濕地松中幼林撫育樣地監(jiān)測(cè)分析

苗婷婷 ，張文斌 ，吳中能 *，劉俊龍 ，曹志華 ，孫慧

(1.安徽省林業(yè)科學(xué)研究院，合肥 230031；2.安徽省林業(yè)廳，合肥 230001)

2010年，國(guó)家林業(yè)局在安徽省試點(diǎn)開(kāi)展中央財(cái)政森林撫育補(bǔ)貼項(xiàng)目，截至2017年已經(jīng)實(shí)施了8年，取得了顯著的成效。但森林撫育補(bǔ)貼項(xiàng)目?jī)H限制在集體和個(gè)人公益林范圍內(nèi)開(kāi)展，全省還有大量的商品林亟待撫育，卻未被納入森林撫育補(bǔ)貼對(duì)象范圍。因此，安徽省林業(yè)廳在2014年決定在集體和個(gè)人所有商品林中幼齡林開(kāi)展森林撫育試點(diǎn)試驗(yàn)，并委托安徽省林業(yè)科學(xué)研究院就一些代表性樹(shù)種與主要撫育方式等內(nèi)容進(jìn)行定期監(jiān)測(cè)。經(jīng)調(diào)研，濕地松（Pinus elliottii）人工林樣地最終選定在潛山縣及滁州市南譙區(qū)，圍繞其主要撫育方式進(jìn)行了為期3年的跟蹤監(jiān)測(cè)。

我國(guó)自20世紀(jì)30年代開(kāi)始引種濕地松，安徽屬引種較早的省份之一，20世紀(jì)80年代開(kāi)始進(jìn)行大規(guī)模推廣[1-2]。近些年安徽省通過(guò)實(shí)施一系列重點(diǎn)工程，例如退耕還林工程、世行貸款造林工程、千萬(wàn)畝森林增長(zhǎng)工程等，栽植了大片濕地松人工林。據(jù)2006年安徽省森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查成果報(bào)告，全省現(xiàn)有國(guó)外松林地面積98 991.7 hm2，其中中幼林面積占總面積的63.6%[3]，而這些國(guó)外松林中大部分是濕地松林。有研究資料表明，濕地松前期生長(zhǎng)迅速，中后期生長(zhǎng)較為緩慢[4]。國(guó)內(nèi)對(duì)濕地松的良種壯苗、造林技術(shù)、幼林撫育等方面進(jìn)行了一定研究[5-11]，但在幼林郁閉后到中齡林期間，如何采取科學(xué)的撫育方式持續(xù)提高其生產(chǎn)力，是值得研究的主要問(wèn)題。

本文依托安徽省森林撫育試點(diǎn)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，選擇濕地松中幼林，設(shè)置固定樣地，定期定點(diǎn)對(duì)樣地?fù)嵊闆r進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)，探討不同撫育方式對(duì)林分胸徑、樹(shù)高及蓄積量的影響，以期為安徽省內(nèi)濕地松中幼林的科學(xué)經(jīng)營(yíng)提供參考。

1 材料與方法

1.1 研究地概況

割灌除草樣地位于潛山縣黃鋪鎮(zhèn)黃鋪村，地理位置為 116°31′39″～116°31′40″E、30°32′40″～30°32′42″N，海拔80 m左右，土壤類(lèi)型為黃棕壤。主要造林樹(shù)種為濕地松，2006年造林，株行距為2 m×3 m，林分郁閉度0.4左右；主要灌木有金櫻子、木莓、芫花、黃荊條等，草本有五節(jié)芒、白茅等，灌木草本蓋度為91%。試驗(yàn)區(qū)屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)性氣候，四季分明，氣候溫和，雨量充沛，光照充足，適宜植物生長(zhǎng)。年平均氣溫16.3℃，年降水量1 365.2 mm，無(wú)霜期241 d。

