不同間伐梯度下云南松幼林林分結(jié)構(gòu)及林木生長變化

楊劍輝，歐 弢，陳金龍，陳 潔，歐光龍，王俊峰

（1. 云南省昆明市西山林場，云南 昆明 650100；2. 西南林業(yè)大學(xué)西南地區(qū)生物多樣性保育國家林業(yè)局重點實驗室，云南 昆明 650224；3. 昆明理工大學(xué)國土資源工程學(xué)院，云南 昆明 650093）

不同間伐梯度下云南松幼林林分結(jié)構(gòu)及林木生長變化

楊劍輝1，歐 弢2,3，陳金龍1，陳 潔1，歐光龍2*，王俊峰2

（1. 云南省昆明市西山林場，云南 昆明 650100；2. 西南林業(yè)大學(xué)西南地區(qū)生物多樣性保育國家林業(yè)局重點實驗室，云南 昆明 650224；3. 昆明理工大學(xué)國土資源工程學(xué)院，云南 昆明 650093）

2012年分別設(shè)置10%、20%和30%撫育間伐梯度和對照（不間伐）對昆明西山林場2001年過火地段上自然更新的云南松（Pinus yunnanensis）幼林進(jìn)行撫育間伐，分析林分結(jié)構(gòu)變化及林木生長情況。2012年和2014年結(jié)果表明：樣地平均林分密度差異不大，在10 500 ~ 12 500株/hm2，除對照樣地出現(xiàn)林分密度增加，這是由于隨著林木生長，部分林木進(jìn)入起測徑階，從而增加了林分密度值。通過采取不同撫育間伐強度措施后，林分平均高變化以對照和30%間伐強度為高，接近20%，而10%和20%兩個間伐梯度增長僅略高于10%；林分優(yōu)勢高的變化則在三個梯度及對照之間變化不大，均增加16%以上，最高僅20.00%；而林分平均胸徑變化差異較大，對照的僅增長10.96%，而30%的撫育間伐梯度下則增加41.77%，10%和20%兩個梯度增加在30%左右；三種撫育強度下直徑生長均顯著高于對照，但10%和20%兩個梯度下差異不顯著。因此，撫育間伐管理對于林分高生長影響不大，而對林分直徑生長起到較大的提升作用。

林分結(jié)構(gòu)；林木生長；間伐梯度；云南松幼林；昆明西山林場

林分結(jié)構(gòu)是指在林分內(nèi)部許多特征因子，如直徑、樹高、形數(shù)、材積、樹冠以及復(fù)層異齡混交林中的林層、年齡和樹種組成等，都具有一定的分布狀態(tài)，而且表現(xiàn)出較為穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)規(guī)律性[1]，李毅等[2]認(rèn)為林分結(jié)構(gòu)是指林分中樹種、株數(shù)、胸徑、樹高等因子的分布狀態(tài)；陳東來等[3]指出林分結(jié)構(gòu)是指林分所包含的樹種及林木大小值分布而言；孟憲宇[1]認(rèn)為，不論是人工林還是天然林，在未遭受嚴(yán)重干擾的情況下，林分內(nèi)部許多特征因子，都具有一定的分布狀態(tài)而且表現(xiàn)出較為穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)規(guī)律性。林分結(jié)構(gòu)是林分特征的重要方面，也是經(jīng)營森林的理論基礎(chǔ)[4]，分析撫育管理條件下林分結(jié)構(gòu)變化對于確定合理的撫育管理措施具有重要實踐意義。

林分直徑結(jié)構(gòu)是最重要、最基本的林分結(jié)構(gòu)。它不僅是決定林分樹高、斷面積和材積等的基礎(chǔ)，而且是估算林分材種出材量、指導(dǎo)撫育間伐、掌握林木枯損進(jìn)程、確定合理輪伐周期，準(zhǔn)確評定生產(chǎn)力的基礎(chǔ)[5~7]。樹高，尤其是林分優(yōu)勢高是林分立地質(zhì)量的主要依據(jù)，大量經(jīng)營技術(shù)的實施都依賴于林分樹高結(jié)構(gòu)規(guī)律的把握，樹高結(jié)構(gòu)規(guī)律對于營林技術(shù)具有重要意義；并且林分樹高結(jié)構(gòu)和直徑分布具有一定的關(guān)系[1]。因此，分析林分直徑和樹高結(jié)構(gòu)變化是目前林分結(jié)構(gòu)研究的主要方面。

