摘要:為了解間伐強(qiáng)度對(duì)不同林齡杉木人工林生長量的影響,以廣西維都林場3個(gè)不同林齡(幼齡林、中齡林、近成熟林)的杉木人工林為研究對(duì)象,采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),設(shè)置3種間伐強(qiáng)度(10%~15%、20%~25%、30%~35%),利用間伐后2年連續(xù)測定數(shù)據(jù),研究不同間伐強(qiáng)度對(duì)不同林齡杉木人工林生長的影響。結(jié)果表明:間伐對(duì)杉木人工林胸徑生長具有促進(jìn)作用,尤其是對(duì)中齡林具有顯著的促進(jìn)作用,間伐強(qiáng)度為30%~35%時(shí),胸徑增長趨勢顯著,而中度間伐(20%~25%)更能促進(jìn)幼齡林和近成熟林胸徑的生長。間伐強(qiáng)度對(duì)幼齡林樹高生長的促進(jìn)作用不顯著,重度間伐對(duì)幼齡林單株材積生長量具有顯著的促進(jìn)作用,而中齡林和近成熟林則是輕度間伐的效果較好。從經(jīng)濟(jì)效益的角度出發(fā),為加快杉木大徑材的培育,建議在杉木近自然化改造中對(duì)幼齡林選擇中度間伐強(qiáng)度(20%~25%),而中齡林和近成熟林則選擇輕度間伐(10%~15%)。
關(guān)鍵詞:杉木;不同林齡;間伐強(qiáng)度
中圖分類號(hào) S79 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731 (2020) 16-0105-03
杉木(Cunnomghaamia lanceolate)是我國特有的速生用材樹種,生長迅速、材質(zhì)優(yōu)良、木材結(jié)構(gòu)均勻、易于加工,廣泛分布在我國南方9個(gè)省區(qū),在我國森林資源中占據(jù)重要的地位,是我國南方重要的商品用材林[1,2]。廣西柳州杉木種源是我國重要的杉木優(yōu)良種源之一,其杉木品質(zhì)優(yōu)良、紅心比例高。長期以來,我國杉木人工林造林密度偏高,主要以中小徑材為主,大徑材極為短缺。在我國實(shí)施天然林保護(hù)工程的背景下,大徑材材的供需問題日益緊張[3]。撫育間伐作為森林經(jīng)營的重要措施之一,影響著森林的許多方面,包括林分生長、總收獲量、林分結(jié)構(gòu)等[4]。通過間伐撫育調(diào)整杉木人工林分的密度,可以改善林分結(jié)構(gòu),提高林分質(zhì)量,是實(shí)現(xiàn)大徑材的一種有效方法。
目前,對(duì)杉木間伐撫育已有了較多的研究和實(shí)踐,例如,張會(huì)儒[5]對(duì)12年生杉木人工林不同間伐強(qiáng)度的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了分析,指出間伐可以促進(jìn)林木個(gè)體生長,增加大、中徑材的比例。徐清乾[6]在對(duì)杉木近成熟林經(jīng)營的研究表明,杉木近成熟林間伐成低密度,可顯著提高林分平均樹高、胸徑、單株商品材的出材量以及大中徑材比例。徐金良[7]研究表明,間伐強(qiáng)度不能有效增加林分活立木材積和林分出材量,間伐次數(shù)對(duì)林分出材量及出材規(guī)格具有重要影響。目前,研究多集中在對(duì)同一林齡杉木人工林進(jìn)行撫育間伐方面,而對(duì)同一地區(qū)不同林齡杉木人工林間伐強(qiáng)度的研究則較少。為此,筆者以廣西來賓維都林場間伐3年的不同林齡杉木人工林為研究對(duì)象,探討不同間伐強(qiáng)度對(duì)杉木人工林生長量的影響,為確定不同林齡合理的經(jīng)營密度,以及進(jìn)行撫育間伐時(shí)對(duì)不同林齡采取具體撫育措施提供理論依據(jù),為桂中地區(qū)不同杉木人工林實(shí)現(xiàn)高效、可持續(xù)的利用及大徑材的培育提供技術(shù)支撐。
