基于冠高比法修枝對楊樹生長效應(yīng)的綜合評價

王敏，于雷

（遼寧省楊樹研究所，遼寧蓋州 115200）

楊樹（Populus）是世界主要用材樹種之一，目 前，我國楊樹人工林面積居世界之首。由于楊樹具有速生、豐產(chǎn)、易更新等特點(diǎn)，再加之楊樹木材用途十分廣泛，因此近年來?xiàng)顦湓谖覈玫搅搜该桶l(fā)展。目前，我國西北、東北、黃淮及長江流域等地區(qū)楊樹速生豐產(chǎn)用材林面積已達(dá)336.27萬公頃。在我國平原地區(qū)，楊樹已經(jīng)成為首選造林樹種，其主要栽培模式有退耕還林、農(nóng)田林網(wǎng)和村片林，經(jīng)營目的多為用材、防護(hù)等用途，在發(fā)揮生態(tài)防護(hù)效益的同時，最終的目的是為木材加工提供原材料。為了充分發(fā)揮楊樹速生、豐產(chǎn)潛力，必須采取科學(xué)配套技術(shù)措施進(jìn)行集約經(jīng)營［1］?，F(xiàn)階段在營林撫育管理中修枝仍是一項(xiàng)重要的栽培技術(shù)，科學(xué)合理修枝可以生產(chǎn)無節(jié)良材，提高樹木質(zhì)量；提高出材率；削弱樹木和林下作物對光的競爭，提高林下作物產(chǎn)量［2］。本文修枝方法采用的是主干高度指標(biāo)中冠高比法，根據(jù)保留樹冠的高度占樹木高度的比值來區(qū)分修枝強(qiáng)度等級，分為弱度、中度和重度三種強(qiáng)度。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地選擇在遼寧省錦州市黑山縣機(jī)械化林場，地處東經(jīng)121°49′—122°36′，北緯41°29′—42°08′之間，位于遼寧省西部，遼河下游平原地區(qū)。森林覆蓋率達(dá)25%。林木總蓄積量為2.4×106m3。屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，年平均氣溫7.8℃，年降水量580 mm左右［3］。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)林選擇于黑山縣機(jī)械化林場2010年?duì)I造的歐美楊177，株行距4 m×6 m；林齡為4年生。

2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)地采取隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，通過每木檢尺，選取徑階平均木為樣木，設(shè)置三次重復(fù)，四個處理；即不修枝（CK，樹木自然整枝）、弱度修枝（P1，保留樹冠高度占樹高的2/3）、中度修枝（P2，保留樹冠高度占樹高的1/2）、重度修枝（P3，保留樹冠高度占樹高的1/3）；每個處理50株楊樹，每次重復(fù)200株［4］。

2.3 試驗(yàn)方法

采用的是1次修枝4次調(diào)查試驗(yàn)方法，修枝前對試驗(yàn)樹木的胸徑、樹高進(jìn)行測量記錄，修枝后每隔一年生長季末時調(diào)查一次生長量，對試驗(yàn)?zāi)拘貜?、樹高進(jìn)行每木檢尺，每個重復(fù)選取平均值；對不同修枝處理的楊樹生長量進(jìn)行比對分析。

2.4 修枝方式及修枝工具

修枝方式：一是平切，就是貼近樹干修枝；二是留樁，就是修枝時留樁1～2 cm；三是斜切，就是切口上部貼近樹干，切口下部離干成45°角留樁成小三角形［2］。此試驗(yàn)采用的是平切的修枝方式。

修枝工具：采用的是日本進(jìn)口的ARS牌伸縮式高枝鋸，該鋸鋸桿可伸長至5.5 m，修枝高度可達(dá)7 m，一個人即可安全操作［5］。

2.5 研究方法

（1）用胸徑尺、測高器測定所有試驗(yàn)樹木修枝前后的胸徑、樹高，并計(jì)算胸徑、樹高及材積等因子的生長率［6］。

（2）運(yùn)用SPSS statistics 7.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)差異顯著性檢驗(yàn)［7］。

3 結(jié)果與分析

修枝前，不修枝(ck)、弱度修枝(P1)、中度修枝(P2)、重度修枝(P3)四種處理的胸徑和樹高如表1。

表1 修枝前基本生長指標(biāo)Table 1 Basic growth indexes before pruning

3.1 修枝對胸徑生長的影響

修枝后，每隔一個生長季末對四個修枝處理的試驗(yàn)?zāi)具M(jìn)行調(diào)查，調(diào)查其胸徑生長量，取平均值，調(diào)查結(jié)果見表2。

