青海云杉林撫育間伐效果研究

吳延瑾

（海東市樂都區(qū)林業(yè)和草原局，青海海東 810799）

青海云杉作為青海省的主要喬木樹種之一，廣泛分布在青海各地[1]。對青海云杉林的撫育間伐效果進(jìn)行分析，不僅能夠?yàn)榍嗪Ｔ粕剂值南乱徊桨l(fā)展作出科學(xué)合理的規(guī)劃和指導(dǎo)，也能為青海省其他林區(qū)發(fā)展提供寶貴的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和方法[2]。同時(shí)，其他樹種和各個森林資源的發(fā)展設(shè)計(jì)規(guī)劃也可以借鑒這一營林技術(shù)方法。因此，森林撫育可為林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和最大化生產(chǎn)提供必要的技術(shù)保障和科學(xué)的發(fā)展規(guī)劃，研究青海云杉撫育效果具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)地為青海云杉純林，面積為0.04 hm2，2013年郁閉度為0.48。

1.2 試驗(yàn)工具

試驗(yàn)工具有水準(zhǔn)儀、測高器、輪尺、生長錐、紅漆、木樁和測繩等。

1.3 試驗(yàn)方法

在林班內(nèi)確定一塊標(biāo)準(zhǔn)地，調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)地的主要因子，再與2013年、2014年對林班進(jìn)行撫育間伐后調(diào)查統(tǒng)計(jì)得出的各個因子進(jìn)行對比，分析得出撫育間伐對青海云杉林班的影響。

1.3.1 確定標(biāo)準(zhǔn)地。在林班內(nèi)使用水準(zhǔn)儀確定20m×20m的標(biāo)準(zhǔn)樣地[3]。

1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)地調(diào)查。對標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)青海云杉的樹高、胸徑進(jìn)行測量，并記錄標(biāo)準(zhǔn)地林下植株的種類、高度、優(yōu)勢度、蓋度及分布狀況。

1.4 調(diào)查內(nèi)容與方法

1.4.1 林分生長量。測量標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)青海云杉的胸徑、樹高等指標(biāo)，根據(jù)測量結(jié)果計(jì)算出林木的平均樹高、平均胸徑，再根據(jù)2013年、2014年的調(diào)查結(jié)果計(jì)算出生長量[4]。

1.4.2 林分蓄積量。采用平均標(biāo)準(zhǔn)木法測算標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)林分蓄積量。測設(shè)標(biāo)準(zhǔn)地，每木檢尺，計(jì)算出平均直徑，并在樹高曲線上查定林分平均高，尋找1～3株平均直徑和平均高相接近的林木作為標(biāo)準(zhǔn)木，測算其材積，求算標(biāo)準(zhǔn)地蓄積，再按標(biāo)準(zhǔn)地面積把蓄積換算為單位面積蓄積。蓄積量是指某林地單位面積內(nèi)活立木材積的總量[5]。相關(guān)計(jì)算公式如下：

式中：V為樹干材積；g1.3為胸高斷面積；h為樹高；f1.3為胸高形數(shù)。

1.5 數(shù)據(jù)處理

將記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與整理，使用Excel2003和DPS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 撫育間伐對林木生長量的影響

由表1和表4可知，2013年標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)林木共有47株，平均樹高為11.5m，平均胸徑為14.0 cm，材積為0.498m3。

表1 2013年標(biāo)準(zhǔn)地林木生長情況

由表2和表4可知，2014年標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)出現(xiàn)2株枯立木。對林分進(jìn)行撫育間伐1年之后，標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)青海云杉（活立木）的平均樹高為11.8m，較2013年增加了0.3m；平均胸徑由2013年的14.0 cm生長為14.2 cm，增加了0.2 cm。

表2 2014年標(biāo)準(zhǔn)地林木生長情況

由表3和表4可知：撫育間伐4年后，標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)的青海云杉（活立木）平均樹高為13.5m，年平均生長量為0.57m；青海云杉的平均胸徑為15.7 cm，增加了1.7 cm；2014—2017年的平均胸徑和平均樹高的連年生長量均明顯高于2013—2014年的生長量。

