間伐強度對不同林齡杉木人工林生長的影響

摘要：為了解間伐強度對不同林齡杉木人工林生長量的影響，以廣西維都林場3個不同林齡（幼齡林、中齡林、近成熟林）的杉木人工林為研究對象，采用隨機區(qū)組設(shè)計，設(shè)置3種間伐強度（10%～15%、20%～25%、30%～35%），利用間伐后2年連續(xù)測定數(shù)據(jù)，研究不同間伐強度對不同林齡杉木人工林生長的影響。結(jié)果表明：間伐對杉木人工林胸徑生長具有促進作用，尤其是對中齡林具有顯著的促進作用，間伐強度為30%～35%時，胸徑增長趨勢顯著，而中度間伐（20%～25%）更能促進幼齡林和近成熟林胸徑的生長。間伐強度對幼齡林樹高生長的促進作用不顯著，重度間伐對幼齡林單株材積生長量具有顯著的促進作用，而中齡林和近成熟林則是輕度間伐的效果較好。從經(jīng)濟效益的角度出發(fā)，為加快杉木大徑材的培育，建議在杉木近自然化改造中對幼齡林選擇中度間伐強度（20%～25%），而中齡林和近成熟林則選擇輕度間伐（10%～15%）。

關(guān)鍵詞：杉木;不同林齡;間伐強度

中圖分類號 S79 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731 （2020） 16-0105-03

杉木（Cunnomghaamia lanceolate）是我國特有的速生用材樹種，生長迅速、材質(zhì)優(yōu)良、木材結(jié)構(gòu)均勻、易于加工，廣泛分布在我國南方9個省區(qū)，在我國森林資源中占據(jù)重要的地位，是我國南方重要的商品用材林[1，2]。廣西柳州杉木種源是我國重要的杉木優(yōu)良種源之一，其杉木品質(zhì)優(yōu)良、紅心比例高。長期以來，我國杉木人工林造林密度偏高，主要以中小徑材為主，大徑材極為短缺。在我國實施天然林保護工程的背景下，大徑材材的供需問題日益緊張[3]。撫育間伐作為森林經(jīng)營的重要措施之一，影響著森林的許多方面，包括林分生長、總收獲量、林分結(jié)構(gòu)等[4]。通過間伐撫育調(diào)整杉木人工林分的密度，可以改善林分結(jié)構(gòu)，提高林分質(zhì)量，是實現(xiàn)大徑材的一種有效方法。

目前，對杉木間伐撫育已有了較多的研究和實踐，例如，張會儒[5]對12年生杉木人工林不同間伐強度的經(jīng)濟效益進行了分析，指出間伐可以促進林木個體生長，增加大、中徑材的比例。徐清乾[6]在對杉木近成熟林經(jīng)營的研究表明，杉木近成熟林間伐成低密度，可顯著提高林分平均樹高、胸徑、單株商品材的出材量以及大中徑材比例。徐金良[7]研究表明，間伐強度不能有效增加林分活立木材積和林分出材量，間伐次數(shù)對林分出材量及出材規(guī)格具有重要影響。目前，研究多集中在對同一林齡杉木人工林進行撫育間伐方面，而對同一地區(qū)不同林齡杉木人工林間伐強度的研究則較少。為此，筆者以廣西來賓維都林場間伐3年的不同林齡杉木人工林為研究對象，探討不同間伐強度對杉木人工林生長量的影響，為確定不同林齡合理的經(jīng)營密度，以及進行撫育間伐時對不同林齡采取具體撫育措施提供理論依據(jù)，為桂中地區(qū)不同杉木人工林實現(xiàn)高效、可持續(xù)的利用及大徑材的培育提供技術(shù)支撐。

1 研究方法

1.1 試驗地概況 試驗地位于廣西來賓市國有維都林場，北緯23°42'44"，東經(jīng)109°15'11"。該地屬南亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，年平均氣溫20.8℃，1月平均氣溫1.2℃，7月平均氣溫29.8℃，≥10℃年積溫8307°C左右，極端最低溫-1.5℃，極端最高溫40.8℃;年降水量1850mm，雨季一般在5-9月，旱季為10月至次年4月，年平均相對濕度80%左右，年日照時數(shù)2015h，無霜期約313d，全年氣候溫和，雨量充沛。林地土壤主要為第四紀(jì)母質(zhì)發(fā)育的黃紅壤為主，土層深度在1m以上，質(zhì)地較粘，肥力中等，pH值5.4～?6.1，呈微酸性。

1.2 試驗方法 在維都林場維都分場選擇坡向一致的杉木人工林，按照間伐留勻、兼顧柱距以及留優(yōu)去劣的原則對其進行間伐。不同齡林分別設(shè)置輕度間伐（10%～?15%）、中度間伐（20%～25%）、重度間伐（30%～35%）3種強度處理，樣地面積為600m2（30m×20m），采取完全隨機區(qū)組設(shè)計，4次重復(fù)，初次調(diào)查和間伐的時間為2016年5月，間伐后每年對樣地進行每木檢尺，并計算其林分密度、樹高、胸徑、蓄積量。試驗樣地概況見表1。

