杉木幼林和中齡林間伐后13年的生長(zhǎng)效應(yīng)研究

黃興發(fā)

摘? 要：間伐作業(yè)是杉木人工林經(jīng)營(yíng)的一項(xiàng)重要技術(shù)措施。杉木9年生幼林和16年生中齡林的間伐試驗(yàn)結(jié)果表明，間伐對(duì)杉木幼林的平均胸徑、平均單株材積、活立木蓄積量、總材積等的增長(zhǎng)有明顯的促進(jìn)作用，對(duì)平均樹高、優(yōu)勢(shì)木平均高等的增長(zhǎng)作用不明顯;間伐對(duì)杉木中齡林的平均胸徑、平均單株材積生長(zhǎng)有明顯的促進(jìn)作用，對(duì)平均樹高、活立木蓄積量、總材積生長(zhǎng)的作用不明顯。

關(guān)鍵詞：杉木;間伐;生長(zhǎng)量;t檢驗(yàn)

中圖分類號(hào) S753.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1007-7731（2019）04-0068-06

杉木（Cunninghamia lanceolata）是我國(guó)南方栽培歷史最悠久、栽培面積最大的速生用材樹種。撫育間伐是杉木營(yíng)林的主要技術(shù)措施，通過間伐，可以調(diào)整杉木林的立木密度和林分郁閉度，改善生長(zhǎng)環(huán)境，促進(jìn)保留木生長(zhǎng)，同時(shí)還可獲得一定數(shù)量的中、小徑材和薪柴，較早的獲得經(jīng)濟(jì)效益。目前，有關(guān)杉木間伐方面的研究已有了大量的文獻(xiàn)報(bào)道，眾多的研究結(jié)果表明，間伐能促進(jìn)保留木胸徑和單株材積的生長(zhǎng)，但在間伐對(duì)平均樹高、優(yōu)樹木平均高、活立木蓄積量和材積總生長(zhǎng)量等指標(biāo)的效應(yīng)上尚存在爭(zhēng)議[1-11]。本研究通過對(duì)杉木幼林、中齡林間伐試驗(yàn)中間伐與不間伐林分的生長(zhǎng)比較，探討間伐對(duì)杉木幼林和中齡林生長(zhǎng)效應(yīng)，為杉木間伐適宜時(shí)期的選擇提供理論依據(jù)。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)設(shè)在福建省浦城寨下國(guó)有林場(chǎng)場(chǎng)部工區(qū)，幼林試驗(yàn)地位于北緯27°49.15′N，東經(jīng)118°24.817′E，為1995年春營(yíng)造的杉木純林，未進(jìn)行過間伐，試驗(yàn)開始時(shí)（2004年1月）林齡為9年;中齡林試驗(yàn)地位于北緯27°58.2′N，東經(jīng)118°20.317′E，為1988年春營(yíng)造的杉木純林，9年生時(shí)曾進(jìn)行過1次間伐，試驗(yàn)開始時(shí)（2004年1月）林齡為16年。2處試驗(yàn)地的土壤肥力均較高，土層厚度大于1m，地位指數(shù)均在16以上，林分郁閉度相似，為0.85～0.9。

2 研究方法

2.1 間伐試驗(yàn)設(shè)計(jì)與施工 2004年1—2月，分別在幼林和中齡林中實(shí)施杉木間伐作業(yè)，選擇一個(gè)平整的坡面，設(shè)置一條垂直于等高線的分界線將坡面分為2個(gè)部分，坡面的左側(cè)和右側(cè)分別安排間伐和不間伐處理，采用成對(duì)比較法在界線兩邊的下、中、上坡分別設(shè)置一對(duì)20m×20m的間伐與不間伐試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)地，2種林齡的杉木試驗(yàn)林共設(shè)置12個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地。標(biāo)準(zhǔn)地的4個(gè)角打下水泥樁并做標(biāo)記。間伐前調(diào)查各標(biāo)準(zhǔn)地的每木胸徑和樹高，計(jì)算出平均胸徑、平均樹高、優(yōu)勢(shì)木平均高、平均單株材積、立木密度、蓄積量等指標(biāo)。間伐前不同處理的標(biāo)準(zhǔn)地調(diào)查結(jié)果見表1。

間伐采用下層撫育法，即主要伐去生長(zhǎng)不良的被壓木以及個(gè)別干形不好的非被壓木。間伐后立即調(diào)查各標(biāo)準(zhǔn)地的每木胸徑和樹高，統(tǒng)計(jì)其平均胸徑、平均樹高、優(yōu)勢(shì)木平均高、平均單株材積、密度、蓄積量、間伐材積等指標(biāo)。

