杉木造林整地及撫育技術的綜合評價和決策

鄭 長 瑞

(德化縣林業局，福建 德化 352600)

適地適樹、充分利用自然力培育人工林是提高經營效益的一個重要因素。隨著森林覆蓋率、土地綠化率得到不斷提高，宜林荒山逐步減少。今后可供營造人工林的荒山荒地、需要林分改造的低產低效林分等立地條件相對較差；通過集約經營改善土壤理化性質，促進人工林幼林生長是今后人工林培育的重要手段之一。鑒于這種狀況，本試驗采用三種不同集約程度的整地技術和撫育施肥技術進行定位研究，在全面分析不同整地技術和撫育施肥對杉木幼林生長、造林成本、水土流失等的影響的基礎上，利用灰色局勢決策理論進行綜合評價，為今后集約經營人工林，擴大杉木培育范圍提供理論依據。

1 試驗地自然概況

試驗地設在德化縣三班鎮上寮，位于東經118°16′27″、北緯25°27＇50″。海拔600～650m，年平均氣溫15～16℃，年平均降雨1 650mm，為往年火燒跡地，位于坡上部，坡度10～28°，植被多為芒萁骨、黃瑞木等，沒有腐植質層，土壤緊實，容重1.25～1.30，多為山地黃紅壤，林地評價為Ⅲ類地。

2 研究方法

2.1 試驗材料

本試驗選用杉木2.5代一年生裸根實生苗作為造林苗木。肥料選用(N、P、K)總含量≥30%桉樹專用肥。

2.2 整地和撫育方法

本試驗于2010年2月采用完全隨機區組設計的六種不同處理，每個處理重復3次，統一于2010年3月定植，株行距2m×2m，調查時設標準地4m×30m，并設有隔離帶，各種整地造林撫育技術的具體做法詳見表1。

表1 試驗處理方法

2.3 調查方法

2.3.1 生長量測定

2012年2月卡尺測量地徑和鋼尺測量苗高。

2.3.2 造林成本計算

實地跟蹤統計各個工序用工時間折算單位面積用工量，再乘以單價計算造林成本(平均人工單價按80元×工日-1計算成本。挖掘機工資費用單價按150元×小時-1計算成本)，苗木、肥料款參照造林當年價格計算成本。

2.4 綜合評價方法

采用灰色局勢決策理論對不同整地、撫育技術進行多目標綜合決策。

3 結果與分析

3.1 不同整地、撫育技術對杉木幼林生長的影響

從表2可以看出，不同整地、撫育技術對幼苗生長有一定影響，平均苗高、平均地徑、平均郁閉度表現出處理6>處理4>處理5>處理3>處理2>處理1的趨勢。具體表現為大坪整地>大穴整地>小穴整地，施肥>不施肥。采用DPS統計軟件進行方差分析(用新復極差法進行多重比較)。結果詳見表3、表4、表5。

表2 不同整地、撫育技術對杉木幼林生長及成本的影響目標值

表3 平均樹高方差分析結果表

注：F=710.792；P=0.0001

表4 平均地徑方差分析結果表

注：F=143.017；P=0.0001

表5 平均郁閉度方差分析結果表

注：F=22.113；P=0.0001

平均保存率表現為處理5>處理6>處理2>處理1>處理3>處理4的趨勢。具體表現為大坪整地>小穴整地>大穴整地；施肥<不施肥。采用DPS統計軟件進行方差分析(用新復極差法進行多重比較)。結果如表6。

表6 平均保存率方差分析結果表

注：F=7.775；P=0.0032

3.2 不同整地、撫育方式對杉木造林成本的影響

從表7可以看出，不同整地、撫育技術造林成本存在較大差異，具體表現為大坪整地>大穴整地>小穴整地，施肥>不施肥。

表7 不同整地、撫育方式對杉木造林成本的影響 (單位：元·畝-1)

3.3 不同整地、撫育技術綜合評價

3.3.1 目標和對策的確定

為了對不同整地、撫育技術的適宜度和合理性進行全面評價，本文運用灰色局勢決策理論和方法，從增加林分生產力和降低成本和水土流失等方面確定以下幾個目標：(1)杉木幼樹地徑和樹高生長最高，以提高林分生產力，確保杉木更新和定居。(2)杉木幼樹保存率、郁閉度最高，以保持一定的群體優勢和良好的林相，并減少撫育成本。(3)造林成本最低，以提高人工林培育的經濟效益。(4)水土流失量最低，以達到維護地力和保證林地可持續利用。因此，整地和撫育技術的合理選用是一個多目標決策的問題。根據確定的6個用于綜合評價的目標進行多目標決策選用最佳的整地和撫育技術。