間伐樣地位于滁州市南譙區(qū)大柳鄉(xiāng)穆有山，地理位置為 118°4′37″E、32°27′7″N，海拔 120 m，坡向西南，坡度8°，土壤類(lèi)型為黃棕壤，土層厚度為50 cm。主要造林樹(shù)種為濕地松，2004年造林，株行距為2 m×2 m，林分郁閉度0.75左右；主要灌木有小構(gòu)樹(shù)、野花椒、柘刺、蓬藟、君遷子、山莓等，草本有商陸、蕨、海金沙等，灌草蓋度為60%。試驗(yàn)區(qū)屬北亞熱帶濕潤(rùn)性季風(fēng)氣候。平均氣溫15.2℃，極端最高氣溫41.2℃，極端最低氣溫-23.8℃，年平均降雨量1 041.6 mm，無(wú)霜期217 d。

1.2 樣地設(shè)置

撫育與對(duì)照各設(shè)置1～2塊樣地，面積20 m×30 m。要求撫育樣地與對(duì)照樣地的距離在30 m以上，海拔、坡向、土壤、植被等條件基本一致。試驗(yàn)區(qū)于2014年開(kāi)始實(shí)施撫育措施，調(diào)查時(shí)間為撫育后第1～3年的 11～12月份。

1.3 研究方法

采用樣地調(diào)查法，將樣地內(nèi)達(dá)到起測(cè)胸徑≥5 cm的林木用油漆標(biāo)號(hào)，進(jìn)行每木驗(yàn)尺，定期測(cè)量林木的胸徑、樹(shù)高、枝下高和冠幅等。依據(jù)V=0.25D2FH（D為胸徑，F(xiàn)為平均實(shí)驗(yàn)形數(shù)、F松=0.39，H為樹(shù)高）求算單株材積，同時(shí)計(jì)算蓄積量[12]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)Excel 2013整理后，用DPS Duncan新復(fù)極差法進(jìn)行雙因素統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 割灌除草樣地監(jiān)測(cè)情況

2014—2016年連續(xù)3年定期對(duì)濕地松割灌除草樣地的胸徑、樹(shù)高、枝下高、冠幅等指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，并計(jì)算單株材積，詳見(jiàn)表1。

由表1可知，實(shí)施割灌除草措施的兩塊樣地，2016年底的平均胸徑為11.98 cm，平均樹(shù)高為7.66 m，平均單株材積為0.010 7 m3；而對(duì)照（未割灌除草）兩塊樣地平均胸徑為11.3 cm，平均樹(shù)高為5.97 m，平均單株材積0.008 8 m3。實(shí)施割灌除草措施樣地的胸徑年均生長(zhǎng)量為1.37 cm，比對(duì)照高出19.7%，高年均生長(zhǎng)量為1 m，比對(duì)照高出23.5%，單株材積年均生長(zhǎng)量為0.002 6 m3，比對(duì)照高出30%。各項(xiàng)指標(biāo)均好于對(duì)照，說(shuō)明實(shí)施割灌除草措施對(duì)林分生長(zhǎng)有一定促進(jìn)作用。

2.1.1 割灌除草對(duì)濕地松中幼林胸徑、樹(shù)高、枝下高的影響

對(duì)濕地松割灌除草1、2號(hào)樣地采取不同措施在不同時(shí)期的胸徑、樹(shù)高及枝下高進(jìn)行雙因素統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果見(jiàn)表2。

由表2可知，1號(hào)樣地的胸徑在不同措施水平達(dá)到極顯著差異（P=0.005 9<0.01），在不同生長(zhǎng)時(shí)期也達(dá)到極顯著差異（P=0.000 1<0.01）。樹(shù)高在不同措施水平?jīng)]有顯著差異（P=0.077 9>0.05），在不同生長(zhǎng)時(shí)期達(dá)到顯著差異（P=0.014 6<0.05）。枝下高在不同措施、不同時(shí)期都沒(méi)有顯著差異。

表1 割灌除草樣地監(jiān)測(cè)情況統(tǒng)計(jì)

