撫育間伐對(duì)成熟期杉木人工純林生長(zhǎng)量的影響

潘建華，孫杰，鄭林水，陳惠明，葉慧群，吳禮棟

（浙江省遂昌縣林業(yè)局，浙江遂昌 323300）

撫育間伐對(duì)成熟期杉木人工純林生長(zhǎng)量的影響

潘建華，孫杰，鄭林水，陳惠明，葉慧群，吳禮棟

（浙江省遂昌縣林業(yè)局，浙江遂昌 323300）

為解決成熟期的杉木Cunninghamia lanceolata生長(zhǎng)受抑制問(wèn)題，選擇生態(tài)疏伐、衛(wèi)生伐等2種處理對(duì)成熟期的杉木人工純林進(jìn)行撫育間伐，運(yùn)用方差分析的方法，對(duì)60塊標(biāo)準(zhǔn)地中杉木生長(zhǎng)量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析。結(jié)果表明：生態(tài)疏伐、衛(wèi)生伐與對(duì)照比較，樹(shù)高因子生長(zhǎng)影響不顯著（P＞0.05），而胸徑、單株材積因子生長(zhǎng)影響均達(dá)到極顯著差異（P＜0.01），且生態(tài)疏伐的影響較衛(wèi)生伐影響大。由此可見(jiàn)，給成熟期的杉木人工純林以足夠的生長(zhǎng)空間，雖然對(duì)林分樹(shù)高因子生長(zhǎng)沒(méi)有影響，卻能有效地促進(jìn)林木胸徑生長(zhǎng)，增加單株材積，獲得更多優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效的木材，提高單位面積的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益。表3參12

森林經(jīng)理學(xué)；杉木；成熟林；生長(zhǎng)量；撫育間伐

杉木Cunninghamia lanceolata為中國(guó)重要的商品用材樹(shù)種，生長(zhǎng)快，產(chǎn)量高，材質(zhì)好，用途廣、經(jīng)濟(jì)效益高，在南方各省區(qū)廣為栽植[1]。自20世紀(jì)80年代末90年代初，南方集體林區(qū)營(yíng)造了大量杉木人工林。由于社會(huì)用工工資逐年上漲，杉木小徑材的滯銷(xiāo)，給撫育間伐帶來(lái)困難，大量應(yīng)當(dāng)開(kāi)始間伐的林分無(wú)法適時(shí)間伐，加上早期造林密度普遍偏大，使杉木生長(zhǎng)受到抑制，嚴(yán)重影響單位面積的經(jīng)濟(jì)效益。隨著國(guó)家森林撫育補(bǔ)償基金制度的實(shí)施，激發(fā)了廣大林農(nóng)撫育林木的積極性。雖然對(duì)杉木人工林中、幼齡的撫育能直接提高林分質(zhì)量、產(chǎn)量，材種出材量、產(chǎn)值等綜合效益[2-5]，但在成熟期杉木人工純林（造林或萌蘗更新后≥21 a，后文同）中進(jìn)行撫育，其效果如何目前尚未見(jiàn)報(bào)道。為此，根據(jù)研究，杉木人工林過(guò)了樹(shù)高速生期，間伐對(duì)樹(shù)高生長(zhǎng)無(wú)明顯促進(jìn)作用，而對(duì)胸徑生長(zhǎng)卻存在極顯著的促進(jìn)作用[6]。本研究試圖通過(guò)生態(tài)疏伐、衛(wèi)生伐等2種不同撫育措施對(duì)成熟期杉木人工純林生長(zhǎng)量影響的比較分析，探索出適合成熟期杉木人工純林集約經(jīng)營(yíng)的管理模式，為培育優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效的木材，實(shí)現(xiàn)生態(tài)平衡和經(jīng)濟(jì)效益最大化提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 研究地及標(biāo)準(zhǔn)地概況