張水松等的研究指出，40%（株數(shù)比例）左右的間伐強(qiáng)度是杉木最適宜的間伐強(qiáng)度[1]。根據(jù)林分情況設(shè)計(jì)并實(shí)施的幼林、中齡林間伐強(qiáng)度（按照株數(shù)百分比）分別為50.00%、32.33%，平均保留密度分別是1458株·hm-2和1000株·hm-2（表2）。從表2與表1的比較可見，間伐處理的標(biāo)準(zhǔn)地間伐后的平均胸徑、平均樹高和單株材積均有所增加，這是由于間伐時(shí)伐去大量徑級(jí)較小的下層木引起的非生長(zhǎng)性增長(zhǎng);同時(shí)，密度和蓄積量均降低。

2.2 調(diào)查與統(tǒng)計(jì)方法 2017年1月，采用測(cè)樹鋼圍尺測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)的每木胸徑，采用瑞典Haglof公司生產(chǎn)的超聲波測(cè)高器（Vertex IV）測(cè)定每木樹高，并記錄其健康狀況。采用斷面積加權(quán)方法計(jì)算平均胸徑和平均樹高，采用福建省杉木二元材積公式：V=0.00005806D1.955335H0.894033計(jì)算杉木單株材積（V、D、H分別為單株材積（m3）、胸徑（cm）和樹高（m））。每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地選4株（每100m2選1株）最高的杉木作為優(yōu)勢(shì)木，4株優(yōu)勢(shì)木的算術(shù)平均高為優(yōu)勢(shì)木平均高。間伐與不間伐的生長(zhǎng)量除了比較總生長(zhǎng)量（調(diào)查時(shí)的生長(zhǎng)量）外，還要比較定期生長(zhǎng)量（間伐后13年的總生長(zhǎng)量-剛間伐后的總生長(zhǎng)量），這樣可以抵消一些試驗(yàn)開始時(shí)試驗(yàn)地本身的差異（例如，由于間伐時(shí)采用下層撫育法，間伐處理在剛間伐后的平均胸徑和平均樹高比間伐前有所增加，其數(shù)值也往往比對(duì)照高）。由于試驗(yàn)地分布在山坡上，間伐與不間伐處理的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)地是按照下坡、中坡和上坡成對(duì)設(shè)計(jì)的，而不同坡位的杉木生產(chǎn)力往往差異較大，因此采用配對(duì)樣本t檢驗(yàn)方法檢測(cè)間伐與不間伐各生長(zhǎng)指標(biāo)的差異顯著性，采用SPSS11.5軟件完成數(shù)據(jù)的差異顯著性檢驗(yàn)。

3 結(jié)果與分析

3.1 間伐前不同處理杉木生長(zhǎng)一致性檢驗(yàn) 采用配對(duì)樣本t檢驗(yàn)方法對(duì)間伐前不同處理的各林分指標(biāo)進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)，結(jié)果見表3。從表3可知，2處試驗(yàn)地間伐前間伐與不間伐處理的杉木生長(zhǎng)量指標(biāo)（胸徑、樹高、優(yōu)勢(shì)木平均高、密度、蓄積量）差異均較小，P值的絕對(duì)值均大于0.05，均無顯著差異，說明2處試驗(yàn)地試驗(yàn)前相同坡位的杉木生長(zhǎng)量基本一致，間伐后不同處理杉木的生長(zhǎng)量具有可比性。

3.2 間伐對(duì)胸徑生長(zhǎng)的影響 幼林間伐后13年，平均胸徑總生長(zhǎng)量為21.58cm，比不間伐（對(duì)照）高3.29cm，增加17.99%（表4）。配對(duì)t檢驗(yàn)結(jié)果表明：間伐與不間伐的胸徑總生長(zhǎng)量差異顯著（P=0.012<0.05）（表5）。杉木幼林間伐后13年平均胸徑定期生長(zhǎng)量為6.51cm，比對(duì)照高1.45cm，增加28.59%（表6）。配對(duì)t檢驗(yàn)結(jié)果表明：間伐與不間伐的胸徑定期生長(zhǎng)量差異顯著（P=0.038<0.05）（表7）。中齡林間伐后13年，平均胸徑總生長(zhǎng)量為23.70cm，比對(duì)照高2.44cm，增加11.48%（表4）。配對(duì)t檢驗(yàn)結(jié)果表明：間伐與不間伐的胸徑總生長(zhǎng)量差異顯著（P=0.034<0.05）（表5）。杉木中齡林間伐后13年平均胸徑定期生長(zhǎng)量為6.54cm，比對(duì)照高1.29cm，增加24.57%（表6）。配對(duì)t檢驗(yàn)結(jié)果表明：間伐與不間伐的胸徑定期生長(zhǎng)量差異顯著（P=0.012<0.05）（表7）。

