廣東粵北地區(qū)杉木大徑材高效培育模式分析

黃家勤

（廣東連山筆架山省級自然保護區(qū)管理處，廣東 連山 513200）

杉木在我國的用途極為廣泛，但長期以來我國一直以中小徑材為主要經(jīng)營目標，很難滿足快速發(fā)展的建設需要。因此，從國家到各級地方政府都極為重視杉木大徑材高效培育[1]?；诖耍疚奶接懥藦V東粵北地區(qū)杉木大徑材高效培育模式。

1 廣東粵北地區(qū)杉木大徑材種植地貌概況

廣東粵北地區(qū)杉木大徑材種植集中在清遠三大林場。清新區(qū)天堂山林場：海拔1 200 m，降水充足，月平均降水量大于100 mm，相對濕度大于80%，年平均日照時數(shù)1 554.9 h。英德市鐵溪林場：地處南嶺山脈中段，海拔1 100～1 200 m，年平均降雨量1 538.5 mm，年平均日照時數(shù)1 530.3 h 以上，年平均積溫7 437 ℃，水、光、熱資源豐富；廣東省連山林場：地處南嶺山脈中段，海拔1 000～1 100 m，年平均氣溫17～20 ℃，最高溫度可達34 ℃，最低溫度可達-8 ℃，年均降水量2 100～3 500 mm[2]。

2 廣東粵北地區(qū)杉木大徑材的種類及分布

2.1 種類

主要有新造林大徑材、中齡林大徑材和近熟林大徑材。

2.2 分布

新造林大徑材由清新區(qū)天堂山林場培育，中齡林大徑材由英德市鐵溪林場培育，近熟林大徑材由廣東省連山林場培育[3]。

3 廣東粵北地區(qū)杉木大徑材高效培育模式

3.1 土壤培育

一是外業(yè)采樣與室內(nèi)測定相結合。首先，按杉木根系的分布特性挖掘采樣剖面，深度控制為50 cm，沿剖面從下往上均勻削取0～50 cm 土層的混合泥土500～600 g，采樣過程用GPS 對采樣點進行定位。然后，在室內(nèi)對土壤養(yǎng)分、土壤微生物、土壤酶活性進行測定[4]，土壤養(yǎng)分測定的相關指標為有機質(zhì)、pH、全氮、全鉀、全磷、有效磷、堿解氮、交換性鈣、速效鉀、陽離子交換量等13 項[5]。

二是結合土壤測定情況進行土壤分析。土壤養(yǎng)分狀況分析：如三大林場的酸堿度差異不大，廣東省連山林場近熟林場的pH 為4.72、清新區(qū)天堂山林場新造林林場的pH 為4.48、英德市鐵溪林場中齡林林場的pH 為4.22。土壤微生物狀況分析：從土壤細菌數(shù)量來看，英德市鐵溪林場中齡林＞清新區(qū)天堂山林場新造林＞廣東省連山林場近熟林；從土壤真菌數(shù)量來看，清新區(qū)天堂山林場新造林＞英德市鐵溪林場中齡林＞廣東省連山林場近熟林；從土壤放線菌數(shù)量來看，廣東省連山林場近熟林＞英德市鐵溪林場中齡林＞清新區(qū)天堂山林場新造林試驗地林。土壤酶活性分析：主要做過氧化氫酶、酸性磷酸酶、脲酶催化尿素3 種檢測分析[6]。

3.2 良種選擇

應用杉木良種造林，對杉木大徑材的樹高、胸徑和蓄積量均有重要作用[7]。從表1 可知，清新區(qū)天堂山林場12 年生的良種杉木樹高、胸徑、蓄積量分別比普通種高33.33%、44.07%、73.46%，20 年生的良種杉木樹高、胸徑、蓄積量分別比普通種高59.22%、28.57%、76.25%。英德市鐵溪林場12 年生的良種杉木樹高、胸徑、蓄積量分別比普通種高15.09%、32.03%、25.57%，22 年生的良種杉木樹高、胸徑、蓄積量分別比普通種高25.55%、15.25%、59.72%；廣東省連山林場12 年生的良種杉木樹高、胸徑、蓄積量分別比普通種高52.13%、49.21%、137.30%，26 年生的良種杉木樹高、胸徑、蓄積量分別比普通種高60.00%、32.29%、146.16%。

表1 不同種質(zhì)對杉木生長發(fā)育的影響

3.3 撫育、施肥

以廣東省連山林場為例。在11 年生間伐試驗林中，追肥的林分生長量高于未追肥的林分，尤其是間伐強度較大的林分追肥與未追肥間的生長量差異更大。在統(tǒng)一施肥條件下，間伐3 年后，保留密度為1 380 株/hm2和1 005 株/hm2的2 種間伐林分的樹高和胸徑均高于未間伐林分，但間伐林分的總蓄積量小于未間伐林分。綜合分析林分總蓄積量和木材徑級結構，間伐密度保留為1 380 株/hm2并追肥，可獲得較好的林分總蓄積量和木材徑級結構。25年生間伐試驗林共間伐3 次（第6 年間伐第1 次，第15 年間伐第2 次，第22 年間伐第3 次），其生長量總體表現(xiàn)為間伐后追肥的林分生長量高于未追肥的林分。保留密度為900 株/hm2的林分，間伐后追肥與未追肥對林分生長的影響最大，追肥的林分蓄積量比未追肥的高22.9%。

