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(biāo)，很難滿足快速發(fā)展的建設(shè)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(jié)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(guān)指標(biāo)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(jié)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(yīng)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(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)。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(biāo)準(zhǔn)，31.2%的林木沒有達到中徑材標(biāo)準(zhǔn)，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(biāo)準(zhǔn)，分別有29.1%、31.0%和26.2%達到大徑材標(biāo)準(zhǔn)，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(guān)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(biāo)準(zhǔn)，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(biāo)準(zhǔn)，但達到大徑材標(biāo)準(zhǔn)的不到4%。從以上相關(guān)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(yīng)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(yīng)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(yīng)進行輕度間伐，合理控制密度。

3.6 海拔條件

設(shè)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(jié)構(gòu)的影響。結(jié)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(jié)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(chǔ)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(guān)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。