杉木造林整地及撫育技術(shù)的綜合評(píng)價(jià)和決策

鄭 長(zhǎng) 瑞

(德化縣林業(yè)局，福建 德化 352600)

適地適樹(shù)、充分利用自然力培育人工林是提高經(jīng)營(yíng)效益的一個(gè)重要因素。隨著森林覆蓋率、土地綠化率得到不斷提高，宜林荒山逐步減少。今后可供營(yíng)造人工林的荒山荒地、需要林分改造的低產(chǎn)低效林分等立地條件相對(duì)較差；通過(guò)集約經(jīng)營(yíng)改善土壤理化性質(zhì)，促進(jìn)人工林幼林生長(zhǎng)是今后人工林培育的重要手段之一。鑒于這種狀況，本試驗(yàn)采用三種不同集約程度的整地技術(shù)和撫育施肥技術(shù)進(jìn)行定位研究，在全面分析不同整地技術(shù)和撫育施肥對(duì)杉木幼林生長(zhǎng)、造林成本、水土流失等的影響的基礎(chǔ)上，利用灰色局勢(shì)決策理論進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，為今后集約經(jīng)營(yíng)人工林，擴(kuò)大杉木培育范圍提供理論依據(jù)。

1 試驗(yàn)地自然概況

試驗(yàn)地設(shè)在德化縣三班鎮(zhèn)上寮，位于東經(jīng)118°16′27″、北緯25°27＇50″。海拔600～650m，年平均氣溫15～16℃，年平均降雨1 650mm，為往年火燒跡地，位于坡上部，坡度10～28°，植被多為芒萁骨、黃瑞木等，沒(méi)有腐植質(zhì)層，土壤緊實(shí)，容重1.25～1.30，多為山地黃紅壤，林地評(píng)價(jià)為Ⅲ類地。

2 研究方法

2.1 試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)選用杉木2.5代一年生裸根實(shí)生苗作為造林苗木。肥料選用(N、P、K)總含量≥30%桉樹(shù)專用肥。

2.2 整地和撫育方法

本試驗(yàn)于2010年2月采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)的六種不同處理，每個(gè)處理重復(fù)3次，統(tǒng)一于2010年3月定植，株行距2m×2m，調(diào)查時(shí)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)地4m×30m，并設(shè)有隔離帶，各種整地造林撫育技術(shù)的具體做法詳見(jiàn)表1。

表1 試驗(yàn)處理方法

2.3 調(diào)查方法

2.3.1 生長(zhǎng)量測(cè)定

2012年2月卡尺測(cè)量地徑和鋼尺測(cè)量苗高。

2.3.2 造林成本計(jì)算

實(shí)地跟蹤統(tǒng)計(jì)各個(gè)工序用工時(shí)間折算單位面積用工量，再乘以單價(jià)計(jì)算造林成本(平均人工單價(jià)按80元×工日-1計(jì)算成本。挖掘機(jī)工資費(fèi)用單價(jià)按150元×小時(shí)-1計(jì)算成本)，苗木、肥料款參照造林當(dāng)年價(jià)格計(jì)算成本。

2.4 綜合評(píng)價(jià)方法

采用灰色局勢(shì)決策理論對(duì)不同整地、撫育技術(shù)進(jìn)行多目標(biāo)綜合決策。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同整地、撫育技術(shù)對(duì)杉木幼林生長(zhǎng)的影響

從表2可以看出，不同整地、撫育技術(shù)對(duì)幼苗生長(zhǎng)有一定影響，平均苗高、平均地徑、平均郁閉度表現(xiàn)出處理6>處理4>處理5>處理3>處理2>處理1的趨勢(shì)。具體表現(xiàn)為大坪整地>大穴整地>小穴整地，施肥>不施肥。采用DPS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析(用新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較)。結(jié)果詳見(jiàn)表3、表4、表5。

