杉木人工林林下更新試驗研究初報

林嚇寶

（福建省順昌埔上國有林場，福建 順昌353205）

1 引言

杉木（Cunninghamia lanceolata（Lamb.）Hook.）是中國南方最重要的速生用材樹種。目前，隨著杉木栽培面積的不斷擴大，闊葉林面積銳減，杉木同齡單層林帶來的生長量下降、病蟲害加劇等生態問題逐漸引起人們的關注［1，2］。因此尋求維持杉木人工林長期生產力的有效途徑，以保證杉木人工林的持續速生豐產和人工林生態系統的穩定性，已成為當前林業生產中急需解決的重大課題，對林業的可持續發展具有重要的理論和現實意義。

實踐證明大面積人工純林是不可能持續發展的。為了扭轉人工純林單一造林的經營模式，有必要從理論和實踐兩方面研究克服人工純林弊端的途徑和方法，這是當今林學研究的熱點之一。人工復層林結構較復雜，穩定性較強，能持續發揮森林效益，充分利用空間，培育市場需要的優質木材（年輪窄、致密均勻），交替生長收獲可增加收益，還具有維持地力、涵養水源、美化環境等多種優點和公益機能等，是克服人工純林弊端的有效途徑。20世紀70年代后期，日本以柳杉、扁柏和落葉松等為代表樹種，開展復層林培育和經營管理體系等方面的研究，并取得了許多有價值的研究成果，在該研究領域中已處于世界的領先地位。

我國在人工復層林培育與研究方面起步較晚，存在著許多空白［3～6］。因此，人工復層林研究已成為當務之急。本文通過設置試驗地，研究了4種不同保留密度下杉木人工林林下更新形成復層林的生長狀況，探索營造杉木人工復層林技術的可行性，為改變杉木傳統的單一栽培模式，維持林地長期生產力提供科學依據。

2 試驗地概況

試驗地位于福建省順昌埔上國有林場河墩工區34大班3小班的一片32年生杉木林中。試驗林分于2009年下半年按照試驗設計進行疏伐或皆伐，2010年2月在林冠下用1年生杉木苗營造杉木林。

3 研究方法

3.1 試驗設計方法

采用完全隨機區組設計布置固定標準地。設置4個區組，每個區組5個小區（疏伐后將分別安排5個處理：疏伐保留密度75株／hm2、150株／hm2、225株／hm2和300株／hm2及皆伐對照），共設20個小區，小區形狀為正方形，面積666.67m2，標準地的4個角均打下水泥樁并作標記。于2009年下半年按照試驗設計進行疏伐或皆伐，2010年2月在林冠下用1年生杉木苗營造杉木林。

3.2 調查方法

造林后當年的年底（2010年底），使用羅盤儀、皮尺等工具對試驗地的每株杉木（老樹和幼樹）進行生長量調查和位置的測定，并將每株樹的位置坐標輸入計算機中，作為計算任意兩株樹距離的依據。

造林后2年（2011年底）進行杉木試驗林分生長調查，包括老樹和更新的幼樹的樹高、胸徑（幼樹為地徑）、冠幅，造林后第1年的成活率。調查時杉木幼樹為2年生。

3.3 數據處理方法

試驗后1年，由于遇到風災，一些保留的大樹被刮倒，因此試驗地實際保留的大樹密度與設計相比偏低，這對試驗結果有一定影響。

采用SPSS11.5統計軟件對試驗數據進行方差分析、多重比較和回歸分析。

將20個試驗小區的杉木生長數據進行匯總整理，老樹和幼樹分別計算平均胸徑或地徑（幾何平均數：即每株樹胸徑的平方和除以總株數，再開二次方）、平均樹高（算術平均數）和密度。

以試驗小區為單位，將匯總的數據輸入SPSS軟件的數據表中，每行存放1個小區（共20個小區），每列存放1個變量（處理號、地徑、樹高等），依次執行菜單Analyze、General Linear Model、Multivariate，將“幼樹地徑”、“幼樹樹高”選入Dependent variable框中，“處理”選入Fixed factor（s）框中；點擊 Model子對話框，在Specify Model選項中選Custom，在Build term（s）下拉列表框中選Main effects，再用黑色箭頭將“處理（F）”選入右側的model框中，點擊Continue；點擊Post Hoe子對話框，用黑色箭頭將“處理”選入右側的Post Hoe tests for框中，在Equal Variances Assumed復選框中，勾選S.N.K，點擊Continue；最后點OK，則程序給出方差分析和S.N.K多重比較結果。

