間伐與施肥對(duì)杉木大徑材培育的影響

夏春平，季新良，彭 輝，周紅敏 ，瞿 虹，潘雅妮，季如春

(1.龍泉市林業(yè)局；2.浙江鳳陽(yáng)山自然保護(hù)區(qū)管理處；3.龍泉市林業(yè)科學(xué)研究院；4.龍泉市自然資源和規(guī)劃局，浙江 龍泉 323700)

杉木(Cunninghamialanceolata)是我國(guó)南方最主要的用材樹(shù)種，杉木人工林面積約占我國(guó)人工林總面積30%左右[1]，杉木大徑材是指單株樹(shù)高2.5 m處去皮直徑達(dá)到22 cm徑級(jí)以上或帶皮直徑達(dá)到26 cm及以上的杉木[2]，其培育是我國(guó)林業(yè)生產(chǎn)重點(diǎn)關(guān)注的科學(xué)問(wèn)題之一[3]，核心包括合理的林分結(jié)構(gòu)、科學(xué)的密度調(diào)控、精準(zhǔn)的地力控制等，以實(shí)現(xiàn)林木個(gè)體和群體高生產(chǎn)力等[4]。研究表明間伐、混交以及施肥等不同撫育措施對(duì)杉木大徑材林分生長(zhǎng)具有顯著影響[5]，其中合理間伐和科學(xué)施肥是杉木大徑材培育技術(shù)的關(guān)鍵[6]。通過(guò)施肥和間伐技術(shù)配合，能有效提高林分質(zhì)量，迅速增加森林后備資源，也是提高土地生產(chǎn)力，增加農(nóng)民收入的重要舉措[7]。龍泉是浙南地區(qū)重點(diǎn)產(chǎn)材區(qū)和杉木生長(zhǎng)最適宜地區(qū)[8]之一，也是培育優(yōu)質(zhì)大徑材材的理想?yún)^(qū)域。為進(jìn)一步提高龍泉市杉木人工林經(jīng)營(yíng)管理技術(shù)水平、林地生產(chǎn)力和經(jīng)濟(jì)收益，我們對(duì)3種不同管理模式下的杉木大徑材胸徑、材積、經(jīng)濟(jì)收益等變化進(jìn)行了研究。

1 研究區(qū)概況及試驗(yàn)設(shè)置

1.1 研究區(qū)概況

試驗(yàn)地位于浙江省龍泉市，地理位置為東經(jīng)118°43′～119°26′，北緯27°42′～28°21′，屬于中亞熱帶季風(fēng)氣候，年均氣溫為17.6 ℃，年均無(wú)霜期263 d，年均降水量1 640 mm，平均相對(duì)濕度79%，實(shí)驗(yàn)樣地設(shè)置在龍泉市道太鄉(xiāng)丁江村6號(hào)小班。該林班1988年3月造林，坡位26°，海拔260 m，土壤為紅壤，林下植物主要有華桑、鹽膚木、蕨類等。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)方法

試驗(yàn)設(shè)2個(gè)處理，即間伐后不施肥(B)、間伐后施肥(C)，以不間伐不施肥為對(duì)照(A)，每個(gè)處理3次重復(fù)(小區(qū))，每個(gè)小區(qū)面積0.08 hm2。在全面踏查基礎(chǔ)上選擇和設(shè)置固定樣地，隨機(jī)區(qū)組排列并按試驗(yàn)設(shè)計(jì)經(jīng)營(yíng)管理，當(dāng)年10月對(duì)B和C處理進(jìn)行間伐，C處理間伐后于11月進(jìn)行施肥，采用挖大穴施肥法，肥料為復(fù)合肥，施肥量為每株0.5 kg。經(jīng)營(yíng)2 a后調(diào)查林木樹(shù)高、胸徑等指標(biāo)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

杉木蓄積參照浙江省林勘院與龍泉市林業(yè)局編制的《龍泉市杉木活立木一元材積表》計(jì)算，公式為：?jiǎn)挝幻娣e(1 hm2)蓄積=樣地內(nèi)(間伐前、間伐木、保留木)杉木株數(shù)×平均胸徑的單株活立木蓄積/試驗(yàn)樣地面積(hm2)。單位面積(1 hm2)出材量=單位面積(1 hm2)蓄積×出材率。

采用Excel2007軟件和SPSS19.0進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、單因素及多重方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同經(jīng)營(yíng)管理措施對(duì)杉木胸徑的影響