研究地位于浙江西南部地區(qū)，28°35＇～28°37＇N，119°13＇～119°15＇E，屬中亞熱帶季風(fēng)氣候，雨水充沛，溫暖濕潤(rùn)，四季分明。根據(jù)遂昌縣氣象站資料，該區(qū)年平均氣溫為17.1℃，最高氣溫為40.1℃，最低氣溫為-9.7℃，年降水量為1 212.5mm，大于等于10℃年積溫5 273.3℃，無(wú)霜期223 d，平均相對(duì)濕度79%。試驗(yàn)地的海拔高度為300～400 m，坡度多為20°～30°；土壤類(lèi)型為山地紅壤，pH 5.3～6.0，土層深度均在60 cm以上，土壤肥沃，立地條件較好；林下地被物為雜草、灌叢群落、蕨類(lèi)和五節(jié)芒Miscanthus floridulus等。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用多地點(diǎn)綜合分析的試驗(yàn)方法，設(shè)國(guó)有林場(chǎng)1個(gè)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)集體林4個(gè)共5個(gè)試驗(yàn)小區(qū)，每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)選擇該地大面積消滅荒山時(shí)（1988-1990年）營(yíng)造的杉木人工純林，林分生長(zhǎng)正常，不受人為破壞，病蟲(chóng)害少，分布均勻，且坡度、坡向、土壤肥力、土層厚度、林分密度、林相等相對(duì)一致的地段，依據(jù)GB/T 18337.3-2001《生態(tài)公益林建設(shè)技術(shù)規(guī)程》的標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)按照有利于林冠形成梯級(jí)郁閉、主林層和次林層立木都能受光的要求，將林木分為優(yōu)良木、有益木和伐除木，伐除霸王木及林下植被。保留優(yōu)良木、有益木的生態(tài)疏伐（A），僅伐除林下植被和遭受有害生物侵害、風(fēng)折、風(fēng)倒、冰凍、雪壓、森林火災(zāi)等災(zāi)害的、生態(tài)功能明顯降低的衛(wèi)生伐（B）和伐除林下植被不伐林木的對(duì)照（ck）等3種處理，4個(gè)重復(fù)共60塊（面積20m×30m）的標(biāo)準(zhǔn)地，試驗(yàn)地之間留5 m作為隔離帶。

1.3 數(shù)據(jù)采集與分析

2010年3月，進(jìn)行處理前和處理后每塊標(biāo)準(zhǔn)地的每木檢尺，分別測(cè)定每株杉木的樹(shù)高、胸徑等生長(zhǎng)指標(biāo)，其采伐前后的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)地基本概況見(jiàn)表1。

表1 標(biāo)準(zhǔn)地概況Table 1 General situation of standard plots

同時(shí)，根據(jù)2010年3月測(cè)定的樹(shù)高、胸徑、密度，測(cè)算出單株材積與單位蓄積。3 a后，對(duì)各標(biāo)準(zhǔn)地的樹(shù)高、胸徑等生長(zhǎng)指標(biāo)進(jìn)行復(fù)測(cè)，測(cè)算復(fù)測(cè)的單株材積與單位蓄積。測(cè)量工具：用徐州黃山儀器廠生產(chǎn)的SRC-110型任意點(diǎn)測(cè)高儀測(cè)量杉木林分高度；用測(cè)樹(shù)鋼圍尺測(cè)量杉木胸徑。因各個(gè)試驗(yàn)小區(qū)樹(shù)高、胸徑、密度之間有差異，本研究在結(jié)果分析中采用年均生長(zhǎng)量的數(shù)值分析：年均生長(zhǎng)量=（2012年的數(shù)據(jù)-2010年的數(shù)據(jù)）/3；均值變化率（%）=[（處理的年均生長(zhǎng)量-對(duì)照的年均生長(zhǎng)量）/對(duì)照的年均生長(zhǎng)量]×100。并應(yīng)用Microsoft Excel 2003軟件中的單因素方差分析和t檢驗(yàn)探討各標(biāo)準(zhǔn)地每木調(diào)查所得的樹(shù)高、胸徑、單株材積、單位蓄積等生長(zhǎng)現(xiàn)狀。

2 結(jié)果與分析

2.1 各處理對(duì)杉木樹(shù)高、胸徑年均生長(zhǎng)量的影響

為探索成熟期杉木人工純林經(jīng)撫育后其樹(shù)高、胸徑年均生長(zhǎng)量的變化，指導(dǎo)林農(nóng)開(kāi)展杉木人工成熟林的集約經(jīng)營(yíng)管理工作，現(xiàn)根據(jù)撫育后3 a間的相關(guān)因子變化情況進(jìn)行分析（表2）。

表2 各處理間林分樹(shù)高、胸徑年生長(zhǎng)指標(biāo)分析Table 2 Index analysis of tree height，DBH stand growth between different treatments

表2表明：生態(tài)疏伐、衛(wèi)生伐處理都能促進(jìn)胸徑因子生長(zhǎng)，生態(tài)疏伐后平均胸徑年生長(zhǎng)量比對(duì)照增長(zhǎng)30.00%～34.88%；衛(wèi)生伐后平均胸徑年生長(zhǎng)量比對(duì)照增長(zhǎng)10.00%～18.60%。對(duì)各處理的林分平均胸徑進(jìn)行方差分析，其結(jié)果P＜0.01，說(shuō)明不同處理對(duì)林分胸徑因子生長(zhǎng)影響差異極顯著。從胸徑年生長(zhǎng)量的平均值看：生態(tài)疏伐＞衛(wèi)生伐＞對(duì)照，那么，生態(tài)疏伐和衛(wèi)生伐處理之間是否也存在顯著差異？經(jīng)t檢驗(yàn)，其結(jié)果t（3.377 6）＞t0.05（2.7764），存在顯著差異，表明生態(tài)疏伐對(duì)成熟期杉木人工純林胸徑因子生長(zhǎng)影響最大。