云南松林是我國西南地區(qū)特有的森林類型[8]，云南松（Pinus yunnanensis）是云南高原上成林面積最廣泛的樹種，具有耐季節(jié)性干旱、瘠薄土壤條件的生長習(xí)性[9]，其分布面積占云南省有林地面積的29.2%[10]。目前，云南松 80%為同齡純林，林分結(jié)構(gòu)簡單，物種多樣性低，病蟲害嚴(yán)重，因此導(dǎo)致森林生態(tài)系統(tǒng)的效益大幅度下降[8,11]，很多自然更新的云南松幼齡林林分密度較大，10 ~ 20年生的云南松林，其每公頃林木株數(shù)在幾千至幾萬株之間[12]，立木密度較大，樹木樹冠重疊，促使林冠層發(fā)生分化，大部分林木轉(zhuǎn)化為林冠下的被壓木[8]，因此，開展其幼齡林的撫育間伐對于提高林分質(zhì)量具有重要意義。

鑒于此，在昆明西山林場2001年過火地段上自然更新的云南松幼林，分別設(shè)置10%、20%和30%撫育間伐梯度和對照，分析不同撫育間伐梯度下的林分結(jié)構(gòu)變化及林木生長情況，從而為云南松自然更新的幼齡林的林分管理提供技術(shù)支撐。

1 研究方法

1.1 試驗設(shè)計

選擇云南省昆明市西山林場2001年火燒跡地后自然更新的云南松同齡純林為研究對象，于2012年開展撫育間伐作業(yè)，設(shè)置6個20 m×20 m固定樣地，每個樣地下分別設(shè)4個10 m×10 m小樣地，并分別設(shè)置10%、20%和30%撫育間伐梯度和對照（不間伐），并于2012年10月和2014年6月兩次調(diào)查林分結(jié)構(gòu)變化和林木生長情況。

1.2 試驗地概況

試驗地位于昆明市西山林場，該林場位于昆明市的西北面山，全場經(jīng)營總面積為4 980 hm2，其中林業(yè)用地面積4 037 hm2，占總面積的81.07%；非林業(yè)用地942.5 hm2，主要在筇竹寺石頭山，占總面積的18.93%；全場森林覆蓋率67.12%，有林地覆蓋率66.44%，活立木總蓄積量182 400 m3。

研究地在西山林場瞭望臺附近，為2001年火燒跡地，海拔2 200 m左右。林分為云南松單優(yōu)同齡幼林。

1.3 樣地調(diào)查

采用每木檢尺，分別測定6個固定樣地中24個小樣地內(nèi)云南松幼林內(nèi)喬木層所有物種的樹高、胸徑數(shù)據(jù)。

表1 2012年樣地林分結(jié)構(gòu)Table 1 Stand structure of sample plots in 2012

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

1.4.1 林分結(jié)構(gòu)變化 統(tǒng)計各樣地2012年及2014年胸徑分布的頻數(shù)數(shù)據(jù)，徑階距為1 cm；統(tǒng)計樹高級頻數(shù)數(shù)據(jù)，樹高級距為1 m；計算各樣地的樹高和胸徑的偏度和峰度。

式中：Sk為偏度，Ku為峰度；n為林分內(nèi)林木株數(shù)，Xi為樹高級及徑階級的值，X為所有樹高（或徑階）均值，S為樹高或胸徑徑階的標(biāo)準(zhǔn)差。