由表1可知，處理A、處理B和處理C 等3種不同經(jīng)營(yíng)管理措施下杉木胸徑(DBH)生長(zhǎng)量差異顯著(P<0.05)，其中處理C(間伐+施肥)分別顯著高于處理B(間伐+不施肥)和處理A(對(duì)照，不間伐+不施肥)，處理B也顯著高于處理A(P<0.05)。說(shuō)明處理C胸徑增長(zhǎng)最快，處理A的胸徑增長(zhǎng)量最小。處理C經(jīng)營(yíng)后的第2年平均胸徑為22 cm，比經(jīng)營(yíng)前的平均胸徑增長(zhǎng)2.7 cm，胸徑增長(zhǎng)量分別是處理A和處理B的6.75倍和1.93倍；處理B的平均胸徑增長(zhǎng)量是處理A的3.5倍。表明適當(dāng)間伐和合理施肥能顯著提升杉木胸徑增長(zhǎng)量，是杉木大徑材培育的有效途徑，且可縮短杉木大徑材培育周期。

表1 不同經(jīng)營(yíng)管理措施對(duì)杉木胸徑增長(zhǎng)量的影響

2.2 不同經(jīng)營(yíng)管理措施對(duì)杉木大徑材蓄積量的影響

由表2可知，3種不同經(jīng)營(yíng)措施下的每公頃杉木蓄積增長(zhǎng)量均存在顯著差異(P<0.05)，增長(zhǎng)幅度處理C>處理B>處理A；處理C第2年的林地平均蓄積為280.32 m3·hm-2,比經(jīng)營(yíng)前增長(zhǎng)62.0 m3·hm-2，蓄積增長(zhǎng)量分別是處理A和處理B的3.38倍和1.25倍；處理C木材蓄積量增長(zhǎng)幅度為28.39%，是處理A和處理B的4.24倍和1.29倍。說(shuō)明處理C在較短的周期內(nèi)可顯著提高杉木林蓄積增長(zhǎng)，在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)實(shí)踐中應(yīng)予以大力推廣。

表2 不同經(jīng)營(yíng)管理措施下的杉木蓄積量變化

2.3 不同管理措施對(duì)林農(nóng)增收的影響

經(jīng)營(yíng)2 a后，處理C、處理B、處理A的木材蓄積量分別為62.0、49.50 m3·hm-2和18.32 m3·hm-2，處理C比處理A、處理B依次高43.68、12.5 m3·hm-2，按照21.0 cm徑級(jí)出材率(70.4%)計(jì)算，處理C出材量為43.40 m3·hm-2，比處理A、處理B分別增加出材量30.58、8.75 m3·hm-2，增加產(chǎn)值30 576、8 750元·hm-2(木材銷售價(jià)1 000元·m-3)，除去人工(林地間伐、清理等用工量45工日· hm-2，施肥7.5工日· hm-2，每人每天工資150元)及肥料成本(1 500元· hm-2)后，處理C分別比處理A、處理B增加經(jīng)濟(jì)收益22 701、7 625元·hm-2。表明處理C對(duì)杉木大徑材培育經(jīng)濟(jì)效益有明顯提升，有利于林農(nóng)增產(chǎn)增收。

3 結(jié)論和討論

(1)本研究與劉躍鈞[9]等對(duì)杉木大徑材培育的研究結(jié)果相似，表明間伐+施肥處理能顯著促進(jìn)胸徑和蓄積量的增長(zhǎng)。間伐+施肥經(jīng)營(yíng)后的第2年比經(jīng)營(yíng)前的平均胸徑增長(zhǎng)2.7 cm，平均胸徑增長(zhǎng)量是不間伐+不施肥處理和間伐+不施肥處理平均胸徑增長(zhǎng)量的6.75倍和1.93倍。間伐+施肥和間伐+不施肥平均胸徑增長(zhǎng)幅度是不間伐不施肥的5.53倍和3.14倍(表1)，表明適當(dāng)間伐和合理施肥能有效培育杉木大徑材并縮短杉木大徑材培育周期。

(2)間伐+施肥經(jīng)營(yíng)的杉木林第2年每公頃平均蓄積增長(zhǎng)62.0 m3，是不間伐+不施肥和間伐+不施肥經(jīng)營(yíng)的每公頃平均蓄積增長(zhǎng)量的3.38倍、1.25倍。

(3)采用間伐+施肥經(jīng)營(yíng)措施的林分增加產(chǎn)值43 400元·hm-2，比不間伐+不施肥和間伐+不施肥經(jīng)營(yíng)措施分別增加產(chǎn)值30 576、8 750元·hm-2。除去人工及及肥料成本后，處理C分別比處理A、處理B增加經(jīng)濟(jì)收益22 701、7 625元·hm-2。因此，間伐+施肥的經(jīng)營(yíng)措施可提高林地生產(chǎn)力，有利于林農(nóng)增收。

本試驗(yàn)對(duì)不同經(jīng)營(yíng)管理措施杉木大徑材胸徑和蓄積量的影響進(jìn)行了研究，對(duì)杉木大徑材的整個(gè)生長(zhǎng)周期及不同經(jīng)營(yíng)管理措施對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)的影響等相關(guān)研究還需進(jìn)一步深入。