1.3 統(tǒng)計分析 杉木立木單株材積計算公式如下：

V=0.00005877042×D1.9699831×H0.89646157

其中，V為單株材積（m3），D為各小區(qū)處理的平均胸徑（cm），H為平均樹局（m）。

采用Excel軟件及SPSS軟件進行數(shù)據(jù)處理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 間伐強度對不同齡林杉木胸徑生長的影響 由表2可知，幼齡林20%～25%間伐強度杉木的胸徑連年平均生長量顯著高于10%～15%間伐強度，間伐后2年胸徑平均增速達到1.75cm，比10%～15%間伐強度提局6.0%，而30%～35%間伐強度的胸徑平均連年生長量與10%～?15%間伐強度之間差異不顯著。中齡林胸徑平均連年生長量隨著間伐強度的增大而增加，30%～35%間伐強度顯著高于10%～15%和20%～25%間伐強度，間伐后2年胸徑平均增加量達2.62cm，分別是間伐強度10%～15%和20%～25 %的1.22倍及1.11倍。近成熟林20%～25%和30%～35%間伐強度胸徑平均連年生長量差異不顯著，但顯著高于10%～15%間伐強度，間伐2年后胸徑平均增長量最大僅為0.92cm。綜合分析表明：間伐對中齡林胸徑的增長具有顯著的促進作用，且隨著間伐強度增大，促進作用越顯著，而中度間伐對幼齡林和近成熟林胸徑生長促進作用有限。間伐對胸徑增長量的分析表明，間伐后胸徑平均增長量：中齡林>幼齡林>近成熟林。

2.2 間伐強度對不同齡林杉木高生長的影響 由表3可知，幼林齡3個間伐強度樹高平均連年增長量之間差異顯著。中齡林和近成熟林樹高平均連年增長量都隨著間伐強度的增大而降低，10%～15%間伐強度顯著高于20%～?25%和30%～35%間伐強度，20%～25%和30%～35%間伐強度之間差異不顯著。由此可知，間伐強度對幼齡林樹高生長雖有一定的促進作用，但效果有限。輕度間伐對中齡林和近成熟林樹高生長具有顯著的促進作用，但隨著間伐強度的增加，對樹高的生長起抑制作用。

2.3 間伐強度對不同齡林杉木單株材積的影響 由表4可知，幼齡林單株材積1年生生長量3個間伐強度之間差異顯著，而2年生長量30%～35%間伐強度顯著高于輕、中度間伐強度。中齡林單株材積1年生長量，重度間伐〉輕度間伐>中度間伐，而2年生長量時，輕度間伐>重度間伐>中度間伐。近成熟林單株材積連年增長量10%～?15%間伐強度顯著高于20%～25%和30%～35%間伐強度，20%～25%和30%～35%間伐強度之間差異不顯著。由此表明，間伐時間越長，重度間伐對幼齡林單株材積促進作用越顯著，而強度間伐對中齡林和近成熟林單株的材積所起的促進作用不顯著。

3 結(jié)論與討論

間伐撫育通過改變林分結(jié)構(gòu)，影響林木生長。不同齡林杉木人工林的間伐結(jié)果表明，間伐對杉木人工林的胸徑生長具有促進作用，尤其對中齡林具有顯著促進作用，間伐強度為30%～35%時，胸徑增長趨勢較明顯，而中度間伐（20%～25%）更能促進幼齡林和近成熟林的胸徑生長。這是因為間伐后林木間競爭減小，生長空間和營養(yǎng)空間增大，有利于主干生物量的積累，這與前期許多學(xué)者的研究成果相似[8-10]。間伐對幼齡林樹高生長促進作用不顯著，可能是因為幼齡林郁閉度不高，間伐后林內(nèi)空間更富余，更促進側(cè)枝向林內(nèi)四周空間伸展，削弱主干向上生長的速度。這與前人對杉木、落葉松、黃山松等林木間伐強度研究結(jié)果類似[11-13]。而中齡林與近成熟林則是輕度間伐效果較好，可能因為中齡林和近成熟林一直保持較高的郁閉度，輕度間伐后郁閉度仍然較高，為進行強烈的光合作用而不斷向上生長。周成軍[14]對33a生杉木人工林間伐試驗發(fā)現(xiàn)，中度間伐（23.5%）情況下更有利于樹高生長。這些研究結(jié)果結(jié)論不一致，可能是與立地條件、生長勢、杉木品種不同等有關(guān)。重度間伐對幼齡林單株材積生長具有促進作用，而中齡林和近成熟林同同樣是輕度間伐效果較好。多數(shù)學(xué)者[15-17]研究杉木中齡林和近成熟林杉木林分單株材積增量隨著間伐強度的增加而增大，這與本文的研究結(jié)果不一致，其可能的原因是本研究中輕度間伐對中齡林和近成熟林的樹高生長有促進作用，材積生長是胸徑和樹高相互作用的結(jié)果，而多數(shù)學(xué)者認(rèn)為間伐強度對樹高生長影響較小，導(dǎo)致其材積只與胸徑生長顯著相關(guān)。杉木人工林近自然改造目的在于快速培育大、中徑級用材，根據(jù)不同林齡不不同間伐強度處理下杉木的生長表現(xiàn)，同時兼顧經(jīng)濟效益，建議對幼齡林選擇中度間伐強度（20%～25%），而中齡林和近成熟林則選擇輕度間伐（10%?～15%）。本研究是間伐2年后得出的初步結(jié)論，后期還有待多年進行進一步的觀測研究。

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（責(zé)編：張宏民）

作者簡介：盧紹軍（1976-），男，廣西金秀人，工程師，從事林業(yè)工作。 收稿日期：2020-06-30