杉木不同初植密度和經(jīng)營方法對林分生長及效益的影響試驗

肖體純,韓禮勇,莫開林

(1.筠連縣林業(yè)局,四川 筠連 645250;2.屏山縣林業(yè)局,四川 屏山 645350;

3.四川省林業(yè)科學研究院,四川成都 610066)

杉木(Cunninghamia lanceolata),又名香杉,屬杉科,杉木屬(Cunninghamia R.Br.)。裸子植物,多年生常綠喬木針葉樹種,是我國特有的速生商品材樹種,生長快,材質(zhì)輕韌,強度適中,質(zhì)量系數(shù)高,加工容易。具香味,材中含有“杉腦”,能抗蟲耐腐。是川南優(yōu)質(zhì)鄉(xiāng)土樹種,僅筠連縣杉木面積就近 2.3萬hm2。

隨著我國實施進一步推進天然林資源保護工程,對天然林禁伐和封山育林,繼續(xù)加大生態(tài)環(huán)境保護力度,但隨著社會經(jīng)濟條件的提高,對木材的需求量越來越大,價格還將上揚,發(fā)展和培育速生豐產(chǎn)杉木,具有廣闊的前景。

1 特性

1.1 生物學特性

杉木為常綠喬木,樹高可達 30m～40m,胸徑可達 2 m～3 m。從幼苗到大樹單軸分枝,主干通直圓滿。側(cè)枝輪生,向外橫展,幼樹冠尖塔形,大樹樹冠圓錐形。葉螺旋狀互生,側(cè)枝之葉基部扭成 2列,線狀披針形,先端尖而稍硬,長 3 cm～6 cm,邊緣有細齒,上面中脈兩側(cè)的氣孔線較下面的為少。雄球花簇生枝頂;雌球花單生,或 2朵 ～3朵簇生枝頂,卵圓形,苞鱗與珠鱗結(jié)合而生,苞鱗大,珠鱗先端 3裂,腹面具 3胚珠。球果近球形或圓卵形,長 2.5 cm～5 cm,徑 3 cm～5 cm,苞鱗大,革質(zhì),扁平,三角狀寬卵形,先端尖,邊緣有細齒,宿存;種鱗形小,較種子短,生于苞鱗腹面下部,每種鱗具 3枚扁平種子;種子扁平,長 6mm～8mm,褐色,兩側(cè)有窄翅,子葉 2枚。

1.2 生態(tài)學特性

杉木為典型的亞熱帶樹種,喜溫濕,怕風旱,影響其分布和生長的主要氣侯因素是空氣濕度,適生區(qū)年均溫 13℃～23℃ ,年降水量在 800 mm～2 000 mm,年日照 600 h～1 500 h,年相對濕度大于 80%,旱季不超過 3個月,無霜期 9個 ～10個月。喜深厚、肥沃、濕潤、疏松,pH值 4.5～6.5的酸性和微酸性土壤,最適合砂巖發(fā)育的土壤,頁巖發(fā)育成的土壤生長最差,以黃壤和酸性紫色土生長最好。土層厚度 60 cm以上、黑土層 10 cm以上,土壤有機質(zhì) 1%以上生長良好。

2 杉木豐產(chǎn)栽培技術(shù)

2.1 栽培技術(shù)

2.1.1 立地選擇

杉木是川南優(yōu)良鄉(xiāng)土樹種,選擇深厚、肥沃、濕潤、疏松的酸性和微酸性土壤,生長最好,造林地宜選在海拔 500 m～1 200 m的黃壤和酸性紫色土壤中造林,土層厚度在 60 cm以上。

2.1.2 整地

整地宜采用穴狀整地,植穴大小為 40 cm×40 cm×40 cm。并施底肥(過磷酸鈣)250 g?穴-1。

2.1.3 良種壯苗的選擇

選用無病蟲害和機械損傷、根系完整的壯苗。

2.1.4 栽植

2月 ～3月和 10月 ～11月為造林為最佳季節(jié),以避免低溫凍害,恢復根系生長,在翌春發(fā)芽前,根系已能吸收土壤水分,有利于苗木生長。杉木屬須根系,栽植深度以根頸處略低于地面為宜,適當深栽。栽植時,根系要舒展,覆土要與穴土壓緊,當苗入坑后,要邊填踩實,直至土壤填至坑口飽滿為止,并做到坑土內(nèi)緊表松。

2.1.5 撫育

造林當年 5月 ～6月和 8月 ～9月分別鋤撫 1次;次年 4月 ～5月和 8月 ～9月分別鋤撫 1次,如雜灌生長旺盛,可在 7月刀撫 1此;第 3、4年 5月 ～6月和 8月 ～9月分別刀撫 1次。并搞好病蟲害監(jiān)測預報。

2.1.6 施肥

施肥通常結(jié)合撫育進行,施肥量尿素 100 g?株-1、鉀肥 500 g?株-1、人畜糞 500 g?株-1。

2.2 新栽培技術(shù)與傳統(tǒng)栽培技術(shù)區(qū)別

在川南杉木傳統(tǒng)造林株行距 2m×1.5(2.0)m,每 hm2初植密度為2 500(3 333)株;新技術(shù)采用株行距 3m×2.0m,每 hm2初植密度為1 667株。

