石井山林場杉木大徑材與方竹混交培育初探

龍 興 鄧蔚松 張玉平

（1.貴州省黎平縣國有石井山林場，貴州 黎平 557300；2.貴州省黎平縣國有東風(fēng)林場，貴州 黎平 557318）

1.引言

杉木人工純林經(jīng)營模式,尤其是多代連栽,導(dǎo)致杉木地力衰退、生產(chǎn)力降低、穩(wěn)定性下降等問題日益突出。研究表明，2代和3代15年生杉木樹高分別比1代杉木下降7%和23%，3代林分比1代林分下降2個地位指數(shù)。2代杉木林蓄積量比一代下降近28%～40%，3代比1代減少47%～69%間。而營造杉木混交林可改善林分結(jié)構(gòu),顯著提高林分生產(chǎn)力。

黎平方竹主要為狹葉方竹，因竹芯接近實(shí)心又稱實(shí)竹。黎平縣狹葉方竹多分布于清水江流域的山坡灌叢、林緣和溝谷等地，呈片狀或小塊狀分布。普通竹子出筍期在3～4月，方竹出筍期為9～10月，是天然的“反季節(jié)蔬菜”，竹筍味美，屬不可多得的山珍，經(jīng)濟(jì)價值較高。

通過對30年杉木成熟林的擇伐加補(bǔ)植方竹這種混交模式，探索適宜的杉木單層林結(jié)構(gòu)改造模式和杉木大徑材培育模式，為黎平縣林業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供新思路。

2.試驗地概況

黎平縣位于貴州西南角，是貴州、湖南、廣西三省交匯處，屬于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，降雨充足，氣候溫暖，年平均降水量1325.9毫米，年平均氣溫16℃左右。黎平處于云貴高原與湖南丘陵過度地段，地形以山地為主，海波137～1589米。試驗地設(shè)置在黎平縣國有石井山林場，面積100畝，位于二望坡下部，海拔760米，該林地為1988年造林，初植密度為每畝110株，2012年進(jìn)行過一次間伐，伐后每畝平均保留株數(shù)為84株，平均胸徑23.1cm，平均樹高14.2m，平均每畝蓄積22.43m3。林下植物以蕨類為主，有少量小灌木。

3.研究方法

3.1 試驗設(shè)計

3.1.1 監(jiān)測樣地設(shè)置

選擇長勢良好，立地條件類似的地塊設(shè)置4個樣地，2個為伐后補(bǔ)植樣地，2個為原始對照樣地。在設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)地時，采用羅盤儀定向，皮尺量距，在坡度大于5度時把斜距改算成水平距。樣地設(shè)置1畝（20m×33.35m或22.23m×30m）的標(biāo)準(zhǔn)地，樣地四角插1m長的pvc管作界樁。樣地四周保留10m以上區(qū)域作保護(hù)隔離帶。樣地基本情況見表1。

表1 樣地基本情況

3.1.2 施工作業(yè)區(qū)劃分

根據(jù)試驗需求，劃分2類施工作業(yè)區(qū)。

3.1.2.1 擇伐補(bǔ)植作業(yè)區(qū)，實(shí)施杉木擇伐工作，以人工促進(jìn)更新的方式在擇伐后的杉木林中補(bǔ)植方竹，擇伐前對保留木和采伐木進(jìn)行標(biāo)記，擇伐時派專人監(jiān)管。補(bǔ)植后選擇適宜地塊設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)樣地。

3.1.2.2 對照區(qū)，該區(qū)域不進(jìn)行任何經(jīng)營措施，確定區(qū)域后選擇適宜地塊設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)樣地。

3.2 施工作業(yè)

3.2.1 杉木擇伐

3.2.1.1 擇伐原則，一是去劣留優(yōu)原則。伐除弱樹、小樹、被壓樹，砍掉平頂樹、斷尖樹、分叉樹，保留品質(zhì)好、長勢旺的單株。二是均勻分布原則。原則上要求保留木在林地上均勻分布，樹冠盡量不重疊，以充分利用光照資源。

3.2.1.2 擇伐方式和時間，擇伐方式以單株擇伐為主，2017年12月底前完成擇伐作業(yè)施工。

3.2.1.3 擇伐強(qiáng)度，《森林采伐作業(yè)規(guī)程》（GB/T1646）規(guī)定達(dá)到成熟林的防護(hù)采伐，采用擇伐進(jìn)行采伐，其采伐蓄積強(qiáng)度不超過40%。本次擇伐蓄積強(qiáng)度為22%，株數(shù)強(qiáng)度為40%，伐后郁閉度0.6。

