撫育間伐對杉木人工林林分生長的影響

摘要 [目的]研究撫育間伐對杉木人工林林分生長的影響。[方法]以8年生杉木人工林為研究對象，設5個處理：間伐強度10%（處理①）、間伐強度20%（處理②）、間伐強度30%（處理③）、間伐強度40%（處理④）和對照（CK，不撫育），初次調(diào)查和間伐時間為2014年，復查時間為2019年，分析不同處理條件對杉木人工林林分胸徑、樹高和蓄積生長量的影響。[結(jié)果]撫育間伐條件下的林分胸徑生長量均大于CK，其中處理④的林分胸徑增長量最大;撫育間伐條件下的林分樹高生長量均大于CK，其中處理④的林分樹高增長量最大;撫育間伐條件下的林分蓄積增長量均大于CK，其中處理③的林分蓄積量最大;撫育間伐條件下的林分枯死率均低于CK，其中處理④的枯死率最低。[結(jié)論]撫育間伐可以改善保留木的生長空間、營養(yǎng)空間，可以不同程度地提高林分的胸徑、樹高生長量和蓄積量，并降低林木的枯死率。

關(guān)鍵詞 撫育間伐;直徑;樹高;杉木;人工林

中圖分類號 S 753 ?文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2021）15-0129-02

Abstract [Objective]To study the effect of thinning on the growth of Chinese fir plantation.[Method]Taking the 8yearold Chinese fir plantation as the research object， five treatments were set up， namely， thinning intensity 10% （treatment ①）， thinning intensity 20% （treatment ②）， thinning intensity 30% （treatment ③）， and thinning intensity 40% （treatment ④） ?and control （CK， no tending）.The initial investigation and thinning time were in 2014， and the re-inspection time was in 2019. The effects of different treatment conditions on the diameter， height and volume growth of Chinese fir plantations were analyzed. [Result]The growth of stand diameter at breast height under the condition of tending and thinning was greater than that of CK， and the growth of stand diameter under the condition of treatment ④ was the largest.The growth of tree height under the condition of tending and thinning was larger than that of CK， and the growth of tree height under the condition of treatment ④ was the largest.The growth of stand volume under the condition of tending and thinning was all greater than that of CK， and the stand volume of treatment ③ was the largest.The stand death rate under the condition of tending and thinning was lower than that of CK， and the death rate of treatment ④ was the lowest.[Conclusion]Tending thinning can improve the growth space and nutrient space of the reserved wood， increase the diameter at breast height， the height of the tree growth and the volume of the forest to varying degrees， and reduce the death rate of the forest.

Key words Tending thinning;Diameter;Tree height;Fir;Plantation

作者簡介 汪建新（1972—），男，安徽石臺人，工程師，從事森林培育研究。

收稿日期 2021-03-10;修回日期 2021-04-07

隨著我國社會經(jīng)濟快速發(fā)展，林產(chǎn)品需求量不斷增加，人工林在木材生產(chǎn)中發(fā)揮的作用越來越顯著[1]。工業(yè)和城市發(fā)展對森林資源的利用導致森林面積不斷減少，林地退化，僅天然林提供的資源難以滿足社會發(fā)展的需求，因此，人工林已逐漸成為滿足社會、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展需求的主體[2]。杉木是我國重要的用材樹種，造林歷史悠久，具有生長速度快、材質(zhì)優(yōu)良等優(yōu)點，在我國南方造林面積較大。但是，我國的杉木人工林表現(xiàn)出明顯的過純、過密現(xiàn)象，導致生物多樣性低、群落結(jié)構(gòu)單一、抗逆能力差，并由此限制了林木的生態(tài)效益和多種生態(tài)功能[3]。此外，社會發(fā)展對杉木大徑材的需求量較大，而對杉木小徑材的需求量不斷降低。因此，從生態(tài)效益和經(jīng)濟效益雙方面考慮，都需要將森林恢復到頂級群落，以優(yōu)化林分結(jié)構(gòu)并發(fā)揮最大效益。

撫育間伐是一種為了使林分正常生長發(fā)育而提供充足營養(yǎng)空間的經(jīng)營方式[4]。通過對林分進行撫育間伐，可以促進林木在生長周期內(nèi)充分利用水、土、光、熱等自然條件，有利于改善林分結(jié)構(gòu)和培育大徑材，提高森林的生態(tài)效益[5-6]。有關(guān)于撫育間伐對林木和林分生長量的影響的研究較多，商添雄等[7]研究指出，間伐可促進華北落葉松人工林單株林木胸徑和冠幅生長，增大林木單株冠徑比與生產(chǎn)力;胡雪凡等[8]研究指出，撫育間伐提高了林分內(nèi)種間隔離程度、降低了密集程度，使林分空間分布格局趨向于隨機分布，對林木大小分化度的影響不明顯;鐘呈等[9]研究表明，撫育間伐對杉木幼林生長、林下植物生長和林分健康的促進作用優(yōu)于中齡林、近熟林;楊育林等[10]指出，撫育間伐改變了林內(nèi)光熱環(huán)境，促進了林下植物的生長更新，豐富了林內(nèi)植物多樣性，強度間伐影響效果更為明顯?；诖?，筆者研究了不同撫育間伐強度對杉木人工林林分直徑和樹高生長的影響，以期篩選適合當?shù)氐淖罴巡煞姸?，為今后科學經(jīng)營森林提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況 研究區(qū)選在安徽省石臺縣老山林場，該地區(qū)位于117°12′～117°59′E、29°59′～30°24′N，屬亞熱帶濕潤氣候區(qū)，光照充足，四季分明，冬夏長，春秋短，年均氣溫16 ℃，年均降水量1 626.4 mm，年均日照時數(shù)1 704.4 h。試驗地土壤多為黃棕壤，肥沃深厚，植物生長周期長，較適宜杉木的生長。