偏度和峰度是表示分布形態(tài)的統(tǒng)計量，它們用來描述數(shù)據(jù)分布的整個形態(tài)特征[13]。偏度是衡量數(shù)據(jù)分布對稱性的指標(biāo)，當(dāng)數(shù)據(jù)關(guān)于均值對稱分布時，偏度為0，當(dāng)數(shù)據(jù)向右偏，即數(shù)據(jù)更為分散時，偏度大于0，當(dāng)數(shù)據(jù)向左偏時，即左邊的數(shù)據(jù)更為分散時，偏度小于 0 ；峰度是衡量數(shù)據(jù)分布尖峭程度的指標(biāo)，當(dāng)數(shù)據(jù)分布為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布時，峰度為0，當(dāng)數(shù)據(jù)分布比標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布更尖峭，或說尾部更扁平時，峰度大于0，當(dāng)數(shù)據(jù)分布比標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布更平緩，或說尾部更厚重時，峰度小于0。

1.4.2 林木生長變化 采用SAS軟件分析2012年及2014年不同撫育管理梯度下的林分平均高、林分優(yōu)勢高和林分平均胸徑的變化差異。

2 結(jié)果分析

2.1 不同撫育間伐梯度下云南松幼林林分結(jié)構(gòu)變化

不同撫育間伐梯度下云南松幼林林分直徑和樹高結(jié)構(gòu)的峰度和偏度值變化，見表2。

根據(jù)表2可知，就直徑結(jié)構(gòu)而言，多數(shù)樣地的直徑結(jié)構(gòu)的偏度值多大于0，即整體直徑數(shù)據(jù)向右偏；而隨間伐梯度的增大，偏度值的平均值呈增大的趨勢，其中10%梯度下和對照差異不大，甚至更小，但20%和30%梯度下則明顯高于對照，說明隨著間伐強度增強，其值偏向右側(cè)，即右側(cè)數(shù)據(jù)更分散，直徑大的林木數(shù)量增加。但2014年與2012年數(shù)據(jù)比較時，除20%梯度下平均偏度值大于2012年外，其余梯度及對照的2014年的平均偏度值均小于2012年。峰度值的變化趨勢和偏度值相似。

就樹高結(jié)構(gòu)而言，各類樣地的偏度值多較低，多數(shù)樣地的偏度值在±1之間，部分樣地接近0；隨著撫育間伐強度的加強和林木生長，偏度的平均值均呈現(xiàn)增加的趨勢。此外，除個別樣地的峰度值達(dá)到10以上外，林分樹高結(jié)構(gòu)的峰度值也較小；隨著撫育間伐強度的加強，峰度的平均值多呈現(xiàn)增加的趨勢，其中以20%撫育間伐梯度下最高；而隨著林木生長，對照和20%間伐梯度下的峰度值增加，但10%和30%間伐梯度下則減小。

表2 不同撫育間伐梯度下各樣地林分直徑和樹高結(jié)構(gòu)Table 2 Diameter and height structure of sample plots under different thinning intensities

2.2 不同撫育間伐梯度下云南松幼林林木生長變化

研究區(qū)2012年和2014年云南松林分樹高和胸徑生長情況見表3。

從表3中可以看出，對照樣地平均林分密度差異不大，在10 500 ~ 12 500株/hm2，通過采取不同撫育間伐強度措施后，林分密度產(chǎn)生一定變化，林分平均高變化以對照和30%間伐強度為高，接近20%，而10%和20%兩個間伐梯度增長僅略高于10%；林分優(yōu)勢高的變化則在三個梯度及對照之間變化不大，均增加16%以上，最高僅20.00%；而林分平均胸徑變化差異則較大，對照僅增長10.96%，而30%的撫育間伐梯度下則增加41.77%，10%和20%兩個梯度增加在30%左右；且三種撫育強度下均顯著提高對照下的直徑生長，但10%和20%兩個梯度下差異不顯著，而30%撫育間伐梯度下直徑增長顯著高于其它處理。

表3 不同撫育間伐梯度下各樣地平均樹高和胸徑生長Table 3 Mean height growth and diameter increment of sample plots under different thinning intensities