3.2.2 補(bǔ)植方竹

2018年2月底前完成林地清理，整地挖穴、施肥回填工作。挖穴規(guī)格50×50×40cm，每穴施肥250g，肥料為磷肥。2018年3月底前完成方竹栽植工作。2018年8月?lián)嵊?次，之后每年進(jìn)行2次撫育、1次施肥（復(fù)合肥250g/株）。

3.2.2.1 移植方法，采用母竹移植的方式進(jìn)行方竹補(bǔ)植。母竹宜選植株健壯而較低矮者，移植時留竹鞭1m，切勿傷筍芽，且?guī)尥?，竹稈截去枝梢，只?～4盤枝椏。栽后溝穴埋土踏實(shí)，蓋以雜草保濕。為提高成林速度，設(shè)計初植密度為每畝120株。

3.2.2.2 施肥，蓋度低于60%前進(jìn)行單株穴狀施肥，蓋度大于60%后采用把肥料溶于水中的方式進(jìn)行噴砂施肥。

3.2.2.3 竹林結(jié)構(gòu)調(diào)整，為實(shí)現(xiàn)方竹豐產(chǎn)，必須要對其竹齡結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。一般而言，其竹林年齡結(jié)構(gòu)的比例為3∶3∶3∶1，具體來說，就是一年生方竹占竹林的30%，兩年生的方竹占竹林的30%，三年生的方竹占竹林的30%，剩余10%種植四年生方竹。

3.3 數(shù)據(jù)調(diào)查

數(shù)據(jù)調(diào)查工作耗時長，需要人力多，程序相當(dāng)繁瑣，需要我們耐心細(xì)致的工作，才能得出準(zhǔn)確的研究數(shù)據(jù)。

3.4 數(shù)據(jù)處理

杉木材積計算公式：

其中：V代表材積，D 代表胸徑，H 代表樹高 。

數(shù)據(jù)分析使用 Excel2007和SAS統(tǒng)計軟件。

4.樣地調(diào)查結(jié)果分析

4.1 樣地伐前、伐后情況

從表2中可以分析出，擇伐前2類樣地的杉木胸徑、樹高、材積差異并不明顯。從表3中可以看出，通過40%株數(shù)強(qiáng)度的采伐，擇伐補(bǔ)植樣地平均胸徑伐從18.5cm提高到23.1cm，平均樹高從13.9m提高到15.9m，平均單株材積從0.27m3提高到0.35m3。

表2 杉木伐前胸徑、樹高和材積

表3 杉木擇伐后保留木胸徑、樹高和材積

4.2 杉木生長情況

從表4、5中可以看出，到2022年，即樹年齡達(dá)到35年時，2類樣地平均胸徑、樹高、單株材積都有所增長，擇伐補(bǔ)植樣地增長量大于對照樣地。到2022年5月，對照樣地的平均胸徑和單株材積分別提高了11.5%、25%，擇伐補(bǔ)植樣地的平均胸徑和單株材積分別提高了17%、43%。通過分析可以得出（表6），平均胸徑間存在較大差異，增長率相差4.5個百分點(diǎn)；平均單株材積間也存在顯著差異，增長率相差18個百分點(diǎn)；平均樹高差異不明顯，僅相差1個百分點(diǎn)。這說明了擇伐補(bǔ)植對杉木的胸徑和材積的增長起到顯著的促進(jìn)作用。

表4 2022年杉木保留木胸徑、樹高和材積

表5 2022年杉木保留木平均胸徑、樹高和材積生長量

表6 2022年杉木保留木平均胸徑、樹高和材積增長率

4.3 方竹生長情況

經(jīng)過4年的培育，方竹長勢良好，通過2018～2022年對擇伐補(bǔ)植樣地1、樣地2中方竹的生長量調(diào)查（表7、8、9），發(fā)現(xiàn)方竹母竹存活率只有70%，但每年的生長量都在顯著提升，植株的改良效果明顯。優(yōu)勢方竹的單株地徑由母竹的1.0cm增長到1.5cm；優(yōu)勢方竹的單株高度由母竹的1.2m增長到3.1m；每畝出筍量由2018年的266株提高到2021年2174株；樣地方竹總株數(shù)達(dá)到每畝4204株；平均地徑達(dá)由0.4cm增長到0.9cm，平均高度達(dá)由1.2m增長到1.8m，方竹蓋度從5%提高到58%。這說明樣地的立地條件適宜方竹的生長，方竹的單株質(zhì)量可以在此條件下得到持續(xù)改良，預(yù)計方竹蓋度2～3年就可以達(dá)到90%以上。

