杉木人工林天然更新闊葉樹生長(zhǎng)效果分析

張炳春

(福建省寧化縣自然資源局，福建 寧化 365400)

1 引言

在我國(guó)南方，杉木是重要速生用材樹種之一， 生長(zhǎng)快， 材質(zhì)好， 產(chǎn)量高， 用途廣， 且距今有1000多年的人工栽培歷史。但由于片面追求速生豐產(chǎn)及經(jīng)濟(jì)效益，采取成熟林皆伐連栽的經(jīng)營(yíng)模式，導(dǎo)致地力衰退，森林生態(tài)系統(tǒng)退化、生態(tài)功能下降,生物多樣性退化，林地難以可持續(xù)經(jīng)營(yíng)[1～4]。為提高地力，增加生物多樣性，近年來(lái)，國(guó)家大力發(fā)展針闊混交造林，很多學(xué)者也對(duì)針闊混交造林效果進(jìn)行了研究[5～7]，但人工種植的針闊混交林大都屬于同齡單層林，樹種結(jié)構(gòu)單一，相對(duì)于天然的異齡復(fù)層林來(lái)說(shuō)，天然林能夠更好地發(fā)揮生態(tài)效益，增加生物多樣性。為了解決這些問(wèn)題，很多學(xué)者進(jìn)行了多方面的研究，提出了近自然林業(yè)經(jīng)營(yíng)理論[8～10]，近自然林業(yè)就是經(jīng)營(yíng)與利用人工林，按天然林恢復(fù)(更新)的自然規(guī)律，相近似地采取造林技術(shù)措施，實(shí)現(xiàn)人工林“天然化”的目的[11]。本文對(duì)寧化國(guó)有林場(chǎng)20年生的人工杉木林中天然更新闊葉樹生長(zhǎng)效果進(jìn)行調(diào)查分析，為國(guó)有林場(chǎng)近自然林業(yè)經(jīng)營(yíng)理論和實(shí)踐提供參考。

2 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于福建省寧化國(guó)有林場(chǎng)陳坊工區(qū)009林班19大班030小班。東經(jīng)116°44′32″～116°44′43″，北緯26°8′54″～26°9′9″，海拔高400～550 m,坡度26°，屬中亞熱帶季風(fēng)氣候，氣候溫和，雨量充沛，年平均氣溫15～18 ℃，1月極端最低溫-5.5～6 ℃。1998年人工栽植杉木，栽植密度2505株/hm2，栽植面積10.1 hm2，栽植前為馬尾松闊葉樹混交林采伐跡地，栽植后當(dāng)年除萌1次，割草撫育1次，第二年割草撫育1次,第三年割草撫育1次，在撫育時(shí)對(duì)天然更新的闊葉樹給予留下。

3 試驗(yàn)方法

調(diào)查方法：于2019年10月中旬，在試驗(yàn)地分不同坡位設(shè)置面積為1畝的標(biāo)準(zhǔn)地9個(gè)，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)胸徑大于5 cm的所有樹木每木檢量胸徑、樹高并計(jì)算蓄積量，對(duì)于胸徑小于5 cm的只計(jì)算株數(shù)。

分析方法：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)地的平均胸徑，平均樹高和株數(shù)，按《福建省闊葉樹二元立木材積表》和《福建省杉木人工林二元立木材積表》計(jì)算出闊葉樹、杉木單株材積，再推算出每公頃蓄積量。并對(duì)調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行方差對(duì)比分析及LSD法多重比較分析。

4 結(jié)果與分析

4.1 不同坡位對(duì)天然更新闊葉樹種類及密度的影響

不同坡位對(duì)闊葉樹更新種類及密度具有顯著影響。從表1可以看出,山谷和中部闊葉樹天然更新的種類比脊部較多，山谷和中部天然更新的闊葉樹有6種，脊部天然更新的闊葉樹4種；中下部天然更新闊葉樹的種類比脊部多了2種。山谷天然更新的闊葉樹密度1515株/hm2，中部天然更新的闊葉樹密度1275株/hm2，脊部天然更新的闊葉樹密度1020株/hm2，山谷天然更新的闊葉樹密度平均比中部和脊部高出18.8%和48.5%。從表1也可以看出，檫樹更新株數(shù)最多，其次是木荷及絲栗栲，杉木保留株數(shù)脊部的最多，其次是中部和山谷，說(shuō)明山谷的闊葉樹天然更新后長(zhǎng)勢(shì)超過(guò)了杉木，中下部的闊葉樹成了優(yōu)勢(shì)樹種，原來(lái)種植的杉木競(jìng)爭(zhēng)不過(guò)闊葉樹，被闊葉樹替代。經(jīng)方差分析及LSD法多重比較：不同坡位天然更新的闊葉樹密度達(dá)到極顯著差異水平(表2)。