表2 不同整地、撫育技術(shù)對(duì)杉木幼林生長(zhǎng)及成本的影響目標(biāo)值

表3 平均樹(shù)高方差分析結(jié)果表

注：F=710.792；P=0.0001

表4 平均地徑方差分析結(jié)果表

注：F=143.017；P=0.0001

表5 平均郁閉度方差分析結(jié)果表

注：F=22.113；P=0.0001

平均保存率表現(xiàn)為處理5>處理6>處理2>處理1>處理3>處理4的趨勢(shì)。具體表現(xiàn)為大坪整地>小穴整地>大穴整地；施肥<不施肥。采用DPS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析(用新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較)。結(jié)果如表6。

表6 平均保存率方差分析結(jié)果表

注：F=7.775；P=0.0032

3.2 不同整地、撫育方式對(duì)杉木造林成本的影響

從表7可以看出，不同整地、撫育技術(shù)造林成本存在較大差異，具體表現(xiàn)為大坪整地>大穴整地>小穴整地，施肥>不施肥。

表7 不同整地、撫育方式對(duì)杉木造林成本的影響 (單位：元·畝-1)

3.3 不同整地、撫育技術(shù)綜合評(píng)價(jià)

3.3.1 目標(biāo)和對(duì)策的確定

為了對(duì)不同整地、撫育技術(shù)的適宜度和合理性進(jìn)行全面評(píng)價(jià)，本文運(yùn)用灰色局勢(shì)決策理論和方法，從增加林分生產(chǎn)力和降低成本和水土流失等方面確定以下幾個(gè)目標(biāo)：(1)杉木幼樹(shù)地徑和樹(shù)高生長(zhǎng)最高，以提高林分生產(chǎn)力，確保杉木更新和定居。(2)杉木幼樹(shù)保存率、郁閉度最高，以保持一定的群體優(yōu)勢(shì)和良好的林相，并減少撫育成本。(3)造林成本最低，以提高人工林培育的經(jīng)濟(jì)效益。(4)水土流失量最低，以達(dá)到維護(hù)地力和保證林地可持續(xù)利用。因此，整地和撫育技術(shù)的合理選用是一個(gè)多目標(biāo)決策的問(wèn)題。根據(jù)確定的6個(gè)用于綜合評(píng)價(jià)的目標(biāo)進(jìn)行多目標(biāo)決策選用最佳的整地和撫育技術(shù)。

3.3.2 效果測(cè)度的選擇和單目標(biāo)決策矩陣[1]

杉木幼樹(shù)地徑、樹(shù)高、郁閉度、保存率目標(biāo)值越大越好，故選擇上項(xiàng)效果測(cè)度，其計(jì)算公式如下：

rij(P)=uij(P)/maxmaxuij(P)

造林成本和水土流失目標(biāo)值越小越好，選擇下項(xiàng)測(cè)度，其計(jì)算公式如下：

rij(P)=minminuij(P)/uij(P)

式中uij(P)為第P個(gè)目標(biāo)下第i個(gè)事件第j個(gè)對(duì)策的白化值(i=1)，maxmaxuij(P)為第P個(gè)目標(biāo)下第i個(gè)事件所有對(duì)策取得的白化值集中的最大者；minminuij(P)為第P個(gè)目標(biāo)下第i個(gè)事件所有對(duì)策取得的白化值集中的最小者。由上面公式計(jì)算面組成的單目標(biāo)決策矩陣見(jiàn)表8。表8中sij為局勢(shì)標(biāo)記，它標(biāo)明某目標(biāo)下事件與對(duì)策二元組合對(duì)應(yīng)的效果測(cè)度。從表8可以看出，只要在該表中挑出效果測(cè)度最大的對(duì)應(yīng)的整地、撫育技術(shù)就能實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)。

3.3.3 多目標(biāo)最優(yōu)局勢(shì)的選擇

為了實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)的最優(yōu)決策，把6個(gè)目標(biāo)的效果測(cè)度轉(zhuǎn)為綜合效果測(cè)度，公式計(jì)算如下：

