撫育對生態(tài)公益林區(qū)杉木林分生長量的影響

朱相雄，毛達(dá)民，何昕澤

(1.遂昌縣生態(tài)林業(yè)發(fā)展中心，浙江 遂昌 323300； 2.遂昌縣黃沙腰林業(yè)工作中心站，浙江 遂昌 323300)

杉木(Cunninghamialanceolata)為中國重要的商品材樹種，產(chǎn)量高、材質(zhì)好、經(jīng)濟(jì)效益高[1],是浙江省最重要的速生豐產(chǎn)林造林樹種之一。2003年起，浙江省全面開展生態(tài)公益林界定工作，并將大量的人工杉木林區(qū)劃為生態(tài)公益林。到2019年底，遂昌縣有省級以上公益林15.25萬hm2。其中天然林面積8.05萬hm2，占公益林總面積的52.8%；人工林面積7.2萬hm2，占公益林總面積的47.2%；人工林面積中杉木人工純林面積2.82萬hm2，占公益林人工林面積的39.2%。由于公益林實(shí)行較嚴(yán)格的采伐管理，加之杉木造林初植密度普遍偏大，使杉木生長受到抑制，嚴(yán)重影響了公益林的功能及效益。研究人員已對杉木人工林優(yōu)勢高生長進(jìn)行了建模研究[1]，采用撫育間伐措施促進(jìn)林分生長量提高的研究也很多[2-6]，唯獨(dú)對公益林區(qū)人工林撫育對生長量及生態(tài)效益影響的研究卻很少。因此，本試驗(yàn)對在公益林區(qū)人工杉木林中開展森林撫育，4 a后對平均胸徑、平均樹高等因子變化情況進(jìn)行調(diào)查分析，為今后在公益林區(qū)人工杉木林中開展森林撫育提供理論依據(jù)，以實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步提升公益林建設(shè)區(qū)的林地生產(chǎn)力和生態(tài)效能的最大化。

1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)區(qū)位于浙江省西南山區(qū)遂昌縣，北緯28°35′N，東經(jīng)119°13′E，“九山半水半分田”的地貌，森林覆蓋率83.47%，是浙江省林區(qū)縣及9個(gè)重點(diǎn)產(chǎn)材縣之一。氣候條件屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，具有冬溫夏熱，空氣濕潤，四季分明。山區(qū)地形復(fù)雜，林木種質(zhì)資源和山地資源豐富。試驗(yàn)區(qū)的海拔高度為400—450 m,坡度多為25—30°。土壤類型為山地紅壤，土層深度在40 cm以上，立地條件較好，林下地被以狼衣、芒萁、檵木等相應(yīng)的蕨類和灌叢群落為主。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

采用2地試驗(yàn)綜合分析的方法。在石練鎮(zhèn)的姚埠村(土名：上夾弄)、北界鎮(zhèn)的王塢村(土名：大廖塢)作為試驗(yàn)區(qū)。試驗(yàn)區(qū)內(nèi)選擇1997年?duì)I造的杉木人工純林，林分生長正常，不受人為破壞，病蟲危害少，分布均勻，在坡度、坡向、土壤肥力、土層厚度、林分密度、林相等基本一致的地段。依據(jù)《生態(tài)公益林建設(shè)技術(shù)規(guī)程》(GB/T 18337.3-2001)、《森林撫育規(guī)程》(GB/T15781-2015)等標(biāo)準(zhǔn)，在每個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)分疏伐(A)、衛(wèi)生伐(B)和不撫育的對照(CK)等3種處理，4個(gè)重復(fù)共24塊(面積為20 m×30 m)標(biāo)準(zhǔn)地，試驗(yàn)地之間留15 m作為隔離帶。疏伐：堅(jiān)持間密留勻，去劣留優(yōu)，對密度過高、影響生長的林分進(jìn)行密度控制，進(jìn)一步調(diào)整林分樹種和空間結(jié)構(gòu)，為保留木留出適宜的營養(yǎng)空間，根據(jù)試驗(yàn)地的林分現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)疏伐強(qiáng)度20%；衛(wèi)生伐：主要伐除個(gè)別被害木或喪失培育前途等危及保留木正常生長的林木，根據(jù)試驗(yàn)地的林分現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)疏伐強(qiáng)度5%。

2.2 數(shù)據(jù)采集與測算

2015年5月，對每個(gè)不同處理的樣地進(jìn)行每木檢尺，分別測定每株杉木的樹高、胸徑等生長指標(biāo)，按《浙江省杉木活立木一元材積表》查定單株立木材積與計(jì)算單位面積蓄積。森林撫育前的試驗(yàn)地基本情況見表1。