成熟期杉木人工純林經(jīng)過(guò)生態(tài)疏伐處理，一方面是伐除了15%的林木后，降低了林分?jǐn)?shù)量，擴(kuò)大了保留木生長(zhǎng)空間，使之有充足的陽(yáng)光，加強(qiáng)了林分光合作用，能較大地促進(jìn)胸徑的生長(zhǎng)[7]。另一方面，細(xì)小的林木伐除后，林分平均徑級(jí)就會(huì)隨之增大。雖然競(jìng)爭(zhēng)隨徑級(jí)的增大而減弱，但生態(tài)疏伐前后同徑級(jí)時(shí)，疏伐前平均競(jìng)爭(zhēng)明顯比伐后要大，競(jìng)爭(zhēng)較激烈。所以，進(jìn)行生態(tài)疏伐后林分樹(shù)木的競(jìng)爭(zhēng)變小，緩解了林木之間的競(jìng)爭(zhēng)壓力，利于林木的生長(zhǎng)[8]。而衛(wèi)生伐僅伐除生態(tài)功能明顯降低的被害木，雖然在一定程度上也促進(jìn)胸徑因子的生長(zhǎng)，但其綜合影響效果明顯低于生態(tài)疏伐。

生態(tài)疏伐后平均樹(shù)高年生長(zhǎng)量比對(duì)照增長(zhǎng)1.41%～4.29%，不足5%；衛(wèi)生伐后平均樹(shù)高年生長(zhǎng)量比對(duì)照僅增長(zhǎng)0～1.71%。對(duì)各處理的林分平均樹(shù)高進(jìn)行方差分析，其結(jié)果P＞0.05，說(shuō)明不同處理對(duì)林分樹(shù)高因子生長(zhǎng)影響不顯著。這與陳冬基[9]研究結(jié)果相同，適時(shí)、適量地間伐，在杉木樹(shù)高速生期前間伐可以促進(jìn)樹(shù)高生長(zhǎng)，而過(guò)了樹(shù)高速生期則對(duì)樹(shù)高生長(zhǎng)無(wú)促進(jìn)作用。由于本次撫育的杉木已達(dá)成熟林的林齡，所以，生態(tài)疏伐和衛(wèi)生伐對(duì)杉木高生長(zhǎng)影響不顯著。

2.2 各處理對(duì)林分材積因子的影響

通過(guò)林分材積因子的變化，分析對(duì)成熟期杉木人工純林進(jìn)行撫育的必要性，現(xiàn)將各處理的林分材積因子變化數(shù)據(jù)匯總列表見(jiàn)表3。

表3 各處理林分材積因子年均增長(zhǎng)量分析Table 3 Analysis of average annual growth of the stand volume factor

由表3可見(jiàn)：只有生態(tài)疏伐的處理能促進(jìn)單株材積年生長(zhǎng)量增長(zhǎng)，生態(tài)疏伐后平均單株材積年生長(zhǎng)量比對(duì)照增長(zhǎng)29.41%～33.33%；而衛(wèi)生伐后平均單株材積年生長(zhǎng)量比對(duì)照增加最高的也不足8.50%，北界鎮(zhèn)的試驗(yàn)小區(qū)卻出現(xiàn)了-2.40%的結(jié)果。對(duì)各處理的林分平均單株材積進(jìn)行方差分析，其結(jié)果P＜0.01，說(shuō)明生態(tài)疏伐的處理對(duì)林分單株材積因子生長(zhǎng)影響具有極為顯著的差異，生態(tài)疏伐措施對(duì)成熟期杉木人工純林單株材積因子生長(zhǎng)影響最大。這與采取的撫育方式方法有密切的關(guān)系，因林分的密度對(duì)林木單株材積有很大影響，尤其當(dāng)林分郁閉后，密度對(duì)立木單株材積的影響更大。生態(tài)疏伐是直接將株數(shù)15.00%～20.00%細(xì)小的林木伐除，一來(lái)能立即提高林木的單株材積，二來(lái)減少了單位面積上立木的株數(shù)，促使林冠郁閉度下降、林內(nèi)光照強(qiáng)度增加，同時(shí)也相應(yīng)地使林內(nèi)的溫度和濕度發(fā)生變化[10]。對(duì)林分單株材積有一定的影響。衛(wèi)生伐所伐除的只是極少數(shù)生態(tài)功能明顯降低的被害木和林下地被物，所以，單株材積年生長(zhǎng)量衛(wèi)生伐與對(duì)照之間差不多。這與童方平等[11]研究的火炬松Pinus taeda間伐能明顯提高立木單株的材積相一致。

