林分密度對30年生杉木人工林生長的影響

王懷芳

(福建省永安國有林場，福建 永安 366000)

杉木[Cunninghamia lanceolata(Lamb.)Hook.]是我國南方特有的優(yōu)良速生針葉用材林樹種[1]，其生長快、材質(zhì)好，是建筑、家具制造等行業(yè)的重要原料樹種[2]。杉木人工林面積占全國造林面積的28.54%[3]，木材產(chǎn)量約占全國商品材20%[4]。全國第六次森林資源清查結(jié)果表明，分布在福建、江西、湖南、浙江、廣西、廣東、貴州七省(自治區(qū))的杉木林面積占全國杉木林總面積的89.83%，福建則占13.79%[5]，可見杉木在福建省速生豐產(chǎn)林建設(shè)中有著舉足輕重的作用[6]。林分密度指單位面積上林木的株數(shù)，代表了一定生境被著生在其中的林木的利用程度[7]。目前由于杉木栽植密度和保留密度均偏高，影響了中大徑材培育[8]，所以林分密度作為影響杉木人工林生長的重要因素而被廣泛關(guān)注[9－12]。在不同林木生長階段、立地條件、培育目標(biāo)中，應(yīng)該保留合理密度，以提高林分的生長量、林木的出材量及中大胸徑木材產(chǎn)量。本研究探討了不同林分密度對杉木人工林生長的影響，以期為杉木人工林栽培提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

研究地位于福建省大田梅林國有林場，東經(jīng) 117°30'－117°57'，北緯 25°30'－25°52'，屬中亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，四季明顯，雨量充沛，干濕分明。年均氣溫18℃，≥10℃活動積溫5100℃，無霜期265 d，年均降水量1800 mm，年均蒸發(fā)量1361 mm，相對濕度82%。試驗(yàn)地選擇在該場東邊坑工區(qū)121林班3大班3、2、1小班(表1)，海拔580－710 m，坡度20°－30°，土層較厚，表層質(zhì)地為輕壤土，立地質(zhì)量等級均為Ⅱ類地。

表1 試驗(yàn)地概況及杉木林分生長狀況Table1 General conditions of the trial sites and growth survey of the Chinese fir stand

1.2 研究方法

1977年造林，整地、植苗和幼林撫育等營林措施相同。1983年首次間伐，各小班間伐株數(shù)強(qiáng)度均為58.0%;1992 年第2 次間伐，3、2、1 小班間伐株數(shù)強(qiáng)度分別為 46.0%、43.0%、45.0%;1999 年第 3 次間伐，間伐株數(shù)強(qiáng)度分別為33.8%、24.8%、24.3%，伐后保留株數(shù)分別為450、540和630株·hm－2。2007年10月在各小班內(nèi)分上、中、下各設(shè)置1個20 m×20 m樣地，共9個樣地，合計(jì)3600 m2。樣地內(nèi)林木每木檢尺，記錄樹高、胸徑等因子。蓄積量計(jì)算公式:V=0.0000872D1.785388607H0.9313923697。根據(jù)《福建省森林資源調(diào)查經(jīng)營用表(二)》計(jì)算經(jīng)濟(jì)材(規(guī)格材、非規(guī)格材)、薪材、廢材出材量。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同林分密度杉木人工林胸徑生長的比較

由表2可以看出，不同林分密度對杉木平均胸徑存在影響。密度為450、540和630株·hm－2林分的平均胸徑分別為26.69、23.46和22.50 cm。由此可見，杉木平均胸徑生長量隨著林分密度增加而降低。經(jīng)方差分析，不同林分密度的杉木林平均胸徑差異達(dá)極顯著水平(表4)，其中，林分密度450株·hm－2與540株·hm－2差異顯著，與630株·hm－2差異極顯著，林分密度540株·hm－2和630株·hm－2差異不顯著。林分密度450株·hm－2的平均胸徑分別比540、630株·hm－2的大13.8%、18.6%。說明林分密度對杉木胸徑生長有顯著影響，林分密度越大，平均胸徑越小。而隨著林分密度增加其差異性逐漸減小。

表2 不同林分密度杉木胸徑結(jié)構(gòu)1)Table2 Diameter class distribution under different stand densities