4 結果與分析

20個試驗小區的杉木生長數據整理結果見表1。表1數據的方差分析和多重比較計算結果列于表2、表3。

表1 試驗地不同小區杉木林生長狀況

表2 試驗地不同處理杉木幼林生長量方差分析

表3 試驗地不同處理杉木林平均生長狀況

從各處理生長量平均值上看，除了第2處理（老樹每公頃保留株數為105～135株）的幼樹地徑最大外，幼樹生長量有隨著老樹保留密度的增加而下降的趨勢（表3、圖1）。

圖1 不同老樹保留密度下2年生杉木幼樹的生長量

老杉木每公頃保留密度為75株、150株、225株和300株的林下杉木更新幼樹的平均樹高分別為對照的97.19%、94.94%、90.45%和84.83%，平均地徑分別為對照的96.23%、109.12%、96.23%和80.82%。

方差分析結果表明，不同處理處理間的杉木更新幼樹地徑生長有顯著差異（P＝0.006＜0.05），在復層林中以杉木老樹每公頃保留株數為105～135株處理的林下更新杉木生長為最好；但不同處理間的杉木更新幼樹的樹高生長沒有顯著差異（P＝0.199＞0.05）。

S－N－K（Student－Newman－Keuls）法多重比較結果表明，處理4（老樹保留密度為300株／hm2）的林下更新杉木幼樹的地徑顯著小于處理2（老樹保留密度為135株／hm2）和處理5（對照），而不同處理其余的地徑值和所有的樹高值之間的差異均未達到顯著水平（表3）。

5 結語

不同的老樹保留密度（75～300株／hm2）對林下人工更新的2年生杉木幼樹生長有一定影響。除了第2處理（老樹保留株數為135株／hm2）的幼樹地徑最大外，幼樹生長量有隨著老樹保留密度的增加而下降的趨勢。

老杉木每公頃保留密度為75株、150株、225株和300株的林下杉木更新幼樹的平均樹高分別為對照的97.19%、94.94%、90.45%和84.83%，平均地徑分別為對照的96.23%、109.12%、96.23%和80.82%。

不同處理間的杉木更新幼樹地徑生長有顯著差異，在復層林中以杉木老樹保留株數為105～135株／hm2處理的林下更新杉木生長為最好；但不同處理間的杉木更新幼樹的樹高生長沒有顯著差異。

處理4（老樹保留密度為300株／hm2）的林下更新杉木幼樹的地徑顯著小于處理2（老樹保留密度為150株／hm2）和處理5（對照），而不同處理其余的地徑值和所有的樹高值之間的差異均未達到顯著水平（表3）。

試驗后1年，由于遇到風災，一些保留的大樹被刮倒，因此試驗地實際保留的大樹密度與設計相比偏低，這對試驗結果有一定影響。

不同的老樹保留密度（75～300株／hm2）對林下人工更新的杉木幼樹生長的長期影響以及老樹本身生長趨勢有待于今后進一步觀測。

［1］ 俞新妥.中國杉木90年代的研究進展I.杉木研究的特點及有關基礎研究的綜述［J］.福建林學院學報，2000，20（1）：86～95.

［2］ 俞新妥.杉木［M］.福州：福建科學技術出版社，1982.

［3］ 楊惠強，朱 煒，李寶福，等.杉木人工復層林試驗初報［J］.福建林業科技，1999，26（2）：11～14.

［4］ 劉東蘭，鄭小賢.人工復層林研究［J］.世界林業研究，1999，12（2）：24～27.

［5］ 潘國興，賀 明.皖東松樹純林與復層混交林比較研究［J］.應用生態學報，1994，5（4）：342～348.

［6］ 齊樂賢.日本復層林培育技術［J］.遼寧林業科技，1990（4）：34～36、18.