3.3 間伐對(duì)樹高生長(zhǎng)的影響 幼林間伐后13年，平均樹高總生長(zhǎng)量為16.83m，比不間伐（對(duì)照）高0.33m，增加0.48%（表4）。配對(duì)t檢驗(yàn)結(jié)果表明：間伐與不間伐的樹高總生長(zhǎng)量差異不顯著（P=0.223>0.05）（表5）。杉木幼林間伐后13年平均樹高定期生長(zhǎng)量為6.26m，比對(duì)照低0.11m，降低了1.72%（表6）。配對(duì)t檢驗(yàn)結(jié)果表明：間伐與不間伐的樹高定期生長(zhǎng)量差異不顯著（P=0.549>0.05）（表7）。

中齡林間伐后13年，平均樹高總生長(zhǎng)量為19.39m，比對(duì)照低0.21m，降低了1.07%（表4）。配對(duì)t檢驗(yàn)結(jié)果表明：間伐與不間伐的樹高總生長(zhǎng)量差異不顯著（P=0.239>0.05）（表5）。杉木中齡林間伐后13年平均樹高定期生長(zhǎng)量為6.18m，比對(duì)照低0.21m，降低了3.29%（表6）。配對(duì)t檢驗(yàn)結(jié)果表明：間伐與不間伐的樹高定期生長(zhǎng)量差異不顯著（P=0.350>0.05）（表7）。

3.4 間伐對(duì)優(yōu)勢(shì)木平均高生長(zhǎng)的影響 幼林間伐后13年，優(yōu)勢(shì)木平均高總生長(zhǎng)量為20.11m，比不間伐（對(duì)照）高0.12m，提高了0.60%（表4）。配對(duì)t檢驗(yàn)結(jié)果表明：間伐與不間伐的優(yōu)勢(shì)木平均高差異不顯著（P=0.130>0.05）（表5）。杉木幼林間伐后13年優(yōu)勢(shì)木平均高定期生長(zhǎng)量為7.63cm，比對(duì)照高0.38cm，提高了5.24%（表6）。配對(duì)t檢驗(yàn)結(jié)果表明：間伐與不間伐的優(yōu)勢(shì)木平均高定期生長(zhǎng)量差異不顯著（P=0.352>0.05）（表7）。中齡林間伐后13年，優(yōu)勢(shì)木平均高總生長(zhǎng)量為22.14m，比對(duì)照低0.81m，降低了3.53%（表4）。配對(duì)t檢驗(yàn)結(jié)果表明：間伐與不間伐的優(yōu)勢(shì)木平均高總生長(zhǎng)量差異不顯著（P=0.076>0.05）（表5）。杉木中齡林間伐后13年優(yōu)勢(shì)木平均高定期生長(zhǎng)量為7.17m，比對(duì)照低0.58m，降低了7.48%（表6）。配對(duì)t檢驗(yàn)結(jié)果表明：間伐與不間伐的優(yōu)勢(shì)木平均高定期生長(zhǎng)量差異不顯著（P=0.137>0.05）（表7）。

3.5 間伐對(duì)單株材積生長(zhǎng)的影響 幼林間伐后13年，單株材積總生長(zhǎng)量為0.30509m3，比不間伐（對(duì)照）高0.09232m3，增加了30.26%（表4）。配對(duì)t檢驗(yàn)結(jié)果表明：間伐與不間伐的單株材積總生長(zhǎng)量差異顯著（P=0.003<0.05）（表5）。杉木幼林間伐后13年單株材積定期生長(zhǎng)量為0.20783m3，比對(duì)照高0.06745m3，增加48.05%（表6）。配對(duì)t檢驗(yàn)結(jié)果表明：間伐與不間伐的單株材積定期生長(zhǎng)量差異顯著（P=0.008<0.05）（表7）。中齡林間伐后13年，單株材積總生長(zhǎng)量為0.40019m3，比對(duì)照高0.07270m3，增加22.20%（表4）。配對(duì)t檢驗(yàn)結(jié)果表明：間伐與不間伐的單株材積總生長(zhǎng)量差異顯著（P=0.040<0.05）（表5）。杉木中齡林間伐后13年單株材積定期生長(zhǎng)量為0.24888m3，比對(duì)照高0.05437m3，增加27.95%（表6）。配對(duì)t檢驗(yàn)結(jié)果表明：間伐與不間伐的單株材積定期生長(zhǎng)量差異顯著（P=0.030<0.05）（表7）。