2號(hào)樣地的胸徑在不同措施水平未達(dá)到顯著差異（P=0.940 5>0.05），在不同生長(zhǎng)時(shí)期達(dá)到顯著差異（P=0.020 3＜0.05）。樹(shù)高在不同措施水平未達(dá)到顯著差異（P=0.682 2>0.05），在不同生長(zhǎng)時(shí)期達(dá)到顯著差異（P=0.041 1＜0.05）。枝下高在不同措施水平達(dá)到顯著差異（P=0.049 4＜0.05），在不同生長(zhǎng)時(shí)期達(dá)到極顯著差異（P=0.009 8<0.01）。主要原因是2號(hào)樣地原設(shè)計(jì)為單獨(dú)修枝小班，但第2年又采取了砍灌除草的撫育措施，人為因素導(dǎo)致數(shù)據(jù)不具可比性。

2.1.2 割灌除草對(duì)濕地松中幼林單株材積的影響

由表2可知，1號(hào)樣地的單株材積在不同措施水平達(dá)到顯著差異（P=0.031 1＜0.05），在不同生長(zhǎng)時(shí)期達(dá)到極顯著差異（P=0.001 6<0.01）。2號(hào)樣地的單株材積在不同措施水平未達(dá)到顯著差異（P=0.570 9>0.05），在不同生長(zhǎng)時(shí)期達(dá)到顯著差異（P=0.022 7<0.05）。

2.2 間伐樣地監(jiān)測(cè)情況

2014年春按照作業(yè)設(shè)計(jì)要求對(duì)位于南譙區(qū)大柳鄉(xiāng)穆有山的間伐樣地進(jìn)行了間伐，初始密度為167株/667m2，間伐強(qiáng)度為16.6%（原151株，間伐后126株）；另一塊樣地不采取任何措施，作為對(duì)照，總株數(shù)為204株。連續(xù)3年進(jìn)行了跟蹤監(jiān)測(cè)，數(shù)據(jù)記錄如表3。

表2 濕地松割灌除草樣地胸徑、樹(shù)高、枝下高、單株材積方差分析

由表3可知，采取間伐等技術(shù)措施樣地，2016年平均胸徑12.51 cm，比對(duì)照高出9.0%；平均樹(shù)高7.21 m，比對(duì)照高出8.6%；平均單株材積0.011 m3，比對(duì)照高出29.41%。胸徑年均增長(zhǎng)量為0.63 cm，比對(duì)照高出5%；高年均增長(zhǎng)量為0.46 m，比對(duì)照高出58.6%；枝下高年均增長(zhǎng)量為0.8 m，比對(duì)照高出42.9%。單株材積年均生長(zhǎng)量為0.002 0 m3，比對(duì)照高出33.3%。

對(duì)濕地松間伐樣地采取不同措施在不同時(shí)期的胸徑、樹(shù)高、單株材積進(jìn)行雙因素統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果見(jiàn)表4。

由表4可知，胸徑在不同措施水平達(dá)到極顯著差異（P=0.002 2<0.01），在不同生長(zhǎng)時(shí)期也達(dá)到極顯著差異（P=0.005 0<0.01）；樹(shù)高在不同措施水平未達(dá)到顯著差異（P=0.065 3>0.05），在不同生長(zhǎng)時(shí)期有顯著差異（P=0.049 6<0.05）。單株材積在不同措施水平達(dá)到顯著差異（P=0.028 3＜0.05），在不同生長(zhǎng)時(shí)期也達(dá)到顯著差異（P=0.030 9<0.05）。

表3 間伐樣地監(jiān)測(cè)情況統(tǒng)計(jì)

