周竟男

（河北省塞罕壩機械林場第三鄉(xiāng)分場，河北承德 068450）

人工林具有結構簡單、木材產量高、生長周期短等突出優(yōu)勢，已成為現(xiàn)代林業(yè)和森林生態(tài)系統(tǒng)的重要構成，但同時，受經營水平、資源條件等因素影響，木材產量和質量低、齡級結構不合理等問題頻頻出現(xiàn)，嚴重限制了人工林木產量提升。此外，人工林在未經撫育經營的情況下也普遍會引發(fā)林分質量下降與森林競爭惡化等問題。紅松林木的壽命很長，林分穩(wěn)定，且具有較高的生產力和經濟價值，但人工紅松林易出現(xiàn)林分質量下降、森林競爭惡化的問題[1]。對紅松人工林進行撫育間伐，能夠促進紅松林木在生長過程中對水、熱、光等資源的充分利用，從而提高林分生產力。撫育間伐也是促進林業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要措施之一。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地設在河北省塞罕壩機械林場。該林場位于河北省承德市，地處內蒙古高原渾善達克沙地南緣，屬滿族蒙古族自治縣北部壩上地區(qū)，地理位置為42°22′N、116°53′E。東鄰圍場縣，南鄰御道口牧場，北與內蒙古自治區(qū)多倫縣和克什克騰旗隔河而望。試驗地屬半干旱半濕潤寒溫性大陸季風氣候，年均氣溫-1.3 ℃，最低溫度-43.3 ℃，積雪時間長達7 個月，無霜期64 d，年降水量460.3 mm。試驗地土壤為灰色森林土與風沙土，地處森林草原過渡帶，植被類型多樣，主要有落葉針葉林、紅松人工林、針闊混交林、灌叢等[2]。

1.2 研究方法

1.2.1 樣地設置

共設置4 組觀測區(qū)，每組觀測區(qū)各設置3 塊大小為20 m×30 m 的樣地。第1 組觀測樣地進行輕度間伐，株數(shù)強度和蓄積強度分別定為40%和18%；第2組觀測樣地進行中度間伐，株數(shù)強度和蓄積強度分別定為50%和28%；第3 組觀測樣地進行重度間伐，株數(shù)強度和蓄積強度分別定為65%和43%；第4 組觀測樣地為對照組，不進行透光撫育。表1 為觀測樣地的基本信息。

表1 觀測樣地基本信息

1.2.2 調查統(tǒng)計

觀測樣地設置后間隔3 年進行1 次復測，測量內容包括：1）使用超聲波測高器、鋼卷尺測量樹木胸徑、冠幅、樹高、枝下高及樹干基徑；2）使用激光望遠測樹儀、超聲波測高器測量樹干中央直徑。尖削度公式：

式中，D為樹干基部直徑，cm；d為樹干中央直徑，cm；H為樹高，m[3]。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理方法

使用統(tǒng)計軟件SPSS 24.0 處理數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)結果以（）表示，進行t檢驗，以p＜0.05 表示差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果與分析

2.1 對生長的影響

表2 為不同撫育強度下紅松人工林的生長觀測結果。由表2 可知，隨著撫育強度增大，紅松胸徑年生長量也隨之增大。根據(jù)方差分析，撫育強度與胸徑年生長量呈正相關，對照組與3 組試驗組差異顯著（p＜0.05），輕度和中度間伐之間則無顯著差異（p＞0.05）。整體來看，撫育間伐促進了紅松人工林的胸徑生長。間伐使林分密度下降，改善了林木的營養(yǎng)空間，保證紅松在生長過程中可獲取更多的空氣、熱量、水分、光照和養(yǎng)分，因此促進了林木胸徑的增長。同時，間伐清理了低矮林木，保留下來的林木個體相對品質更優(yōu)良，生長潛力更大。僅考慮胸徑年生長量，中度和重度撫育間伐強度更適宜紅松人工林生長。

表2 撫育間伐對紅松人工林生長的影響

從樹高年生長量來看，重度間伐觀測樣地的紅松生長量最大，輕度間伐觀測樣地的紅松生長量最小。根據(jù)方差分析，不同間伐強度之間紅松的樹高年生長量無顯著差異（p＞0.05）。撫育間伐可促進紅松的樹高生長，但差異未達顯著水平。紅松具有較強的直干性，頂芽發(fā)達，特別是幼中齡階段其頂端優(yōu)勢更突出，因此樹高生長來源于其自身優(yōu)勢[4]。其他研究數(shù)據(jù)也表明，樹種遺傳和立地條件是影響林木樹高的主要因素，林分密度對樹高影響不大[5]。