1 研究方法
1.1 試驗(yàn)地概況 試驗(yàn)地位于廣西來賓市國有維都林場,北緯23°42'44",東經(jīng)109°15'11"。該地屬南亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū),年平均氣溫20.8℃,1月平均氣溫1.2℃,7月平均氣溫29.8℃,≥10℃年積溫8307°C左右,極端最低溫-1.5℃,極端最高溫40.8℃;年降水量1850mm,雨季一般在5-9月,旱季為10月至次年4月,年平均相對(duì)濕度80%左右,年日照時(shí)數(shù)2015h,無霜期約313d,全年氣候溫和,雨量充沛。林地土壤主要為第四紀(jì)母質(zhì)發(fā)育的黃紅壤為主,土層深度在1m以上,質(zhì)地較粘,肥力中等,pH值5.4~?6.1,呈微酸性。
1.2 試驗(yàn)方法 在維都林場維都分場選擇坡向一致的杉木人工林,按照間伐留勻、兼顧柱距以及留優(yōu)去劣的原則對(duì)其進(jìn)行間伐。不同齡林分別設(shè)置輕度間伐(10%~?15%)、中度間伐(20%~25%)、重度間伐(30%~35%)3種強(qiáng)度處理,樣地面積為600m2(30m×20m),采取完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),4次重復(fù),初次調(diào)查和間伐的時(shí)間為2016年5月,間伐后每年對(duì)樣地進(jìn)行每木檢尺,并計(jì)算其林分密度、樹高、胸徑、蓄積量。試驗(yàn)樣地概況見表1。
1.3 統(tǒng)計(jì)分析 杉木立木單株材積計(jì)算公式如下:
V=0.00005877042×D1.9699831×H0.89646157
其中,V為單株材積(m3),D為各小區(qū)處理的平均胸徑(cm),H為平均樹局(m)。
采用Excel軟件及SPSS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 間伐強(qiáng)度對(duì)不同齡林杉木胸徑生長的影響 由表2可知,幼齡林20%~25%間伐強(qiáng)度杉木的胸徑連年平均生長量顯著高于10%~15%間伐強(qiáng)度,間伐后2年胸徑平均增速達(dá)到1.75cm,比10%~15%間伐強(qiáng)度提局6.0%,而30%~35%間伐強(qiáng)度的胸徑平均連年生長量與10%~?15%間伐強(qiáng)度之間差異不顯著。中齡林胸徑平均連年生長量隨著間伐強(qiáng)度的增大而增加,30%~35%間伐強(qiáng)度顯著高于10%~15%和20%~25%間伐強(qiáng)度,間伐后2年胸徑平均增加量達(dá)2.62cm,分別是間伐強(qiáng)度10%~15%和20%~25 %的1.22倍及1.11倍。近成熟林20%~25%和30%~35%間伐強(qiáng)度胸徑平均連年生長量差異不顯著,但顯著高于10%~15%間伐強(qiáng)度,間伐2年后胸徑平均增長量最大僅為0.92cm。綜合分析表明:間伐對(duì)中齡林胸徑的增長具有顯著的促進(jìn)作用,且隨著間伐強(qiáng)度增大,促進(jìn)作用越顯著,而中度間伐對(duì)幼齡林和近成熟林胸徑生長促進(jìn)作用有限。間伐對(duì)胸徑增長量的分析表明,間伐后胸徑平均增長量:中齡林>幼齡林>近成熟林。
2.2 間伐強(qiáng)度對(duì)不同齡林杉木高生長的影響 由表3可知,幼林齡3個(gè)間伐強(qiáng)度樹高平均連年增長量之間差異顯著。中齡林和近成熟林樹高平均連年增長量都隨著間伐強(qiáng)度的增大而降低,10%~15%間伐強(qiáng)度顯著高于20%~?25%和30%~35%間伐強(qiáng)度,20%~25%和30%~35%間伐強(qiáng)度之間差異不顯著。由此可知,間伐強(qiáng)度對(duì)幼齡林樹高生長雖有一定的促進(jìn)作用,但效果有限。輕度間伐對(duì)中齡林和近成熟林樹高生長具有顯著的促進(jìn)作用,但隨著間伐強(qiáng)度的增加,對(duì)樹高的生長起抑制作用。