3 結(jié)論與討論

本研究通過將昆明市西山林場瞭望臺（2001年火燒跡地）自然恢復(fù)的云南松幼齡林為對象，開展云南松不同撫育間伐梯度下其直徑結(jié)構(gòu)和樹高結(jié)構(gòu)變化以及林木生長指標(biāo)變化研究。

隨著林分撫育間伐強度的增加使得林分直徑結(jié)構(gòu)的分布更加尖削，說明平均胸徑附近的林木株數(shù)較多，而隨著林木生長，峰度平均值多呈降低的趨勢，說明隨著林木生長，林木出現(xiàn)直徑生長分化。因此，通過偏度值和峰度值的變化可以看出，隨著林分撫育間伐強度的增加，在一定程度上促進(jìn)了林木直徑的生長，使得林分直徑結(jié)構(gòu)分布往右偏，同時由于間伐一定小徑階林木后，使得林木中等徑階林木數(shù)量增加，使得林分直徑結(jié)構(gòu)的峰度值增大，直徑分布形狀更加尖削；隨著林木生長，林木直徑增大和林木分化出現(xiàn)，使得林分直徑分布的偏度值和峰度值略微降低。

樣地平均林分密度差異不大，在10 500 ~ 12 500株/hm2，除對照樣地出現(xiàn)林分密度增加，這是由于隨著林木生長，部分林木進(jìn)入起測徑階，從而增加了林分密度值。通過采取不同撫育間伐強度措施后，林分平均高變化以對照和30%間伐強度為高，接近20%，而10%和20%兩個間伐梯度增長僅略高于10%；林分優(yōu)勢高的變化則在三個梯度及對照之間變化不大，均增加16%以上，最高僅20.00%；而林分平均胸徑變化差異較大，對照的僅增長10.96%，而30%的撫育間伐梯度下則增加41.77%，10%和20%兩個梯度增加在30%左右；三種撫育強度下直徑生長均顯著高于對照，但10%和20%兩個梯度下差異不顯著，而30%撫育間伐梯度下直徑增長顯著高于前兩個梯度和對照。因此，撫育間伐管理對于林分高生長影響不大，而對林分直徑生長起到較大的提升作用，一方面是因為撫育間伐伐去生長較差直徑較低的林木，另一方面則是撫育間伐后形成的生長空間提升了林木的直徑生長。

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文章編號

：1001-3776（2015）06-0058-05

Stand Structure and Tree Growth of Young Growth of Pinus yunnanensis under Different Thinning Intensities

YANG Jian-hui1，OU Tao2,3，CHEN Jin-long1，CHEN Jie1，OU Guang-long2，WANG Jun-feng2
（1. Kunming Xishan Forest Farm of Yunnan, Kunming 650100, China; 2. Key Laboratory for Biodiversity Conservation in Southwest China of State Forestry Administration, Southwest Forestry University, Kunming 650224, China; 3. Faculty of Land Resources Engineering, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650093, China）

Experiments were conducted in 2012 at young growth of Pinus yunnanensis of burned-over area in 2001 in Xishan Forest Farm of Kunming, Yunnan province, with different thinning intensities(10%, 20% and 30%). Investigation in 2014 demonstrated that mean tree height growth increased by 20% at sample plot with 30% thinning and control(no thinning), while 10% at that with 10% and 20% thinning plots. Height growth of dominants had no great difference among different treatments and control, but mean DBH increment had significant difference, 10.96% at control, 41.77 at sample plot with 30% thinning, about 30% at sample plots with 20% and 10% thinning. The experiments indicated that different thinning treatments had no evident effect on tree height growth, but could improve diameter growth.

stand structure; tree growth; thinning intensity; young growth of Pinus yunnanensis; Xishan Forest Farm

S753.5

：A

1001-3776（2015）06-0054-04

2015-06-02；

2015-10-08

云南省教育廳基金（2012Y224）；昆明市科技計劃項目（昆科計字11N011104號）

楊劍輝（1975-），男，云南晉寧人，工程師，從事森林經(jīng)理研究及林場管理工作；*通訊作者。