表7 擇伐樣地方竹優(yōu)勢單株生長情況

現(xiàn)在還處于方竹的留筍保育期，方竹筍子的生長量數(shù)據(jù)和相關(guān)研究要等到采筍期才能進(jìn)行。

表8 擇伐補(bǔ)植樣地1、樣地2方竹出筍情況（株）

表9 擇伐補(bǔ)植樣地1、樣地2方竹生長情況平均值

5.杉木大徑材和方竹的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益、生態(tài)效益

5.1 經(jīng)濟(jì)效益

通過培育杉木大徑材，能夠向社會持續(xù)提供一定量的優(yōu)質(zhì)木材，對社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到一定的促進(jìn)作用；以黎平縣國有石井山林場為例，去掉造林時期的投資成本包括運(yùn)輸費(fèi)、材料費(fèi)、培育期間管理費(fèi)和人工費(fèi)等，擇伐木材按400元/m3的凈收益計算，每畝擇伐木材3m3，每畝凈收益可達(dá)1200元以上；保留木按現(xiàn)在的市價計算，30年后單株的價值都在400元以上，每畝的收益可達(dá)到1.3萬元以上。

補(bǔ)植方竹可以有效利用林下土地，與杉木形成互補(bǔ)，在杉樹保留木成長過程中也能讓土地產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。方竹的竹筍是非常受歡迎的蔬菜，根據(jù)調(diào)查，黎平野生方竹鮮筍的產(chǎn)量可以達(dá)到60kg/畝，鮮筍的平均價格為8元/kg，每畝收益可達(dá)480元。通過人工改良培育，人工栽植的方竹筍產(chǎn)量預(yù)計能達(dá)到100kg/畝以上，每畝經(jīng)濟(jì)收入可達(dá)800元以上。

5.2 社會效益

5.2.1 擴(kuò)大就業(yè)機(jī)會

可以通過雇傭的方式為當(dāng)?shù)刂苓呣r(nóng)村提供50多個就業(yè)崗位，還可以通過技術(shù)培訓(xùn)的方式提高務(wù)工群眾的林業(yè)技能水平，增強(qiáng)農(nóng)民致富增收的能力。

5.2.2 推動周邊方竹產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

以國有林場為建設(shè)單位，保證營造林工程全部使用良種壯苗，采用集約經(jīng)營的培育措施，帶動周邊村寨和個人開展杉木方竹混交經(jīng)營?；旖辉囼灥拈_展，助推林場技術(shù)人員和全場職工森林經(jīng)營理念轉(zhuǎn)變，提高適應(yīng)新形勢下的森林經(jīng)營水平，有效提升全場職工森林經(jīng)營技能。

5.3 生態(tài)效益

通過杉木大徑材提質(zhì)培優(yōu)措施，可以有效增加森林的單位面積蓄積量，提高林地生產(chǎn)力，確保森林資源永續(xù)利用；方竹林根系發(fā)達(dá)，竹鞭錯綜復(fù)雜、交叉盤結(jié)，可以疏松林內(nèi)土壤，增強(qiáng)土壤通透性。每2年更換一次新葉，地面枯枝落葉層厚，對周圍的環(huán)境有良好的改善。杉木和方竹的混交栽植將杉木單層純林的結(jié)構(gòu)改變?yōu)閱棠炯庸嗄镜亩鄬訌?fù)層林結(jié)構(gòu)，優(yōu)化了林種結(jié)構(gòu)，更增加了森林的水土保持能力和水源涵養(yǎng)能力。

6.結(jié)語

通過對樣地數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)果表明，樣地作業(yè)施工前平均胸徑、樹高和材積均沒有很明顯的差異，樣地處理5年后，平均胸徑產(chǎn)生明顯差異，采集出現(xiàn)極顯著不同。擇伐補(bǔ)植對人工杉木大徑材培育有明顯的促進(jìn)作用，分析原因：一是通過擇伐，增加了杉木林內(nèi)光照和生長空間，通風(fēng)透光的環(huán)境更利于杉木的生長；二是林下補(bǔ)植方竹，通過人工撫育施肥，有效改善了林地土壤肥力，增加了土壤透氣性，提高了林地生產(chǎn)效益。

在郁閉度0.6的杉木林下補(bǔ)植方竹，符合方竹的生長特性，方竹長勢良好。杉木與方竹形成混交林，達(dá)到近自然經(jīng)營的效果，能有效提高林分質(zhì)量水平，近自然經(jīng)營作為一種重要的森林經(jīng)營管理措施，對森林資源的可持續(xù)發(fā)展和林木蓄積的最大化利用都有重大意義。

本次調(diào)查研究結(jié)論因條件有限，試驗時間還不足，結(jié)果并不能充分代表擇伐杉木成熟林補(bǔ)植方竹進(jìn)行混交培育的生長情況，后期還會對樣地進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測，從而得出更有效的研究成果。