表3 2017年標(biāo)準(zhǔn)地林木生長情況

2013—2014年標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)林木的平均樹高和平均胸徑變化不大，平均胸徑增加了0.2 cm，平均樹高增加了0.3m。2014—2017年標(biāo)準(zhǔn)樣地內(nèi)林木平均胸徑增加了1.5 cm，年平均生長量為0.5 cm；平均樹高增加了1.7m，年平均生長量為0.57m，明顯高于2013—2014的生長量。此外，2014—2017年標(biāo)準(zhǔn)樣地內(nèi)林木胸徑和樹高的連年生長量明顯高于2013—2014年的生長量。

2.2 撫育間伐對林分蓄積量的影響

由表4可知，2013年、2014年、2017年標(biāo)準(zhǔn)地林分蓄積量分別為 77.0、105.4、235.6m3/hm2。 由此可知，在撫育間伐1年后，標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)的林分蓄積量增加了28.4m3/hm2，年增長率約為37%；2014—2017年標(biāo)準(zhǔn)地林分蓄積量增加了130.2m3/hm2，年平均增長率為41%，明顯高于2013—2014年的增長量。標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)林木的平均胸徑、平均樹高、林分蓄積量都有增加，且2014—2017年林木的平均胸徑和平均樹高的生長量均明顯大于2013—2014年的生長量。雖然標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)的林木株數(shù)有所減少，但是整體的林分蓄積量明顯增加。

表4 標(biāo)準(zhǔn)地林木各因子生長情況（活立木）

2.3 撫育間伐對林下植被的影響

由表5可知：撫育前，標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)灌木平均高度為1.5m，草本平均高度為0.03m；2014年灌木平均高度下降了0.3m，草本平均高度增加了0.17m；2017年灌木和草本高度恢復(fù)為撫育前的狀態(tài)。撫育前，標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)的灌木分布較多，長勢較好，2013年對林班進(jìn)行修枝、割灌等撫育措施后，2014年標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)的灌木蓋度和高度均有所下降。之后幾年，標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)的灌木又慢慢恢復(fù)至撫育前的狀態(tài)。受對小班撫育和灌木減少的影響，標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)草本植物所受光照強(qiáng)度增加，草本植物開始大量生長，在2014年達(dá)到最大值。之后，由于標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)青海云杉、灌木的生長，草本植物又開始慢慢減少，2017年標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)草本蓋度不足撫育之前的1/2，甚至消失。

表5 標(biāo)準(zhǔn)地林下植被分布情況

3 結(jié)論與討論

本研究中，實(shí)際測量標(biāo)準(zhǔn)地植株，并與各年數(shù)據(jù)對比分析可知，經(jīng)過撫育間伐的林分，在撫育1年后，林木平均胸徑和平均樹高的生長量變化較小，之后的幾年中，林木的各項(xiàng)生長量變化增大，胸徑和樹高均明顯增加。對林分進(jìn)行撫育間伐，林分生長量有所增加，林分蓄積量也隨之增加，雖然林木數(shù)量出現(xiàn)減少的現(xiàn)象，但是林分整體上呈現(xiàn)健康發(fā)展的趨勢，林分蓄積量較撫育之前提高了206%。林下灌木在撫育過后的1年內(nèi)數(shù)量和質(zhì)量呈下降趨勢，較撫育前高度和蓋度下降了50%，草本植物快速生長；隨著時(shí)間的延長，灌木植物開始慢慢恢復(fù)至撫育前的狀態(tài)，草本植物也恢復(fù)至撫育前的狀態(tài)，但是灌木和草本植物的多樣性發(fā)生了變化，種類變得單一。這說明撫育間伐雖然對整個林分有促進(jìn)作用，但是對部分草本和植株種類有破壞作用。

雖然對林班進(jìn)行撫育間伐后，林分的各個調(diào)查因子都表明撫育間伐對林班整體具有積極的促進(jìn)作用，但是部分個體在經(jīng)過撫育間伐之后，種類或者數(shù)量減少，甚至消失，林分變得單一。因此，在開展森林撫育間伐作業(yè)時(shí)，要根據(jù)林分特點(diǎn)和當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境及植被分布情況采取合理的撫育措施，使森林在穩(wěn)定發(fā)展的前提下獲得最大效益[6-7]。本研究中，標(biāo)準(zhǔn)樣地設(shè)在山地林區(qū)，受地形地勢及外部環(huán)境影響較大，部分?jǐn)?shù)據(jù)是估值，無法準(zhǔn)確反映林木的各項(xiàng)生長量[8]。