1.2 研究方法

選擇8年生杉木人工林，樣地立地條件基本一致、林相整齊、密度基本相同。試驗共設5個處理，即間伐強度10%（處理①）、間伐強度20%（處理②）、間伐強度30%（處理③）、間伐強度40%（處理④）和對照（CK，不撫育）。每處理3次重復，樣地面積20 m×25 m， 樣地概況見表1。設置樣地后對林木進行編號，間伐木按照留優(yōu)去劣和間密留勻的原則確定，同時要兼顧株間距。初次調(diào)查和間伐時間為2014年，復查時間為2019年，測定胸徑和樹高等因子。

1.3 數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)均采用Excel 2010進行處理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對杉木人工林林分胸徑生長的影響 ?由表2可知，間伐5年后，各處理條件下林分胸徑生長均發(fā)生了不同程度的變化，即不同間伐強度均促進了林分平均胸徑的增長，隨著間伐強度的加大，林分胸徑增長量逐漸增大。其中，處理①條件下林木平均胸徑增長量為0.64 cm，較CK增長33.33%;處理②條件下林木平均胸徑增長量為0.78 cm，較CK增長62.50%;處理③條件下林木平均胸徑增長量0.95 cm，較CK增長97.92%;處理④條件下林木平均胸徑增長量1.09 cm，較CK增長127.08%;CK林木平均胸徑增長量為048 cm。各處理條件下林木平均胸徑增長量由大到小排序為處理④、處理③、處理②、處理①、CK。由此可知，間伐強度越大，林木對光的利用效率越高。

2.2 不同處理對杉木人工林林分樹高生長的影響 由表3可知，5年間各處理條件下林分樹高均發(fā)生了不同程度的增長，處理①條件下林分平均樹高增長0.76 m，較CK增長1.33%;處理②條件下林分平均樹高增長0.77 m，較CK增長2.67%;處理③條件下林分平均樹高增長0.97 m，較CK增長29.33%;處理④條件下林分平均樹高增長1.05 m，較CK增長40.00%;CK林木平均樹高增長0.75 m。由此可看出，各處理條件下林分樹高均有所增長，且隨著間伐強度的增大，林分平均樹高增長量越大。

2.3 不同處理對杉木人工林林分蓄積生長量的影響 由表4可知，不同處理對林分蓄積生長量均產(chǎn)生不同程度的影響，且撫育間伐促進林分蓄積生長量的效果更為明顯。處理①、②、③、④條件下林分蓄積增長量分別為21.96、24.03、2614、21.65 m3/hm2，較CK分別增大2.76%、12.45%、2232%、1.31%，其中處理③條件下增長最為明顯。撫育間伐密度過低，林分對光、水、肥的利用不充分，林木生長受到抑制，并限制了林木發(fā)揮生產(chǎn)力。因此，只有選擇合適的間伐強度才能提高森林的生產(chǎn)力。林分蓄積生長量是由單株蓄積和單位面積的株數(shù)共同決定，處理④可能是由于間伐強度過大，導致林分蓄積生長量低于處理①、②、③，這表明盡管單株蓄積增長較快，但仍難以彌補由于株數(shù)減少導致的單位面積蓄積量的損失。

2.4 不同處理對杉木人工林林分立木株數(shù)的影響 由表5可知，不同處理對林分立木株數(shù)均產(chǎn)生不同程度的影響，處理①、②、③、④和CK的枯死率分別為3.80%、2.79%、 2.01%、1.74%和13.25%，可見隨著撫育強度增加，保留木株數(shù)減少，空間格局得到了調(diào)整，林木對光照、營養(yǎng)空間的競爭減弱，稀疏現(xiàn)象減少，枯死率降低。

3 結(jié)論與討論

撫育間伐可對林木生長產(chǎn)生一定影響，筆者初步研究了不同撫育間伐強度對杉木人工林生長的影響，結(jié)果表明，各撫育間伐強度均會對杉木人工林林分的胸徑和樹高生長量產(chǎn)生促進作用，且間伐強度40%對林分胸徑和樹高生長量的促進作用最為顯著，其次依次為間伐強度30%、間伐強度20%、間伐強度10%，即林分胸徑和樹高生長量均隨間伐強度的增大而增大;間伐強度30%對林木蓄積量生長量的促進作用最為明顯，其次依次為間伐強度20%、間伐強度10%、間伐強度40%;各撫育間伐強度均會對杉木人工林林分立木株數(shù)產(chǎn)生促進作用，隨著間伐強度的增大，林木的枯死率逐漸降低。在今后的研究中，可以選擇間伐強度30%～40%作為改善當?shù)厣寄救斯ち至址珠g伐的參考指標。

撫育間伐的效應是一個動態(tài)過程，因此需要對間伐后的林分進行定期調(diào)查和研究，根據(jù)林分在不同間伐強度條件下發(fā)生的變化來確定林分撫育間伐的適宜強度和間隔期[11]。撫育間伐后林木得到了有效的生長空間，林木獲得的光照、水分和養(yǎng)分均有不同程度增加，林分生長較好[12]。因此，為了保證林分可以高效和穩(wěn)定生長，需要確定合理的間伐強度，以改善林分的生長空間和營養(yǎng)空間。該研究設計的4個間伐強度條件下，杉木人工林林分的樹高和蓄積量生長變化的差異不明顯，可能是由于間伐強度間隔設計存在缺陷，今后需要重新調(diào)整間伐強度進行進一步研究。

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