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淺析間伐強(qiáng)度對(duì)杉木人工林生長(zhǎng)的短期影響研究
人工林指用人工種植的方法營(yíng)造和培育而成的森林。我國(guó)人工林達(dá)5325萬(wàn)公頃，居世界第一位。重要的人工林樹種有桉樹、泓森槐、馬尾松、杉樹等。
摘 要：通過(guò)對(duì)杉木人工林進(jìn)行強(qiáng)度、中度、弱度及不間伐4種不同強(qiáng)度的間伐處理后，觀察對(duì)比其平均胸徑、平均樹高、單株材積計(jì)單位面積蓄積量的增長(zhǎng)變化，結(jié)果表明：間伐強(qiáng)度對(duì)平均胸徑及單株材積的生長(zhǎng)影響顯著，其隨間伐強(qiáng)度的增加而增大;而間伐強(qiáng)度對(duì)平均樹高及單位面積蓄積量的生長(zhǎng)影響則不明顯。
關(guān)鍵詞：杉木;間伐強(qiáng)度;單株材積;單位面積蓄積量;胸徑;樹高
杉木是一種生長(zhǎng)快、產(chǎn)量大、經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的用材樹種，是我國(guó)的特有樹種，在我國(guó)南方被廣泛栽植。福建是南方杉木中心產(chǎn)區(qū)，主要位于南平、三明及龍巖地區(qū)。寧化國(guó)有林場(chǎng)自建場(chǎng)以來(lái)大力營(yíng)造杉木人工林，我場(chǎng)現(xiàn)有杉木人工林面積2 812hm2，其中杉木中、幼林面積 2 063hm2，占杉木林的73.4%。由于初植密度較大，大批杉木中、幼林急需撫育間伐，為了給杉木中、幼林的撫育間伐提供科學(xué)參考，筆者按照森林撫育規(guī)程對(duì)杉木幼林林分進(jìn)行了不同強(qiáng)度的間伐試驗(yàn)。
一、試驗(yàn)地概況
寧化縣(北緯25°58′～26°40′，東經(jīng)116°22′～117°02′)位于福建省西部，地處閩贛兩省交界的武夷山脈東麓，屬中亞熱帶山地氣候，年平均氣溫15～18.1℃，年平均降水量1 700～1 800mm，無(wú)霜期214～248d。本次試驗(yàn)地設(shè)在福建省寧化國(guó)有林場(chǎng)黃竹坑工區(qū)75林班1大班1小班，面積19.27hm2，海拔350～401m，土壤為紅壤，土層中厚、腐殖質(zhì)較薄，立地質(zhì)量等級(jí)為Ⅱ級(jí)，林地主要植被為五節(jié)芒、小雜竹及芒萁骨等。該試驗(yàn)小班的初植密度為3 000株/hm2，成林后平均保存密度為2 961株/hm2。
二、試驗(yàn)方法
2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 2012年在福建省寧化國(guó)有林場(chǎng)黃竹坑工區(qū)75林班1大班1小班8年生杉木人工林中開展間伐強(qiáng)度試驗(yàn)，選擇生長(zhǎng)良好、分布較均勻、無(wú)病蟲害及人為破壞的林分中布置試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)地，標(biāo)準(zhǔn)地面積為0.667hm2(長(zhǎng)25.82m×寬25.82m)。本次間伐強(qiáng)度試驗(yàn)采用強(qiáng)度間伐、中度間伐、弱度間伐和的對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)地(不間伐)共4種不同強(qiáng)度的間伐處理，每種處理重復(fù)3次，共設(shè)置12個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地(見表1)。
2.2 杉木生長(zhǎng)調(diào)查 標(biāo)準(zhǔn)地設(shè)定后在間伐后當(dāng)年對(duì)標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)的林木進(jìn)行每木檢量，測(cè)量其胸徑(采用徑階2cm，起測(cè)徑階6cm)、樹高并統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)的林木株數(shù)，然后根據(jù)各徑階胸徑、樹高值查《福建省二元立木材積表》得出單株材積，乘以各徑階的林木株數(shù)獲得各徑階蓄積量，再將各徑階蓄積量累計(jì)即為標(biāo)準(zhǔn)地總蓄積量。間伐后第三年(2015年)在杉木生長(zhǎng)停止期的11―12月進(jìn)行跟蹤復(fù)查。