3.4 立地指數(shù)選擇

現(xiàn)階段由于立地指數(shù)不斷增大，林分生長量也隨之增加，使得大徑材蓄積量大幅度增加，發(fā)生了較大的變化。立地指數(shù)≥22 時，天堂山林場20 年生和25 年生的良種林分分別為88.1%和67.0%，連山林場20 年生和25 年生的良種林分分別為88.1%和67.0%，林場中的林木已經(jīng)充分滿足了大徑材的具體要求。天堂山林場和連山林場達到中徑材要求的林分分別為11%和32%，年均蓄積生長量分別達35.1 m3/hm2和25.1 m3/hm2，年均蓄積量分別達758 m3/hm2和705 m3/hm2，大徑材蓄積量分別占整體蓄積量的95.2%和78.8%。立地指數(shù)≥20 時，天堂山林場、連山林場以及鐵溪林場中良種林分年均蓄積生長量均達24 m3/hm2。天堂山林場超過65.1%的20 年生林木符合大徑材標準，31.2%的林木沒有達到中徑材標準，林分年蓄積量達508.6 m3/hm2。立地指數(shù)≥18 時，良種林分年均蓄積生長量均達18 m3/hm2以上，其中天堂山林場20 年生林分、鐵溪林場21 年生林分和連山林場22 年生林分中分別有51.0%、57.0%和65.2%的林木達到中徑材標準，分別有29.1%、31.0%和26.2%達到大徑材標準，林分年蓄積量分別達398.7 m3/hm2、479.2 m3/hm2、498.0 m3/hm2。立地指數(shù)≥16 時，良種林分年均蓄積生長量均在18.5 m3/hm2以下，大徑材占比僅達19.8%，中徑材占比達51.0%以上。因此，杉木大徑材培育的最佳立地指數(shù)是18，立地指數(shù)在16 左右時更適合中徑材林培育[8-9]。

3.5 林分密度選擇

相同立地條件下，林分密度是影響杉木生長最重要的因素。相關數(shù)據(jù)顯示，立地指數(shù)≥20、保留密度為750～1 150 株/hm2時，67.8%的21 年生良種林分可達到大徑材的標準，平均胸徑可達25.0～27.1 cm，蓄積量可達517.2～548.4 m3/hm2。地指數(shù)為18、保留密度為1 050～1 350 株/hm2時，21 年生的良種杉木林分中達到中徑材的占比為88.0%，達到中大徑材的占比為38.8%，蓄積量為414.3～465.4 m3/hm2。立地指數(shù)為16、保留密度為750～1 550 株/hm2時，生長18～22 年的良種林分蓄積量可達284.1～434.3 m3/hm2；中徑材平均株數(shù)比例為55.1%，大徑材平均株數(shù)比例為18.2%；中徑材和大徑材的平均蓄積比例分別為54.9%、31.1%。立地指數(shù)為14、保留密度為1 150～1750 株/hm2時，林分蓄積量隨著保留密度的增加而增加，為196.2～308.6 m3/hm2，有32%～45%的林木能達到中徑材標準，但達到大徑材標準的不到4%。從以上相關數(shù)據(jù)能夠明確地看出，立地指數(shù)大于20、使用良種造林的條件下，對培育大徑材杉樹是非常有利的，保留密度應控制為750～950 株/hm2；立地指數(shù)為18 時，比較適合種植大徑材杉木，保留密度應控制為950～1 350 株/hm2；立地指數(shù)為16 時，比較適合種植中徑材，林分密度要控制為950～1 350 株/hm2；立地指數(shù)為14 時，比較適合種植中徑材和小徑材，應進行輕度間伐，合理控制密度。

3.6 海拔條件

設定2 個不同海拔區(qū)間（≤200 m、200～1 000 m）分析廣東粵北地區(qū)清新區(qū)天堂山林場、英德市鐵溪林場和連山林場不同海拔條件對林分生長量和莖級結構的影響。結果表明：林分平均胸徑和蓄積量最大的海拔區(qū)間為400～600 m；從樹高方面分析，海拔≤200 m 的林分明顯低于海拔200 m 以上的林分；海拔200～400 m 的區(qū)間也可種植杉木，但生長量不佳；海拔低于200 m 的區(qū)域不適合杉木生長。

3.7 地形因子

杉木大徑材培育過程中，最佳的坡向依次是南坡、西坡、東南坡、西南坡和東北坡，最佳坡位為中坡或下坡。最不適合杉木林分生長的是山脊。

4 結論

大徑材杉木培育過程中，要在合理選擇良種和立地條件的基礎上，合理控制間伐密度。通過本文的一系列研究可發(fā)現(xiàn)，優(yōu)良品質(zhì)的林分樹高提高了26.1%，單株材積提高了30.1%，胸徑年均生長量提高了114.8%，平均胸徑提高了35.1%，平均樹高提高了39.8%。此外，通過本文的研究還可以看出立地條件的關鍵性，立地指數(shù)比較低時，大徑材所占的比例相對較低；立地指數(shù)比較高時，大徑材所占的比例相對較高；立地指數(shù)大于20 時，培育大徑材的最佳保留密度為750～850 株/hm2；立地指數(shù)為18 時，培育中徑材的最佳保留密度為750～1 050 株/hm2。最適宜杉木林分生長的海拔區(qū)間為400～600 m，地形坡向為南坡。