3 實驗方法

杉木作為川南優(yōu)良的鄉(xiāng)土樹種,人工栽植歷史悠久,在造林時,有的造林戶因成活率偏低沒有補植,主伐時收益反而好些,促使進行此實驗。

3.1 對比地塊確定

為盡量減少樣地差異,分別在筠連縣大雪山鎮(zhèn)自由林場、龍鎮(zhèn)鄉(xiāng)林場各選擇土層厚度和土壤肥力等立地條件接近,地塊相鄰,1988年造林的川 85-2工程林小班進行對比。大雪山鎮(zhèn)自由林場初植密度株行距 1.5 m×2m編號為 1號,面積 1.33 hm2,新技術(shù)初植密度株行距 3 m×2m為 2號,面積 1.33 hm2;龍鎮(zhèn)鄉(xiāng)林場初植密度株行距 1.5m×2 m編號編號為 3號,面積 2 hm2、新技術(shù)初植密度株行距 3 m×2m為編號 4號。相鄰地塊為同一經(jīng)營單位,栽植和管理均按照常規(guī)方法進行,沒有進行特殊處理和管理。

3.2 對比實驗時間

均為 1988年栽植,實驗時間從 1988冬季至2009年夏季,2009年進行主伐。

3.3 經(jīng)營管理

初植密度株行距為 1.5 m×2 m的 1、3號于1997年、2001年進行了兩次撫育間伐,間伐采取機械性間伐,間伐強度為 39.2%和 29.6%;初植密度株行距為 3 m×2 m的 2、4號于 2001年進行了 1次撫育間伐,間伐強度為 49.7%,隔一行砍一行。

3.4 實驗結(jié)果:(見表 1)

從表 1可以看出,在 1995年前長勢差別很小,以后長勢差別逐漸明顯。

表 1 杉木生長情況對比表

經(jīng)濟效益對比表

表2

4 效益對比

4.1 生態(tài)效益對比

從表 1可以看出,傳統(tǒng)方法林分郁閉度都在0.8以上,長時間保持 0.9～1之間,通過調(diào)查由于林分的完全郁閉,林下植被物無法生長,土壤板結(jié),土壤中有機物質(zhì)大幅減少達 85%以上,微生物大大減少,地表黑土層損失 75%以上,土壤肥力、蓄水保水能力降低 60%以上。林下幾乎沒有動物活動,使林分的生物多樣性嚴重破壞。新技術(shù)造林林分郁閉度 0.6～0.8林下植物生長較好,有利于動物生存,其枯死后為土壤保留了較豐富的有機物,使地表黑土層較厚,有利于保持土壤肥力、蓄水保水能力較強,能有效減少了土流失。保持了林分的生物多樣性,為杉木生長提供了更大的空間。

4.2 經(jīng)濟效益對比:

主要通過成本和效益兩方面進行。

4.2.1 造林及管護成本對比

傳統(tǒng)技術(shù)每 hm2造林密度為3 333株,新技術(shù)每hm2造林密度為 1 667株,每株造林按 0.4元,管撫成本相同,新技術(shù)比傳統(tǒng)技術(shù)每 hm2可節(jié)約 667元。

4.2.2 效益對比

從表 2可以得出,傳統(tǒng)方法在 1997年和 2001年間伐,由于平均胸徑小,出材率低,銷售價格低,利潤很少。特別現(xiàn)在勞動力成本不斷提高,在偏遠和交通不便的地方,還會虧本,造林戶大多不愿意進行撫育間伐,林分完全郁閉,林木生長缺乏充足的光照和養(yǎng)分,造成林木枯枝枯死嚴重,嚴重影響林木生長;新技術(shù)由于初植密度小,光照和養(yǎng)分充足,只在2001年進行一次間伐,平均胸徑比傳統(tǒng)方法大,價格高,有少許利潤。2009年主伐,因不同大小規(guī)格的木材,價格差別較大,傳統(tǒng)方法每 hm2的木材銷售利潤為16 416元,新技術(shù)每 hm2的木材銷售利潤為32 991元,比傳統(tǒng)方法多達16 575元。筠連縣每年主伐按 400 hm2計,推廣此新技術(shù),可節(jié)約造林管護成本26.7萬元,到20 a后主伐時可多產(chǎn)材17 720m3,按現(xiàn)在價格林農(nóng)每年可多收入 670萬元。

5 結(jié)論

杉木作為川南優(yōu)良鄉(xiāng)土樹種和優(yōu)良用材樹種。采用新技術(shù)培育,其生態(tài)功能好,生長快,經(jīng)濟價值極高,是發(fā)展地方經(jīng)濟,增加林農(nóng)經(jīng)濟收入和滿足人們對木材需求的有利措施。大力推廣,具有很好的前景,對促進天保工程后續(xù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,以及優(yōu)化樹種結(jié)構(gòu)具有重要的意義。

[1] 祁承經(jīng),湯庚國.樹木學[M].中國林業(yè)出版社,2005.

[2] 四川省林業(yè)廳.四川分區(qū)域主要樹種造林技術(shù)要點[M].

[3] 王禮先,王斌瑞,等.林業(yè)生態(tài)工程學[M].中國林業(yè)出版社,2000.

[4] 俞新妥.中國杉木 90年代的研究進展[J].福建林學院學報,2000,20(2):97～100.

[5] 杉木造林密度試驗協(xié)作組.杉木造林密度試驗階段報告[J].林業(yè)科學,1994,30(5):419～429.

[6] 管亞明,王金富.不同整地方式對杉木造林成活率及生長的影響[J].林業(yè)科技開發(fā),1995,4:10～11.

[7] 黃傳英,林星華,等.杉木造林密度試驗研究報告[J].福建林業(yè)科技,1990,59(1):18～27.