3.3.2 效果測度的選擇和單目標決策矩陣[1]

杉木幼樹地徑、樹高、郁閉度、保存率目標值越大越好，故選擇上項效果測度，其計算公式如下：

rij(P)=uij(P)/maxmaxuij(P)

造林成本和水土流失目標值越小越好，選擇下項測度，其計算公式如下：

rij(P)=minminuij(P)/uij(P)

式中uij(P)為第P個目標下第i個事件第j個對策的白化值(i=1)，maxmaxuij(P)為第P個目標下第i個事件所有對策取得的白化值集中的最大者；minminuij(P)為第P個目標下第i個事件所有對策取得的白化值集中的最小者。由上面公式計算面組成的單目標決策矩陣見表8。表8中sij為局勢標記，它標明某目標下事件與對策二元組合對應的效果測度。從表8可以看出，只要在該表中挑出效果測度最大的對應的整地、撫育技術就能實現對應的目標。

3.3.3 多目標最優局勢的選擇

為了實現多目標的最優決策，把6個目標的效果測度轉為綜合效果測度，公式計算如下：

根據目標重要性的不同，幼樹地徑、樹高、郁閉度、造林成本的權重W1、W2、W4、W5確定為0.2，保存率、水土流失程度的權重W3、W6確定為0.1。綜合決策矩陣：

D(∑)=(r11(∑)/s11r12(∑)/s12r13(∑)/s13r14(∑)/s14r15(∑)/s15r16(∑)/s16)

=(0.57/s110.64/s120.68/s130.79/s140.7/s150.84/s16)

由D(∑)可知，杉木整地、撫育技術的優劣排序依次為s16>s14>s15>s13>s12>s11，即大坪整地造

表8

杉木整地及撫育技術單目標決策矩陣D1=r11(1)/s11r12(1)/s12r13(1)/s13r14(1)/s14r15(1)/s15r16(1)/s16=0.31/s110.63/s120.72/s130.97/s140.72/s151.00/s16D2=r11(2)/s11r12(2)/s12r13(2)/s13r14(2)/s14r15(2)/s15r16(2)/s16=0.24/s110.56/s120.61/s130.92/s140.72/s151.00/s16D3=r11(3)/s11r12(3)/s12r13(3)/s13r14(3)/s14r15(3)/s15r16(3)/s16=0.94/s110.94/s120.91/s130.89/s141.00/s150.99/s16D4=r11(4)/s11r12(4)/s12r13(4)/s13r14(4)/s14r15(4)/s15r16(4)/s16=0.32/s110.44/s120.52/s130.80/s140.68/s151.00/s16D5=r11(5)/s11r12(5)/s12r13(5)/s13r14(5)/s14r15(5)/s15r16(5)/s16=1.00/s110.62/s120.83/s130.57/s140.72/s150.52/s16D6=r11(6)/s11r12(6)/s12r13(6)/s13r14(6)/s14r15(6)/s15r16(6)/s16=1.00/s111.00/s120.50/s130.50/s140.33/s150.33/s16

林擴穴培土追肥撫育(處理6)優于大穴整地造林劈草割灌擴穴培土施肥撫育(處理4)，大穴整地造林劈草割灌擴穴培土施肥撫育(處理4)優于大坪整地造林擴穴培土撫育(處理5)，大坪整地造林擴穴培土撫育(處理5)優于大穴整地造林劈草割灌擴穴培土撫育(處理3)，大穴整地造林劈草割灌擴穴培土撫育(處理3)優于小穴整地造林劈草割灌擴穴培土施肥撫育(處理2)，小穴整地造林劈草割灌擴穴培土施肥撫育(處理2)優于小穴整地造林劈草割灌擴穴培土撫育(處理1)。

4 小結

在立地條件差，交通方便，坡度不大的條件下利用挖掘機進行大坪整地或挖大穴整地，改善土壤物理結構使土壤疏松，有效改善杉木人工林幼樹根系生長環境，可以明顯促進杉木幼樹生長，通過施肥為杉木幼樹早期生長提供營養保障，可以大幅度提高杉木幼樹生長。雖然利用挖掘機進行大坪整地或挖大穴整地和施肥會增加造林成本和造成一定的程度的水土流失，但綜合評價還是比較可取的造林整地技術之一。

參考文獻：

[1]林開敏,洪偉,俞新妥,黃寶龍.杉木幼林撫育技術的綜合評價和決策[J].林業科,2001,37(5).

[2]何厚余.不同整地撫育方式對杉木幼林生長的影響[J].林業科技開發,2001,15(3).