3.6 間伐對(duì)蓄積量生長(zhǎng)的影響 杉木幼林間伐后13年，蓄積量總生長(zhǎng)量為431.16m3·hm-2，比不間伐（對(duì)照）低7.43m3，降低了1.69%（表4）。配對(duì)t檢驗(yàn)結(jié)果表明：間伐與不間伐的蓄積量總生長(zhǎng)量差異不顯著（P=0.065>0.05）（表5）。杉木幼林間伐后13年蓄積量定期生長(zhǎng)量為288.23m3·hm-2，比對(duì)照高67.23m3，增加30.62%（表6）。配對(duì)t檢驗(yàn)結(jié)果表明：間伐與不間伐的蓄積量定期生長(zhǎng)量差異顯著（P=0.014<0.05）（表7）。杉木中齡林間伐后13年，蓄積量總生長(zhǎng)量為398.37m3·hm-2，比對(duì)照低25.03m3·hm-2，降低了5.91%（表4）。配對(duì)t檢驗(yàn)結(jié)果表明：間伐與不間伐的蓄積量總生長(zhǎng)量差異不顯著（P=0.479>0.05）（表5）。杉木中齡林間伐后13年蓄積量定期生長(zhǎng)量為247.72m3·hm-2，比對(duì)照高12.16m3·hm-2，增加5.16%（表6）。配對(duì)t檢驗(yàn)結(jié)果表明：間伐與不間伐的蓄積量定期生長(zhǎng)量差異不顯著（P=0.315>0.05）（表7）。

3.7 間伐對(duì)總材積生長(zhǎng)的影響 杉木幼林間伐后13年，總材積總生長(zhǎng)量為503.72m3·hm-2，比不間伐（對(duì)照）高14.80m3，提高了3.03%（表4）。配對(duì)t檢驗(yàn)結(jié)果表明：間伐與不間伐的總材積總生長(zhǎng)量差異顯著（P=0.014<0.05）（表5）。杉木幼林間伐后13年總材積定期生長(zhǎng)量為360.78m3·hm-2，比對(duì)照高89.45m3，提高了32.96%（表6）。配對(duì)t檢驗(yàn)結(jié)果表明：間伐與不間伐的總材積定期生長(zhǎng)量差異不顯著（P=0.003<0.05）（表7）。杉木中齡林間伐后13年，總材積總生長(zhǎng)量為438.60m3·hm-2，比對(duì)照高5.34m3·hm-2，增加1.23%（表4）。配對(duì)t檢驗(yàn)結(jié)果表明：間伐與不間伐的總材積總生長(zhǎng)量差異顯著（P=0.847>0.05）（表5）。杉木中齡林間伐后13年總材積定期生長(zhǎng)量為247.72m3·hm-2，比對(duì)照高2.30m3·hm-2，增加0.94%（表6）。配對(duì)t檢驗(yàn)結(jié)果表明：間伐與不間伐的總材積定期生長(zhǎng)量差異不顯著（P=0.877>0.05）（表7）。

4 結(jié)論與討論

杉木幼齡林、中齡林間伐效應(yīng)對(duì)比試驗(yàn)的研究結(jié)果表明：

（1）2處試驗(yàn)地間伐前間伐與不間伐處理的杉木生長(zhǎng)量指標(biāo)（胸徑、樹高、優(yōu)勢(shì)木平均高、密度、蓄積量）均無顯著差異，說明兩處試驗(yàn)地試驗(yàn)前相同坡位的本底條件基本一致，為后續(xù)研究的順利開展奠定了基礎(chǔ)。

（2）9年生、平均密度為2933株·hm-2的杉木幼林，進(jìn)行第1次株數(shù)強(qiáng)度為50.00%的間伐試驗(yàn)，間伐后13年平均胸徑及其定期生長(zhǎng)量、平均單株材積總生長(zhǎng)量及其定期生長(zhǎng)量分別比對(duì)照（不間伐）提高17.99%、28.59%、30.26%和48.05%，蓄積量定期生長(zhǎng)量比對(duì)照增加30.62%，總材積（活立木+枯死木+間伐木）定期生長(zhǎng)量比對(duì)照提高32.96%，差異均達(dá)到顯著水平;而平均樹高比對(duì)照提高0.60%，平均樹高定期生長(zhǎng)量比對(duì)照提高5.24%，優(yōu)勢(shì)木平均高比對(duì)照提高0.60%，優(yōu)勢(shì)木平均高定期生長(zhǎng)量比對(duì)照提高5.24%，但差異均不顯著。