表1 不同坡位林木密度統(tǒng)計(jì)(胸徑大于5 cm) 株/hm2

4.2 不同坡位對(duì)天然更新闊葉樹胸徑生長(zhǎng)的影響

不同坡位對(duì)天然更新闊葉樹胸徑有較大的影響。從表3可以看出，闊葉樹各樹種山谷的平均胸徑均比中部和脊部大，闊葉樹綜合平均胸徑山谷比中部高19.4%，比脊部高49.5%。經(jīng)方差顯著性檢驗(yàn)及LSD法多重比較分析：胸徑生長(zhǎng)達(dá)到極顯著差異水平(表4)。

表2 不同坡位闊葉樹密度方差分析及其顯著性檢驗(yàn)

表3 不同坡位胸徑生長(zhǎng)量統(tǒng)計(jì) cm

表4 不同坡位對(duì)闊葉樹胸徑生長(zhǎng)影響方差分析及其顯著性檢驗(yàn)

4.3 不同坡位對(duì)天然闊葉樹樹高生長(zhǎng)的影響

不同坡位對(duì)天然闊葉樹樹高生長(zhǎng)具有較大的影響，從表5可以看，闊葉樹各樹種山谷的平均樹高均比中部和脊部高，闊葉樹綜合平均樹高山谷比中部高19.4%，比山脊高25.6%。經(jīng)方差顯著性檢驗(yàn)及LSD法多重比較分析：樹高生長(zhǎng)有顯著差異水平(表6)。

表5 不同坡位闊葉樹樹高生長(zhǎng)統(tǒng)計(jì) m

表6 不同坡位對(duì)闊葉樹樹高生長(zhǎng)影響方差分析及其顯著性檢驗(yàn)

4.4 不同坡位對(duì)闊葉樹蓄積量的影響

不同坡位對(duì)天然闊葉樹蓄積量生長(zhǎng)具有較大的影響，從表7可以看，闊葉樹各樹種山谷的單位蓄積量均比中部和脊部高，闊葉樹綜合單位蓄積山谷比中部高77.3%，比脊部高303%。單位總蓄積量下坡266 m3/hm2,分別比中部和脊部高9.5%和15.9%。經(jīng)方差顯著性檢驗(yàn)及LSD法多重比較分析：蓄積生長(zhǎng)達(dá)到極顯著差異水平(表8)。

表7 不同坡位闊葉樹蓄積量生長(zhǎng)統(tǒng)計(jì) m3

表8 不同坡位對(duì)闊葉樹蓄積生長(zhǎng)影響方差分析及其顯著性檢驗(yàn)

5 結(jié)論與討論

(1)不同坡位對(duì)天然闊葉樹的種類及密度有影響，山谷和中坡闊葉樹的種類及密度均比脊部多而且超過(guò)杉木成為優(yōu)勢(shì)樹種。

(2)不同坡位對(duì)天然闊葉樹的胸徑和樹高生長(zhǎng)具有顯著影響，胸徑和樹高生長(zhǎng)從高到低均是山谷>中部>脊部。

(3)不同坡位對(duì)天然闊葉樹的蓄積生長(zhǎng)具有顯著影響，蓄積量生長(zhǎng)從高到低是山谷>中部>脊部。

(4)該試驗(yàn)地已經(jīng)由原來(lái)栽植的杉木純林演替為多樹種混交的杉闊混交林，林分結(jié)構(gòu)出由單層同齡林林變?yōu)閺?fù)層異齡林，按樹種看，檫樹生長(zhǎng)最好，其次是南酸棗，與杉木共同成為了上層木，擬赤楊、刨花楠、木荷更小，形成中間層，下層還有胸徑小于5 cm的闊葉樹，主要有絲粟栲、木荷和刨花楠，說(shuō)明闊葉樹有強(qiáng)大的天然更新能力，在山谷或中下部立地條件較好的地方，如果沒(méi)有人為干預(yù)或破壞，可以天然更新成林。

(5)今后要繼續(xù)按近自然林業(yè)經(jīng)營(yíng)的方向?qū)υ撔“噙M(jìn)行經(jīng)營(yíng)，保留目的樹，伐除干擾樹，提高森林結(jié)構(gòu)的豐富度和多樣性 ,從而使森林的生態(tài)功能得到質(zhì)的提升[12]。筆者本文只是對(duì)杉木人工林天然闊葉樹生長(zhǎng)效果進(jìn)行了分析，今后還要從近自然林業(yè)方面，加強(qiáng)對(duì)人工杉木林及人工馬尾松林的研究，為林業(yè)的可持續(xù)經(jīng)營(yíng)提供經(jīng)營(yíng)參考。