三、結(jié)果與分析
3.1 不同間伐強(qiáng)度對(duì)杉木胸徑生長(zhǎng)的影響 通過(guò)將間伐當(dāng)年及3年后的胸徑調(diào)查統(tǒng)計(jì)對(duì)比，得出間伐處理后的胸徑凈增長(zhǎng)量(見表2)：強(qiáng)度間伐的林分平均胸徑的凈增長(zhǎng)量為2.16，中度間伐的林分平均胸徑的凈增長(zhǎng)量為1.79，弱度的林分平均胸徑的凈增長(zhǎng)量為1.42，而對(duì)未間伐的對(duì)照區(qū)的平均胸徑的凈增長(zhǎng)量為1.21，經(jīng)過(guò)比較可以得出，間伐處理后，強(qiáng)度間伐、中度間伐、弱度間伐的林分平均胸徑的凈增長(zhǎng)量比不間伐的林分分別大78.51%、47.93%、17.36%。由此可見，杉木的平均胸徑及平均胸徑的凈增長(zhǎng)量均隨著間伐強(qiáng)度的增大而增大，而強(qiáng)度間伐對(duì)促進(jìn)杉木平均胸徑的生長(zhǎng)具有良好效果。
3.2 不同間伐強(qiáng)度對(duì)杉木樹高生長(zhǎng)的影響 對(duì)間伐當(dāng)年和間伐3年以后的樹高進(jìn)行調(diào)查并統(tǒng)計(jì)，樹高的凈生長(zhǎng)量結(jié)果(見表3)。從統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出，強(qiáng)度間伐的林分平均樹高的凈增長(zhǎng)量為1.92，中度間伐的林分平均樹高凈增長(zhǎng)量為1.98，弱度間伐的林分平均樹高凈增長(zhǎng)量為1.97，未間伐的對(duì)照區(qū)平均樹高凈增長(zhǎng)量為2.09。經(jīng)比較分析，不同強(qiáng)度的間伐對(duì)林分樹高的生長(zhǎng)影響不是很大且無(wú)明顯規(guī)律，不同處理間的差異不明顯，表明各種強(qiáng)度的間伐措施對(duì)杉木林分平均樹高的生長(zhǎng)無(wú)明顯促進(jìn)作用。
3.3 不同間伐強(qiáng)度對(duì)單株材積的影響 通過(guò)調(diào)查的胸徑、樹高查福建省二元材積表進(jìn)行計(jì)算統(tǒng)計(jì)，得出不同間伐強(qiáng)度的林分平均單株材積及其凈增長(zhǎng)量結(jié)果(見表4)。強(qiáng)度間伐的林分平均單株材積凈增長(zhǎng)量為0.028 8，中度間伐林分平均單株材積凈增長(zhǎng)量為0.023 3，弱度間伐林分平均單株材積凈增長(zhǎng)量為0.019 0，未間伐的對(duì)照區(qū)平均單株材積凈增長(zhǎng)量為0.017 5。撫育間伐后，強(qiáng)度間伐、中度間伐、弱度間伐的林分平均單株材積的凈增長(zhǎng)量比不間伐的對(duì)照林分分別大64.57%、33.14%、8.57%。經(jīng)過(guò)對(duì)比得出不同間伐強(qiáng)度對(duì)林分平均單株材積的生長(zhǎng)影響差異達(dá)到顯著水平，增大間伐強(qiáng)度，林分平均單株材積隨之增大，因此，適當(dāng)加大間伐強(qiáng)度能很好的促進(jìn)林分單株材積的生長(zhǎng)。
3.4 不同間伐強(qiáng)度對(duì)單位面積蓄積量的影響 根據(jù)各徑階的單株材積，乘以相應(yīng)的株數(shù)得出各徑階蓄積量，累計(jì)得出不同間伐強(qiáng)度的林分蓄積量及其凈增長(zhǎng)量(見表5)，根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出，通過(guò)不同間伐強(qiáng)度處理，間伐當(dāng)年的單位面積蓄積量隨著間伐強(qiáng)度的逐漸增大而減少，間伐后第3年，不同間伐強(qiáng)度單位面積的蓄積量均有不同量的增長(zhǎng)。強(qiáng)度間伐的單位面積蓄積凈增長(zhǎng)量為3.398 3m3，中度間伐單位面積蓄積凈增長(zhǎng)量為3.490 6m3，弱度間伐單位面積蓄積凈增長(zhǎng)量3.377 9m3，未間伐的對(duì)照林分的單位面積蓄積凈增長(zhǎng)量為3.454 1m3。由此可見，不同處理方法對(duì)單位面積蓄積增長(zhǎng)的影響無(wú)明顯規(guī)律變化，不同間伐強(qiáng)度對(duì)促進(jìn)林分單位面積蓄積量的增長(zhǎng)無(wú)明顯作用。