不同林分密度對杉木胸徑分布也有影響(表2)。從胸徑分布看，密度為450、540、630株·hm－2的林分胸徑在20 cm以上株數(shù)占總株數(shù)分別為100%、86.1%、78.6%，占比例最大胸徑分別為28、24、20 cm。說明林分密度對杉木整體質(zhì)量有明顯影響，林分密度小的有利于胸徑生長，能夠提高大徑材比率。

2.2 不同林分密度杉木人工林樹高生長的比較

由表3可以看出，杉木平均樹高隨著林分密度增大而降低，密度為450、540和630株·hm－2林分平均樹高分別為20.33、18.78和17.29 m。經(jīng)方差分析，差異均不顯著(表4)。說明林分密度對平均樹高有一定影響，但不顯著。

表3 不同林分密度杉木樹高結(jié)構(gòu)1)Table3 Height class distribution of different stand densities

表4 方差分析及LSD多重比較值1)Table4 F test values of variance analysis and LSD comparison values

2.3 不同林分密度杉木人工林單株材積及蓄積量的比較

由表5 可以看出，林分密度 450、540、630 株·hm－2平均單株材積分別為 0.5076、0.3745、0.3218 m3。林分密度450株·hm－2平均單株材積分別比540、630株·hm－2高35.5%、57.7%，林分密度540株·hm－2比630 株·hm－2平均單株材積高16.4%。

林分密度 450、540、630 株·hm－2蓄積量分別為 228.405、202.204、202.722 m3·hm－2。其中，林分密度450株·hm－2蓄積量分別比 540、630 株·hm－2高13.0%、12.7%，而林分密度540 株·hm－2蓄積量比630株·hm－2低0.3%?？梢?，無論從單株材積還是從蓄積量上看，林分密度450株·hm－2均為較佳。

表5 不同林分密度對杉木林分產(chǎn)量與材種結(jié)構(gòu)的影響Table5 Influence of different stand densities on the yield and timber quality of Chinese fir plantations

2.4 不同林分密度杉木人工林出材量的比較

由表5可以看出，林分密度450株·hm－2經(jīng)濟(jì)材出材量最大，分別比540、630株·hm－2高14.4%、15.6%，林分密度540株·hm－2經(jīng)濟(jì)材出材量比630株·hm－2高1.0%，其中450株·hm－2規(guī)格材出材量比540株·hm－2高14.4%，比630株·hm－2高 17.2%，林分密度 540株·hm－2規(guī)格材出材量比 630株·hm－2高 2.4%。

3個不同林分密度的杉木經(jīng)濟(jì)材出材量占總出材量比例相近，分別為79%、78%和77%。從經(jīng)濟(jì)材出材量上看，林分密度450株·hm－2大徑材出材量占經(jīng)濟(jì)材出材量比例最高，達(dá)到5.2%，而540株·hm－2和630株·hm－2大徑材出材量僅占各自經(jīng)濟(jì)材出材量1.8%、1.4%。林分密度450株·hm－2的大徑材出材量分別比540、630株·hm－2高230.8%、319.8%。由此可見，無論是從出材量，還是從出材質(zhì)量來看，林分密度450株·hm－2均為較佳。

3 結(jié)論

通過對福建省大田梅林國有林場30年生不同林分密度的杉木人工林生長量研究表明，林分密度對杉木生長有一定影響。密度為 450、540、630 株·hm－2林分平均胸徑分別為 26.69、23.46、22.50 cm，差異達(dá)到顯著水平。林分密度越大，平均胸徑越小，隨著密度增加其差異性逐漸變小。密度為450、540、630株·hm－2林分平均樹高分別為 20.33、18.78 和17.29 m，差異不顯著。

3種林分密度中，450株·hm－2平均單株材積、蓄積量和經(jīng)濟(jì)材、規(guī)格材、大徑材出材量均為最大，分別比540 株·hm－2高35.5%、13.0%、14.4%、14.4%、230.8%，比630 株·hm－2高 57.7%、12.7%、15.6%、17.2%、319.8%。從平均單株材積、蓄積量和經(jīng)濟(jì)材、規(guī)格材、大徑材出材量上看，撫育間伐后保留林分密度450株·hm－2為最佳。

在杉木林分培育過程中，通過撫育間伐措施對杉木林分進(jìn)行密度控制，是定向培育杉木大徑材的關(guān)鍵技術(shù)措施。撫育間伐后，最終保留密度450株·hm－2有利于杉木胸徑生長，能有效提高大徑材、規(guī)格材、經(jīng)濟(jì)材出材率和總出材量，可以在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。

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