根據(jù)目標(biāo)重要性的不同，幼樹(shù)地徑、樹(shù)高、郁閉度、造林成本的權(quán)重W1、W2、W4、W5確定為0.2，保存率、水土流失程度的權(quán)重W3、W6確定為0.1。綜合決策矩陣：

D(∑)=(r11(∑)/s11r12(∑)/s12r13(∑)/s13r14(∑)/s14r15(∑)/s15r16(∑)/s16)

=(0.57/s110.64/s120.68/s130.79/s140.7/s150.84/s16)

由D(∑)可知，杉木整地、撫育技術(shù)的優(yōu)劣排序依次為s16>s14>s15>s13>s12>s11，即大坪整地造

表8

杉木整地及撫育技術(shù)單目標(biāo)決策矩陣D1=r11(1)/s11r12(1)/s12r13(1)/s13r14(1)/s14r15(1)/s15r16(1)/s16=0.31/s110.63/s120.72/s130.97/s140.72/s151.00/s16D2=r11(2)/s11r12(2)/s12r13(2)/s13r14(2)/s14r15(2)/s15r16(2)/s16=0.24/s110.56/s120.61/s130.92/s140.72/s151.00/s16D3=r11(3)/s11r12(3)/s12r13(3)/s13r14(3)/s14r15(3)/s15r16(3)/s16=0.94/s110.94/s120.91/s130.89/s141.00/s150.99/s16D4=r11(4)/s11r12(4)/s12r13(4)/s13r14(4)/s14r15(4)/s15r16(4)/s16=0.32/s110.44/s120.52/s130.80/s140.68/s151.00/s16D5=r11(5)/s11r12(5)/s12r13(5)/s13r14(5)/s14r15(5)/s15r16(5)/s16=1.00/s110.62/s120.83/s130.57/s140.72/s150.52/s16D6=r11(6)/s11r12(6)/s12r13(6)/s13r14(6)/s14r15(6)/s15r16(6)/s16=1.00/s111.00/s120.50/s130.50/s140.33/s150.33/s16

林?jǐn)U穴培土追肥撫育(處理6)優(yōu)于大穴整地造林劈草割灌擴(kuò)穴培土施肥撫育(處理4)，大穴整地造林劈草割灌擴(kuò)穴培土施肥撫育(處理4)優(yōu)于大坪整地造林?jǐn)U穴培土撫育(處理5)，大坪整地造林?jǐn)U穴培土撫育(處理5)優(yōu)于大穴整地造林劈草割灌擴(kuò)穴培土撫育(處理3)，大穴整地造林劈草割灌擴(kuò)穴培土撫育(處理3)優(yōu)于小穴整地造林劈草割灌擴(kuò)穴培土施肥撫育(處理2)，小穴整地造林劈草割灌擴(kuò)穴培土施肥撫育(處理2)優(yōu)于小穴整地造林劈草割灌擴(kuò)穴培土撫育(處理1)。

4 小結(jié)

在立地條件差，交通方便，坡度不大的條件下利用挖掘機(jī)進(jìn)行大坪整地或挖大穴整地，改善土壤物理結(jié)構(gòu)使土壤疏松，有效改善杉木人工林幼樹(shù)根系生長(zhǎng)環(huán)境，可以明顯促進(jìn)杉木幼樹(shù)生長(zhǎng)，通過(guò)施肥為杉木幼樹(shù)早期生長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)保障，可以大幅度提高杉木幼樹(shù)生長(zhǎng)。雖然利用挖掘機(jī)進(jìn)行大坪整地或挖大穴整地和施肥會(huì)增加造林成本和造成一定的程度的水土流失，但綜合評(píng)價(jià)還是比較可取的造林整地技術(shù)之一。

參考文獻(xiàn)：

[1]林開(kāi)敏,洪偉,俞新妥,黃寶龍.杉木幼林撫育技術(shù)的綜合評(píng)價(jià)和決策[J].林業(yè)科,2001,37(5).

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