四、結(jié)論與討論
通過(guò)對(duì)不同間伐強(qiáng)度杉木林木平均胸徑的凈增長(zhǎng)量進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明，不同間伐強(qiáng)度的處理對(duì)杉木林分平均胸徑的生長(zhǎng)有很大作用，其中強(qiáng)度間伐比中度間伐、弱度間伐及對(duì)照林分增長(zhǎng)明顯。間伐減少了保留木的株數(shù)，擴(kuò)大了林木生長(zhǎng)空間，增加了林內(nèi)光照條件，改善了林內(nèi)衛(wèi)生，因而促進(jìn)了林木胸徑生長(zhǎng)。
通過(guò)對(duì)不同間伐強(qiáng)度杉木林木平均樹高的凈增長(zhǎng)量的影響進(jìn)行對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)不同間伐強(qiáng)度對(duì)杉木樹高凈增長(zhǎng)量的影響差異性不明顯，林分樹高的生長(zhǎng)更多的取決于種源的品質(zhì)及立地質(zhì)量，與間伐強(qiáng)度的關(guān)系不大。
對(duì)比不同間伐強(qiáng)度杉木林木平均單株材積的凈增長(zhǎng)量，結(jié)果顯示，不同間伐強(qiáng)度對(duì)杉木林分單株材積的生長(zhǎng)具有極顯著影響。增大間伐強(qiáng)度，林分平均單株材積隨之明顯增大。不同間伐強(qiáng)度對(duì)單株材積生長(zhǎng)的影響從大到小依次為強(qiáng)度間伐、中度間伐、弱度間伐。因此，在不破壞林分的前提下，適當(dāng)加大間伐強(qiáng)度可以很好地促進(jìn)單株林木的材積生長(zhǎng)。
通過(guò)對(duì)不同間伐強(qiáng)度間杉木單位面積的蓄積量進(jìn)行比較分析，不同間伐強(qiáng)度的處理對(duì)杉木林分單位面積蓄積量的生長(zhǎng)影響無(wú)明顯差異，也就是說(shuō)，間伐強(qiáng)度的增大或減小，杉木林分單位面積蓄積量生長(zhǎng)并不會(huì)隨之增大或減少。這主要是因?yàn)閱挝幻娣e的蓄積量取決于胸徑、樹高、株數(shù)等多種因子的相互作用，間伐后雖然單株林木增長(zhǎng)明顯，但單位面積內(nèi)的株數(shù)減少了，間伐后的林分蓄積量需要經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間才能達(dá)到甚至超越對(duì)照林分。另外，單位面積林分的蓄積量可能與種苗質(zhì)量、樹種、立地條件、初植密度等有關(guān)。
綜上所述，間伐可以增加林內(nèi)光照、養(yǎng)分，改善林分生長(zhǎng)條件，能促進(jìn)林分生長(zhǎng)，強(qiáng)度間伐對(duì)促進(jìn)杉木林分的胸徑及單株材積的增長(zhǎng)作用非常明顯，可以得出本次研究的最佳間伐強(qiáng)度為強(qiáng)度間伐。由于人力、時(shí)間及工作量的原因，本研究?jī)H是對(duì)間伐當(dāng)年及間伐后3年的林分生長(zhǎng)變化作了對(duì)比分析，由于杉木生長(zhǎng)周期較長(zhǎng)，僅用2組對(duì)比數(shù)據(jù)說(shuō)明不同間伐強(qiáng)度對(duì)杉木林分生長(zhǎng)的影響是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，得出的結(jié)果是否能夠指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐還需要長(zhǎng)期跟蹤調(diào)查和分析。
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