表3還表明：生態(tài)疏伐、衛(wèi)生伐與對(duì)照的單位蓄積增長(zhǎng)量差不多。對(duì)各處理的林分單位蓄積進(jìn)行方差分析，其結(jié)果P＞0.05，表明各處理對(duì)單位蓄積影響差異不顯著。究其原因，因林分單位面積蓄積量取決于林分樹(shù)高、胸徑和單位面積株數(shù)。撫育間伐對(duì)林分樹(shù)高生長(zhǎng)影響不顯著，隨著撫育間伐強(qiáng)度增大，林分平均胸徑增大，但單位面積株數(shù)卻減小，雖然單株材積生長(zhǎng)也比對(duì)照快，但其生長(zhǎng)速度只能彌補(bǔ)林木株數(shù)減少而造成的木材損失。由此可見(jiàn)，生態(tài)疏伐處理能在胸徑方面影響成熟期杉木人工純林生長(zhǎng)，促進(jìn)單株材積增大，可獲得更多優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效的木材。由于疏伐時(shí)間較短其單位蓄積增長(zhǎng)尚不明顯。

3 結(jié)論與討論

未經(jīng)間伐撫育的杉木人工純林，進(jìn)入成熟期時(shí)，由于密度大，林分生長(zhǎng)空間小，地力消耗嚴(yán)重，制約著林木生長(zhǎng)所需的陽(yáng)光、水分、養(yǎng)分，使得林分胸徑生長(zhǎng)出現(xiàn)衰退現(xiàn)象[12]。通過(guò)對(duì)60塊標(biāo)準(zhǔn)地分別進(jìn)行生態(tài)疏伐、衛(wèi)生伐、對(duì)照組的比較分析得出：處理與對(duì)照都能促進(jìn)胸徑因子生長(zhǎng)，2種處理與對(duì)照之間存在極顯著差異；且生態(tài)疏伐對(duì)林分胸徑因子生長(zhǎng)影響較衛(wèi)生伐影響大，雖然對(duì)林分樹(shù)高因子生長(zhǎng)影響與對(duì)照之間沒(méi)有顯著影響。這足以說(shuō)明成熟期的杉木人工純林其粗生長(zhǎng)尚未停止，此時(shí)還可以組織廣大林農(nóng)開(kāi)展杉木林的生態(tài)疏伐撫育工作。

粗放經(jīng)營(yíng)（沒(méi)有經(jīng)過(guò)間伐撫育等經(jīng)營(yíng)措施）已嚴(yán)重制約成熟期的杉木人工純林的生長(zhǎng)。因此，通過(guò)生態(tài)疏伐的措施來(lái)增大林分足夠的生長(zhǎng)空間，雖然對(duì)林分樹(shù)高因子生長(zhǎng)沒(méi)有影響，卻能有效地促進(jìn)林木胸徑、單株材積的生長(zhǎng)，有利于培育更多優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效的木材。在當(dāng)前國(guó)家實(shí)施森林撫育補(bǔ)償基金制度的條件下，提高成熟期杉木人工純林的集約經(jīng)營(yíng)管理水平，培育更多的大徑材，應(yīng)大力推廣生態(tài)疏伐的經(jīng)營(yíng)管理模式。

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Growth with intermediate cuttings in mature Chinese fir plantations

PAN Jianhua，SUN Jie，ZHENG Linshui，CHEN Huiming，YE Huiqun，WU Lidong
（Forest Enterprise of Suichang County，Suichang 323300，Zhejiang，China）

To solve the problem of inhibited growth in mature Chinese fir（Cunninghamia lanceolata）plantations，an analysis of variance for two different tendingmethods（ecological thinning and sanitation cutting）on growth for 60 blocks of standard Chinese fir forest plots was conducted.Results showed that compared to the control，ecological thinning and sanitation cutting significantly increased diameter at breast height（DBH）and individual growth volume（P＜0.01），but not height growth（P＞0.05）.And judging by the statistics，the influence of ecological thinning was greater than sanitation cutting.Although providingmore space for Chinese fir had no effecton heightgrowth，DBH and individual volume increaseswere conducive to cultivation of large diameter Chinese fir timber which raised ecological performance and the economic benefits per unit area.[Ch，3 tab.12 ref.]

forestmanagement；Chinese fir（Cunninghamia lanceolata）；mature forest；growth；intermediate cutting

S753；S791.27

A

2095-0756（2014）02-0291-05

2013-08-08；

2013-10-24

中央財(cái)政林業(yè)科技推廣示范資金項(xiàng)目（2011TS004）

潘建華，工程師，從事林業(yè)技術(shù)研究與推廣。E-mail：scpjh2000@126.com。通信作者：吳禮棟，教授級(jí)高級(jí)工程師，從事竹林栽培技術(shù)研究和推廣。E-mail：scwld2010@126.com