夏春平,季新良,彭 輝,周紅敏 ,瞿 虹,潘雅妮,季如春
(1.龍泉市林業(yè)局;2.浙江鳳陽山自然保護區(qū)管理處;3.龍泉市林業(yè)科學研究院;4.龍泉市自然資源和規(guī)劃局,浙江 龍泉 323700)
杉木(Cunninghamialanceolata)是我國南方最主要的用材樹種,杉木人工林面積約占我國人工林總面積30%左右[1],杉木大徑材是指單株樹高2.5 m處去皮直徑達到22 cm徑級以上或帶皮直徑達到26 cm及以上的杉木[2],其培育是我國林業(yè)生產(chǎn)重點關注的科學問題之一[3],核心包括合理的林分結構、科學的密度調(diào)控、精準的地力控制等,以實現(xiàn)林木個體和群體高生產(chǎn)力等[4]。研究表明間伐、混交以及施肥等不同撫育措施對杉木大徑材林分生長具有顯著影響[5],其中合理間伐和科學施肥是杉木大徑材培育技術的關鍵[6]。通過施肥和間伐技術配合,能有效提高林分質(zhì)量,迅速增加森林后備資源,也是提高土地生產(chǎn)力,增加農(nóng)民收入的重要舉措[7]。龍泉是浙南地區(qū)重點產(chǎn)材區(qū)和杉木生長最適宜地區(qū)[8]之一,也是培育優(yōu)質(zhì)大徑材材的理想?yún)^(qū)域。為進一步提高龍泉市杉木人工林經(jīng)營管理技術水平、林地生產(chǎn)力和經(jīng)濟收益,我們對3種不同管理模式下的杉木大徑材胸徑、材積、經(jīng)濟收益等變化進行了研究。
試驗地位于浙江省龍泉市,地理位置為東經(jīng)118°43′~119°26′,北緯27°42′~28°21′,屬于中亞熱帶季風氣候,年均氣溫為17.6 ℃,年均無霜期263 d,年均降水量1 640 mm,平均相對濕度79%,實驗樣地設置在龍泉市道太鄉(xiāng)丁江村6號小班。該林班1988年3月造林,坡位26°,海拔260 m,土壤為紅壤,林下植物主要有華桑、鹽膚木、蕨類等。
試驗設2個處理,即間伐后不施肥(B)、間伐后施肥(C),以不間伐不施肥為對照(A),每個處理3次重復(小區(qū)),每個小區(qū)面積0.08 hm2。在全面踏查基礎上選擇和設置固定樣地,隨機區(qū)組排列并按試驗設計經(jīng)營管理,當年10月對B和C處理進行間伐,C處理間伐后于11月進行施肥,采用挖大穴施肥法,肥料為復合肥,施肥量為每株0.5 kg。經(jīng)營2 a后調(diào)查林木樹高、胸徑等指標。
杉木蓄積參照浙江省林勘院與龍泉市林業(yè)局編制的《龍泉市杉木活立木一元材積表》計算,公式為:單位面積(1 hm2)蓄積=樣地內(nèi)(間伐前、間伐木、保留木)杉木株數(shù)×平均胸徑的單株活立木蓄積/試驗樣地面積(hm2)。單位面積(1 hm2)出材量=單位面積(1 hm2)蓄積×出材率。
采用Excel2007軟件和SPSS19.0進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計、單因素及多重方差分析。
由表1可知,處理A、處理B和處理C 等3種不同經(jīng)營管理措施下杉木胸徑(DBH)生長量差異顯著(P<0.05),其中處理C(間伐+施肥)分別顯著高于處理B(間伐+不施肥)和處理A(對照,不間伐+不施肥),處理B也顯著高于處理A(P<0.05)。說明處理C胸徑增長最快,處理A的胸徑增長量最小。處理C經(jīng)營后的第2年平均胸徑為22 cm,比經(jīng)營前的平均胸徑增長2.7 cm,胸徑增長量分別是處理A和處理B的6.75倍和1.93倍;處理B的平均胸徑增長量是處理A的3.5倍。表明適當間伐和合理施肥能顯著提升杉木胸徑增長量,是杉木大徑材培育的有效途徑,且可縮短杉木大徑材培育周期。
表1 不同經(jīng)營管理措施對杉木胸徑增長量的影響
由表2可知,3種不同經(jīng)營措施下的每公頃杉木蓄積增長量均存在顯著差異(P<0.05),增長幅度處理C>處理B>處理A;處理C第2年的林地平均蓄積為280.32 m3·hm-2,比經(jīng)營前增長62.0 m3·hm-2,蓄積增長量分別是處理A和處理B的3.38倍和1.25倍;處理C木材蓄積量增長幅度為28.39%,是處理A和處理B的4.24倍和1.29倍。說明處理C在較短的周期內(nèi)可顯著提高杉木林蓄積增長,在生產(chǎn)經(jīng)營實踐中應予以大力推廣。
表2 不同經(jīng)營管理措施下的杉木蓄積量變化
經(jīng)營2 a后,處理C、處理B、處理A的木材蓄積量分別為62.0、49.50 m3·hm-2和18.32 m3·hm-2,處理C比處理A、處理B依次高43.68、12.5 m3·hm-2,按照21.0 cm徑級出材率(70.4%)計算,處理C出材量為43.40 m3·hm-2,比處理A、處理B分別增加出材量30.58、8.75 m3·hm-2,增加產(chǎn)值30 576、8 750元·hm-2(木材銷售價1 000元·m-3),除去人工(林地間伐、清理等用工量45工日· hm-2,施肥7.5工日· hm-2,每人每天工資150元)及肥料成本(1 500元· hm-2)后,處理C分別比處理A、處理B增加經(jīng)濟收益22 701、7 625元·hm-2。表明處理C對杉木大徑材培育經(jīng)濟效益有明顯提升,有利于林農(nóng)增產(chǎn)增收。
(1)本研究與劉躍鈞[9]等對杉木大徑材培育的研究結果相似,表明間伐+施肥處理能顯著促進胸徑和蓄積量的增長。間伐+施肥經(jīng)營后的第2年比經(jīng)營前的平均胸徑增長2.7 cm,平均胸徑增長量是不間伐+不施肥處理和間伐+不施肥處理平均胸徑增長量的6.75倍和1.93倍。間伐+施肥和間伐+不施肥平均胸徑增長幅度是不間伐不施肥的5.53倍和3.14倍(表1),表明適當間伐和合理施肥能有效培育杉木大徑材并縮短杉木大徑材培育周期。
(2)間伐+施肥經(jīng)營的杉木林第2年每公頃平均蓄積增長62.0 m3,是不間伐+不施肥和間伐+不施肥經(jīng)營的每公頃平均蓄積增長量的3.38倍、1.25倍。
(3)采用間伐+施肥經(jīng)營措施的林分增加產(chǎn)值43 400元·hm-2,比不間伐+不施肥和間伐+不施肥經(jīng)營措施分別增加產(chǎn)值30 576、8 750元·hm-2。除去人工及及肥料成本后,處理C分別比處理A、處理B增加經(jīng)濟收益22 701、7 625元·hm-2。因此,間伐+施肥的經(jīng)營措施可提高林地生產(chǎn)力,有利于林農(nóng)增收。
本試驗對不同經(jīng)營管理措施杉木大徑材胸徑和蓄積量的影響進行了研究,對杉木大徑材的整個生長周期及不同經(jīng)營管理措施對土壤生態(tài)系統(tǒng)的影響等相關研究還需進一步深入。