（3）對(duì)16年生、密度為1483株·hm-2的杉木中齡林進(jìn)行第2次株數(shù)強(qiáng)度為32.33%的間伐試驗(yàn)，間伐后13年平均胸徑及其定期生長(zhǎng)量、平均單株材積及其定期生長(zhǎng)量分別比對(duì)照提高11.48%、24.57%、22.20%和27.95%，差異達(dá)顯著水平;平均樹高及其定期生長(zhǎng)量、優(yōu)勢(shì)木平均高及其生長(zhǎng)量、活立木蓄積量分別為對(duì)照的98.93%、96.71%、96.47%、92.52%、94.09%，活立木蓄積量的定期生長(zhǎng)量、總材積及其定期生長(zhǎng)量分別比對(duì)照提高5.16%、1.23%和0.94%，差異均不顯著。

綜上所述，間伐對(duì)杉木幼林的胸徑、單株材積、活立木蓄積量、總材積等的增長(zhǎng)有明顯的促進(jìn)作用，間伐對(duì)平均樹高、優(yōu)勢(shì)木平均高等的增長(zhǎng)無明顯的促進(jìn)作用;對(duì)杉木中齡林的胸徑、單株材積生長(zhǎng)有明顯促進(jìn)作用，對(duì)樹高、活立木蓄積量、總材積生長(zhǎng)的促進(jìn)作用不明顯。

本文通過杉木9年生、16年生的杉木林的間伐對(duì)比試驗(yàn)，探討了間伐措施對(duì)杉木幼齡林、中齡林的胸徑、樹高、優(yōu)勢(shì)木樹高、單株材積、活立木蓄積、總材積的影響。對(duì)杉木中齡林而言，間伐雖然不能提高單位面積的蓄積量、總材積，但可以提高單株材積生長(zhǎng)量，有利于培育大徑材，從而提高木材質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。間伐是促進(jìn)杉木幼齡林胸徑、單株材積、單位面積蓄積、總材積生長(zhǎng)的必要措施。因此，對(duì)幼齡林而言，當(dāng)林分郁閉度達(dá)到0.9左右時(shí)，要及時(shí)間伐，調(diào)整密度，以免影響單位面積的活立木蓄積量和總材積。

參考文獻(xiàn)

[1]張水松，陳長(zhǎng)發(fā)，吳克選，等.杉木林間伐強(qiáng)度試驗(yàn)20年生長(zhǎng)效應(yīng)的研究[J].林業(yè)科學(xué)，2005，41（5）：56-65.

[2]陳冬基.杉木林的撫育間伐效果[J].浙江林學(xué)院學(xué)報(bào)，1984，1（1）：31-40.

[3]王炳宣.杉木林不同撫育間伐強(qiáng)度試驗(yàn)效應(yīng)初報(bào).福建林學(xué)院學(xué)報(bào)，1989，9（4）（增刊）：58-66.

[4]歐陽準(zhǔn)，林剛生，馮立民，等.來舟林場(chǎng)杉木人工林撫育間伐試驗(yàn)初報(bào)[J].福建林業(yè)科技，1986（2）：15-22.

[5]曹啟侯，王生華.杉木撫育間伐效果淺析[J].江蘇林業(yè)科技，1986（2）：24-26.

[6]詹學(xué)齊.杉木林不同撫育間伐強(qiáng)度效應(yīng)試驗(yàn)[J].福建林業(yè)科技，1997，24（2）：90-93.

[7]李志輝.湘東地區(qū)杉木人工林間伐效果分析研究[J].林業(yè)科學(xué)，2005，41（5）：56-65.

[8]張鵬，王新杰，韓金，等.間伐對(duì)杉木人工林生長(zhǎng)的短期影響[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2016，44（2）：6-10，14.

[9]方海波，田大倫，康文星.間伐后杉木人工林生態(tài)系統(tǒng)生物產(chǎn)量的動(dòng)態(tài)變化[J].中南林學(xué)院學(xué)報(bào)，1999，19（1）：16-19.

[10]楊鵬.撫育間伐對(duì)杉木人工林生長(zhǎng)的影響[J].湖南林業(yè)科技2011，38（4）：30-33.

[11]童書振，張建國(guó)，羅紅艷，等.杉木林密度間伐試驗(yàn)[J].林業(yè)科學(xué)，2000，36（?？?）：86-89.

（責(zé)編：張宏民）