由表2可以看出，修枝抑制樹木胸徑生長，主要表現(xiàn)在修枝后第一年，各處理間的胸徑生長量差異極顯著(P＜0.01)。修枝第二年不同修枝強(qiáng)度下的胸徑生長量與對照相比降低，各處理間的胸徑生長量差異不顯著。由此可以看出，修枝對胸徑生長量降低作用隨著時間的推移而逐漸減弱。修枝第三、第四年不同修枝強(qiáng)度的胸徑生長量與對照相比都顯著上升，且第三年不同處理間差異顯著(0.01＜P＜0.05)；第四年各處理間差異極顯著(P＜0.01)。不同修枝處理胸徑相對生長率變化基本與生長量變化趨勢一致（見圖1）。

表2 不同修枝強(qiáng)度胸徑生長基本數(shù)據(jù)(單位:cm)Table 2 Basic data of DBH growth with different pruning intensity(Unit:cm)

圖1 不同修枝處理胸徑相對生長率Fig.1 Relative growth rate of DBH under different pruning treatments

3.2 修枝對樹高生長的影響

第一次修枝后，每隔一個生長季末對四個修枝處理的試驗(yàn)?zāi)具M(jìn)行樹高調(diào)查，以單株為單位，取平均值，調(diào)查結(jié)果見表3。

從表3中可以看出，修枝能在一定程度上促進(jìn)渤豐3號楊的高生長，這種修枝促進(jìn)樹高生長作用第一年和第二年與對照相比差異極顯著(P＜0.01)，P1、P2、P3與對照相比樹高生長量都有所增加，但增長量逐年減弱；第三年和第四年與對照相比差異顯著（0.01＜P＜0.05）。由此可見，修枝能夠顯著提高樹高生長。P3樹高增長的量與增長率均明顯高于P1、P2（見圖2）。

表3 不同修枝強(qiáng)度樹高基本數(shù)據(jù)(單位：m)Table 3 Basic data unit of tree height with different pruning intensity(Unit:m)

圖2 不同修枝處理樹高相對生長率Fig.2 Relative growth rate of tree height under different pruning treatments

3.3 修枝對材積生長的影響

采用二元材積公式計(jì)算平均單株材積的年生長量和相對生長率，從表4可以看出，第一年P(guān)1、P3與對照相比材積生長量降低，P2與對照相比生長量增加；第二年、第三年、第四年不同修枝強(qiáng)度的材積生長率差異顯著(0.01＜P＜0．05)，其中P2材積生長量及材積相對生長率最高（見圖3）。

表4 不同修枝強(qiáng)度材積基本數(shù)據(jù)(單位：m3)Table 4 Basic data of volume with different pruning intensity(Unit:m3)

圖3 不同修枝處理材積相對生長率Fig.3 Relative growth rate of volume under different pruning treatments

3.4 不同修枝處理成效的綜合評價

采用改進(jìn)層次分析法對歐美177楊不同修枝處理成效進(jìn)行綜合評價，評價指標(biāo)包括：胸徑年均增量（△D）、樹高年均增量（△H）、材積年均增量(△V)。首先利用各評價指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差，構(gòu)建出判斷矩陣，如下：

?

根據(jù)矩陣B10×3，求出最大特征所對應(yīng)的特征向量。同時對判斷矩陣B10×3進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，計(jì)算得到CI為0.002，RI為1.09,CR為0.009＜0.010，表明判斷矩陣的一致性符合要求,可作為這3個評價指標(biāo)的權(quán)重值。

表5 不同修枝處理成效評價指標(biāo)權(quán)重Table 5 evaluation index weight of different pruning treatments

根據(jù)評價指標(biāo)的權(quán)重值，計(jì)算歐美177楊不同修枝處理成效質(zhì)量指數(shù)（QI），結(jié)果可知，4種處理修枝成效從優(yōu)到劣依次為中度修枝(P2)、重度修枝（P3）、弱度修枝（P1）、對照（CK）。

4 結(jié)論

（1）修枝對胸徑影響。隨著修枝強(qiáng)度的增大抑制作用增強(qiáng)，但隨著時間的推移減弱，最終所有組別胸徑生長量均超過CK，其中P2處理效果最佳。

（2）修枝對樹高影響。隨強(qiáng)度的增大而呈上升的趨勢，但隨著時間的推移影響逐漸減弱，其中P3處理效果最佳。

（3）修枝對材積影響。修枝材積的生長有一定的影響，第一年隨修枝強(qiáng)度的增大而降低，從第二年開始出現(xiàn)了不同程度的恢復(fù)性增長，其中P2處理效果最佳。

綜合評價，P2處理為最優(yōu)修枝處理。