表1 標(biāo)準(zhǔn)地基本情況

3 結(jié)果與分析

3.1 不同撫育處理對杉木樹高、胸徑、蓄積量的影響

杉木平均胸徑、平均樹高和蓄積量是立地條件、群體結(jié)構(gòu)和經(jīng)營管理水平的綜合反映，是評價(jià)林分質(zhì)量高低的重要因子[4]。2019年5月，對各標(biāo)準(zhǔn)地的樹高、胸徑等生長指標(biāo)進(jìn)行復(fù)測與計(jì)算。分析年均生長量的數(shù)值結(jié)果，年均生長量=(2019年的數(shù)據(jù)-2015年的數(shù)據(jù))/4；均值變化率(%)=[(處理的年均生長量-對照的年均生長量)/對照的年均生長量]×100。

撫育能有效增強(qiáng)林分穩(wěn)定性及機(jī)能,促使林木生長環(huán)境得到明顯改善[5]。由表2可見，疏伐、衛(wèi)生伐2種處理方式都能明顯促進(jìn)胸徑、樹高、平均蓄積量等林分質(zhì)量的提高。根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)情況，分析了3種不同處理對杉木林分平均胸徑、平均樹高、平均蓄積量的影響(見表3)。

表2 3種不同處理杉木林分調(diào)查統(tǒng)計(jì)

表3 3種不同處理對林分胸徑、樹高、蓄積量的影響

從表3可見，疏伐處理的杉木林分平均胸徑、平均樹高比對照分別提高了16%和6.9%；衛(wèi)生伐處理的杉木林分平均胸徑、平均樹高比對照分別提高了0.8%和2.3%。

林分質(zhì)量最主要的衡量因子是胸徑和樹高，胸徑和樹高決定了林分蓄積量。從表3可見，疏伐處理的杉木林分平均蓄積量比對照提高了19.8%，衛(wèi)生伐處理的杉木林分平均蓄積量比對照提高了4.4%。疏伐處理的林分生長量明顯要高于衛(wèi)生伐處理。

3.2 撫育前后生長差異比較分析

森林撫育的目的是要調(diào)整林分結(jié)構(gòu),促進(jìn)林木健康生長[5]。為進(jìn)一步研究生態(tài)公益林區(qū)的中齡杉木人工林經(jīng)撫育處理后樹高、胸徑、蓄積量年平均生長量的變化， 采用Microsoft Excel 2003軟件中的單因素方差進(jìn)行分析(見表4)。

表4 3種不同處理杉木林分胸徑、樹高、蓄積量的方差分析

對各處理的林分平均胸徑、平均樹高進(jìn)行方差分析，其結(jié)果P<0.05，說明不同處理對林分胸徑、樹高因子生長影響有顯著差異；對各處理的林分平均蓄積量進(jìn)行方差分析，結(jié)果顯示差異影響不顯著(P>0.05)，這可能是受撫育時(shí)伐除一定數(shù)量林木的影響，短期內(nèi)恢復(fù)增長所致。從胸徑、樹高年生長量的平均值看，疏伐>衛(wèi)生伐>對照。說明通過合理科學(xué)的撫育措施，可以有效提高杉木林分生長量。

4 結(jié)論與討論

通過對疏伐、衛(wèi)生伐、不撫育等3種處理進(jìn)行比較分析，結(jié)果表明，疏伐和衛(wèi)生伐的撫育處理都能夠有效促進(jìn)林木生長，加速林分胸徑、樹高因子的生長，2種處理與對照之間存在著顯著差異。通過對24塊標(biāo)準(zhǔn)地進(jìn)行疏伐、衛(wèi)生伐、對照組的比較分析得出：與對照相比，處理都能促進(jìn)胸徑、樹高等因子生長，且與對照之間存在顯著差異，其中疏伐對林分胸徑因子生長影響較衛(wèi)生伐影響大。3種處理的林分生長量排序是疏伐>衛(wèi)生伐>對照。疏伐處理比對照處理平均胸徑提高了16%，平均樹高提高了6.9%，居3種處理的首位。

土壤中營養(yǎng)元素對杉木的根系生長及其養(yǎng)分利用產(chǎn)生著影響[6]，合理的疏伐不但能改善林分密度，促進(jìn)林木根系的生長及林木生長[7]，而且撫育作業(yè)后林地內(nèi)光照、濕度等條件進(jìn)一步改善，促進(jìn)了林下草本植物及灌木的生長，提高了土壤微生物的活力，加快了土壤內(nèi)有機(jī)物的分解，促進(jìn)了礦物營養(yǎng)元素的吸收。在當(dāng)前國家大力開展森林撫育補(bǔ)貼資金的條件下，林木經(jīng)營者應(yīng)該充分利用好政策紅利，廣泛地在公益林區(qū)中齡杉木人工林中開展以疏伐為主的撫育方式，提高生態(tài)經(jīng)營管理水平，促使林分達(dá)到最佳的生態(tài)經(jīng)營狀態(tài)。