表4 濕地松間伐樣地胸徑、樹(shù)高、單株材積方差分析

3 結(jié)論與討論

（1）割灌除草主要內(nèi)容是全面劈除影響目的樹(shù)種生長(zhǎng)的灌木、藤蔓、雜草等，排除生命力較強(qiáng)的雜草以及與林分中幼樹(shù)爭(zhēng)奪水、肥、氣、熱的灌木等，改善養(yǎng)分合理分配，從而促進(jìn)林木生長(zhǎng)[13]。通過(guò)對(duì)濕地松中幼林樣地的3年跟蹤監(jiān)測(cè)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，采取割灌除草措施小班的各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)都高于對(duì)照，胸徑年均生長(zhǎng)量比對(duì)照高出19.7%，高年均生長(zhǎng)量比對(duì)照高23.5%，單株材積年均生長(zhǎng)量比對(duì)照高30%。不同措施水平對(duì)胸徑有極顯著影響（P=0.005 9<0.01），而對(duì)樹(shù)高沒(méi)有顯著影響（P=0.077 9>0.05），對(duì)單株材積也有顯著影響（P=0.031 1＜0.05）。不同監(jiān)測(cè)時(shí)間則對(duì)胸徑有極顯著影響(P=0.000 1<0.01），對(duì)樹(shù)高也有顯著影響（P=0.014 6<0.05），對(duì)單株材積有極顯著影響（P=0.001 6<0.01）。說(shuō)明割灌除草對(duì)林木的生長(zhǎng)有一定的促進(jìn)作用。而且從小班現(xiàn)狀來(lái)看，與對(duì)照相比實(shí)施割灌除草措施的小班，林內(nèi)衛(wèi)生、空間狀況得到了明顯改善，加強(qiáng)了空氣流通，減少了林內(nèi)易燃物，降低了森林火災(zāi)發(fā)生機(jī)率。林分的生態(tài)環(huán)境得到有效改善，增加了林分抵御水、旱、寒、熱、蟲(chóng)等自然災(zāi)害的能力，促進(jìn)森林健康、穩(wěn)定、持續(xù)發(fā)展。這與蔣明田[14-15]等人結(jié)論基本一致。

（2）通過(guò)3年的跟蹤監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，采取間伐措施后，間伐樣地的各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)均高于對(duì)照，胸徑年均增長(zhǎng)量比對(duì)照高出5%，高年均增長(zhǎng)量比對(duì)照高出58.6%，枝下高年均增長(zhǎng)量比對(duì)照高出42.9%，單株材積年均生長(zhǎng)量比對(duì)照高出33.3%。不同措施水平對(duì)胸徑有極顯著影響（P=0.002 2<0.01），而對(duì)樹(shù)高沒(méi)有顯著影響（P=0.065 3>0.05），對(duì)單株材積也有顯著影響（P=0.028 3＜0.05）。不同監(jiān)測(cè)時(shí)間對(duì)胸徑有極顯著影響（P=0.005 0<0.01），對(duì)樹(shù)高也有顯著影響（P=0.049 6＜0.05），對(duì)單株材積有顯著影響(P=0.030 9<0.05）。國(guó)內(nèi)外的大量研究表明，撫育間伐對(duì)林分的胸徑影響顯著，而對(duì)樹(shù)高的影響不明顯[16-21]。主要原因是林木的高生長(zhǎng)與立地條件、林分組成等多種因素有關(guān)。間伐降低了林分密度，清除了病弱植株，增強(qiáng)林分抗性的同時(shí)擴(kuò)大了保留木的生長(zhǎng)空間，增加了大徑材產(chǎn)量，有利于提高林木的整體利用率和利用價(jià)值。

（3）有研究表明，撫育對(duì)濕地松幼林效果顯著[22]。本文通過(guò)3年跟蹤監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，采取割灌除草和間伐措施的濕地松中幼林樣地林分生長(zhǎng)情況都好于對(duì)照，特別是胸徑和單株材積的增長(zhǎng)，與對(duì)照都有極顯著或顯著差異，撫育成效已顯現(xiàn)。近些年全省通過(guò)實(shí)施一系列重點(diǎn)工程已經(jīng)營(yíng)造了大面積的喬木林，目前大部分都處于中幼林時(shí)期，林木分化明顯，叢生現(xiàn)象普遍，灌草雜生，肥水競(jìng)爭(zhēng)激烈，林下衛(wèi)生狀況較差，整體林分質(zhì)量不高，亟待撫育管理。因此采取相應(yīng)的撫育措施是十分必要的。