撫育間伐使觀測樣地中的紅松具有更大的生長空間，其側枝的生長空間也有所增大，從而其冠幅和冠徑比也增大。如表2 所示，撫育間伐強度越大，紅松林木的樹冠冠幅和冠徑比也越大。

2.2 對樹干尖削度的影響

尖削度是反映林木樹干飽滿程度的指標，尖削度越小，樹干越飽滿。由表3 可知，撫育強度越大，紅松林木的樹干中央直徑和樹干基徑越大，且重度間伐觀測樣地的樹干中央直徑和樹干基徑均為最大，分別為13.586 cm 和23.940 cm，對照組的樹干中央直徑和樹干基徑均為最小，分別為8.414 cm 和17.092 cm。對照組、輕度間伐、中度間伐和重度間伐觀測樣地的尖削度分別為1.826、1.759、1.672、1.593。根據(jù)方差分析，不同撫育處理的樹干中央直徑和樹干基徑差異顯著（p＜0.05），對照組和輕度間伐組的紅松林木尖削度無顯著差異（p＞0.05），對照組和中度間伐、重度間伐組的紅松林木尖削度差異顯著（p＜0.05）；輕度間伐、中度間伐和重度間伐的紅松林木尖削度差異顯著（p＜0.05）；中度間伐和重度間伐的紅松林木尖削度無顯著差異（p＞0.05）。

表3 撫育間伐對紅松人工林樹干尖削度的影響

以上結果表明，林分密度影響紅松人工林的徑階分布，進而影響樹干的中央直徑和基部直徑。撫育強度越大，紅松林木的尖削度越小，即樹干越飽滿。輕度間伐對尖削度的影響比較小，中度和重度間伐對尖削度的影響差異不顯著，意味著撫育強度增大對紅松林木樹干飽滿度的改善有限。適當進行撫育間伐，有利于改善紅松人工林樹干的飽滿度，從而提高木材的出材率。

2.3 對樹干分杈率的影響

分杈率影響樹冠直徑和體積的大小，直接關系到紅松林的出材率水平，相對樹高，分杈高度越低，則出材率越小[6]。如表4 所示，撫育強度增大，分杈率明顯增加，對照組與輕度、中度和重度間伐觀測樣地的未分杈樹干長度比依次下降[7]。對照組與輕度間伐觀測樣地的未分杈樹干長度比無顯著差異（p＞0.05）；對照組和中度、重度間伐觀測樣地的未分杈樹干長度比差異顯著（p＜0.05）；輕度、中度和重度間伐觀測樣地之間的未分杈樹干長度比差異顯著（p＜0.05）。

以上分析表明，撫育間伐會使紅松林木未分杈樹干長度比減小，分杈率提高明顯，從而影響出材率。由于大徑階林木比例增大，徑階結構改變，頂芽負擔加大出現(xiàn)頂芽損傷，再加上大徑階林木側枝長勢發(fā)達，最終出現(xiàn)分杈率提高的現(xiàn)象。

3 結論與討論

紅松林木形質受樹干情況的影響最大，外界環(huán)境因素也會對其產生巨大影響[8]。針對處于郁閉狀態(tài)的紅松林，通過對其進行適當撫育間伐，可對光裝、降水、溫度、單木空間分布等因素起到改善調整的作用。本研究選擇了樹高年生長量、胸徑年生長量和冠徑比3 項指標作為紅松林木形質評價生長指標，基于結果，撫育間伐對上述3 項指標均產生了顯著影響，說明撫育間伐有利于紅松林木的健康生長。本研究以尖削度和分杈率作為樹干生長情況指標，結果顯示，撫育間伐措施會降低紅松林木的自然整枝能力，進而大幅提高分杈率，對紅松林木形質造成不良影響。適當分杈能提高樹冠表面積與體積，促進紅松光合作用和生長發(fā)育，但在紅松林木大徑材培育方面，卻會降低紅松材質等級和出材率，因此在林業(yè)實踐中，要根據(jù)實際情況把握撫育間伐的程度，避免間伐過度影響木材品質。

研究表明，適當撫育間伐有助于改善紅松林木的生長環(huán)境，且在株數(shù)強度和蓄積強度分別為50%和28%的中度間伐下，林木品質和出材率最理想，板材質量也有所改善。