進行計算，可以得出兩種模型的經(jīng)營密度相關數(shù)值，一般包括平均值、極距、標準差等，具體情況如表4。根據(jù)表4可以知道，經(jīng)營密度達到0.7178為最大密度模型，與傳統(tǒng)的經(jīng)營密度中值0.75非常接近，采用任何一種傳統(tǒng)的定性方法，其郁閉度的分布范圍都在0.6～0.9內(nèi)，但是本文中的柳杉林中的郁閉度的范圍在0.53～1.01內(nèi)，其范圍比較廣，并且兩端的頻數(shù)也比較少，呈現(xiàn)出峰狀。經(jīng)營度的極端值大于1，這說明對其采取的撫育間伐措施沒有取得預期的效果。在小地形、小氣候的小生態(tài)環(huán)境下，柳杉人工林實現(xiàn)高產(chǎn)要達到不受經(jīng)營密度變化的影響是很困難的，不符合柳杉生長的客觀規(guī)律，所以在進行柳杉人工林建設的時候，對經(jīng)營密度進行合理控制十分重要，并將一些干擾的隨機因素進行排除，降低經(jīng)營密度對柳杉生長的影響，對經(jīng)營密度進行合理控制可以以半峰寬原理為依據(jù)。

表4 柳杉經(jīng)營密度的統(tǒng)計特征值

5 結(jié)語

利用回歸關系對林分密度進行確定具有一定的作用，主要要考慮林分密度與胸徑、冠幅與胸徑的關系。本文主要對柳杉人工林的林分密度進行研究，分析其在實踐中的應用，并對不同立地質(zhì)量等級的林地進行標準樣木收集，對其進行回歸計算，通過建立回歸方程，得出了柳杉人工林生產(chǎn)中具有指導性的有效結(jié)論。

[1]林凡，張文洪，蘇 嬋.不同海拔高度柳杉與杉木出材與產(chǎn)值比較[J].吉林農(nóng)業(yè)，2012，13（9）：23～24.

[2]劉賢安，彭培好，王 莉，等.不同林分密度下柳杉人工林立木生物量與碳儲量研究[J].林業(yè)科技，2013，23（1）：56～57.

[3]覃世杰，廖承銳，陳 孟，等.不同經(jīng)營密度對柳杉純林土壤理化性質(zhì)的影響[J].廣東農(nóng)業(yè)科學，2013，11（4）：23～24.

[4]李文珠，郭國英.柳杉人工林林分密度兩種確定方法的探討[J].林業(yè)勘察設計，2011（1）：6～8.