2.3 間伐強(qiáng)度對(duì)不同齡林杉木單株材積的影響 由表4可知,幼齡林單株材積1年生生長量3個(gè)間伐強(qiáng)度之間差異顯著,而2年生長量30%~35%間伐強(qiáng)度顯著高于輕、中度間伐強(qiáng)度。中齡林單株材積1年生長量,重度間伐〉輕度間伐>中度間伐,而2年生長量時(shí),輕度間伐>重度間伐>中度間伐。近成熟林單株材積連年增長量10%~?15%間伐強(qiáng)度顯著高于20%~25%和30%~35%間伐強(qiáng)度,20%~25%和30%~35%間伐強(qiáng)度之間差異不顯著。由此表明,間伐時(shí)間越長,重度間伐對(duì)幼齡林單株材積促進(jìn)作用越顯著,而強(qiáng)度間伐對(duì)中齡林和近成熟林單株的材積所起的促進(jìn)作用不顯著。
3 結(jié)論與討論
間伐撫育通過改變林分結(jié)構(gòu),影響林木生長。不同齡林杉木人工林的間伐結(jié)果表明,間伐對(duì)杉木人工林的胸徑生長具有促進(jìn)作用,尤其對(duì)中齡林具有顯著促進(jìn)作用,間伐強(qiáng)度為30%~35%時(shí),胸徑增長趨勢較明顯,而中度間伐(20%~25%)更能促進(jìn)幼齡林和近成熟林的胸徑生長。這是因?yàn)殚g伐后林木間競爭減小,生長空間和營養(yǎng)空間增大,有利于主干生物量的積累,這與前期許多學(xué)者的研究成果相似[8-10]。間伐對(duì)幼齡林樹高生長促進(jìn)作用不顯著,可能是因?yàn)橛g林郁閉度不高,間伐后林內(nèi)空間更富余,更促進(jìn)側(cè)枝向林內(nèi)四周空間伸展,削弱主干向上生長的速度。這與前人對(duì)杉木、落葉松、黃山松等林木間伐強(qiáng)度研究結(jié)果類似[11-13]。而中齡林與近成熟林則是輕度間伐效果較好,可能因?yàn)橹旋g林和近成熟林一直保持較高的郁閉度,輕度間伐后郁閉度仍然較高,為進(jìn)行強(qiáng)烈的光合作用而不斷向上生長。周成軍[14]對(duì)33a生杉木人工林間伐試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),中度間伐(23.5%)情況下更有利于樹高生長。這些研究結(jié)果結(jié)論不一致,可能是與立地條件、生長勢、杉木品種不同等有關(guān)。重度間伐對(duì)幼齡林單株材積生長具有促進(jìn)作用,而中齡林和近成熟林同同樣是輕度間伐效果較好。多數(shù)學(xué)者[15-17]研究杉木中齡林和近成熟林杉木林分單株材積增量隨著間伐強(qiáng)度的增加而增大,這與本文的研究結(jié)果不一致,其可能的原因是本研究中輕度間伐對(duì)中齡林和近成熟林的樹高生長有促進(jìn)作用,材積生長是胸徑和樹高相互作用的結(jié)果,而多數(shù)學(xué)者認(rèn)為間伐強(qiáng)度對(duì)樹高生長影響較小,導(dǎo)致其材積只與胸徑生長顯著相關(guān)。杉木人工林近自然改造目的在于快速培育大、中徑級(jí)用材,根據(jù)不同林齡不不同間伐強(qiáng)度處理下杉木的生長表現(xiàn),同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)效益,建議對(duì)幼齡林選擇中度間伐強(qiáng)度(20%~25%),而中齡林和近成熟林則選擇輕度間伐(10%?~15%)。本研究是間伐2年后得出的初步結(jié)論,后期還有待多年進(jìn)行進(jìn)一步的觀測研究。
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(責(zé)編:張宏民)
作者簡介:盧紹軍(1976-),男,廣西金秀人,工程師,從事林業(yè)工作。 收稿日期:2020-06-30