杉木?馬尾松人工林林下更新層樹種評價與選擇

摘要以杉木、馬尾松人工林林下更新層樹種為研究對象，采用層次分析法建立包括環境適應性、抗逆性、生長特性、經濟性狀、生態恢復等5個方面，覆蓋了耐庇蔭能力、耐貧瘠能力、耐干旱能力、抗火性能、抗病蟲害能力、速生和豐產性能、林產品的經濟價值、干材特征、改良土壤能力和生態結構穩定能力等11個評價因子的綜合評價指標體系，對南方常見的34個造林樹種進行綜合評價和分級。結果表明，南方紅豆杉、閩楠、紫楠、黑殼楠、栲樹、甜櫧、光皮樺、西南樺和紅錐等9個樹種為林下更新Ⅰ級（最適宜）樹種；木荷、火力楠、楓香、乳源木蓮、深山含笑等18個樹種為林下更新Ⅱ級（較適宜）樹種；柳杉等7種樹種不適宜林下更新。

關鍵詞林下更新層；樹種選擇；層次分析法；人工林

中圖分類號S754文獻標識碼A文章編號0517-6611（2014）04-01093-03

作者簡介王金盾（1966- ），男，福建德化人，高級工程師，從事林下經濟研究。

杉木（Cunninghamia lanceolata）、馬尾松（Pinus massoniana）作為我國南方主要造林樹種[1]，因其速生豐產優質等特性深受林農青睞。但杉木、馬尾松人工林往往形成單優群落，樹種單一，林分結構簡單，林分的抗逆性和穩定性差[2]，容易發生森林火災和導致病蟲害的發生蔓延，并由此出現地力衰退、水土流失等生態環境問題。如何調整林分結構，提升杉木、馬尾松人工林的整體資源質量，并恢復其穩定性，增強抗逆性等生態功能顯得十分重要和迫切。筆者設想通過林下更新層的培育，即在現有人工林分結構中鑲入林下更新層樹種，使得林分長期處于復層林結構狀態，并通過科學培育，使其形成理想林分更新層，最終成為林分主林層的一種生態培育方法。該培育方法通過對人工林鑲入林下更新層樹種，改變現有杉木、馬尾松人工林單優群落結構狀況，一方面可使其較長期處于一種理想的復層林結構狀態，并依靠其生態恢復功能，增強其林分結構抗逆性和穩定性，提升林分整體質量和生態功能； 另一方面，克服傳統的單層林經營進程中采用的皆伐更新模式。關于杉木、馬尾松人工林林下培育的研究前人有過大量的嘗試，但大多圍繞單個樹種的培育技術措施和結構評價方面進行[2-11]。

樹種選擇往往成為林下更新層培育成功與否的關鍵所在和重要技術措施。有關杉木、馬尾松人工林林下更新層樹種選擇與評價方面的研究尚屬空白。層次分析法廣泛應用于各類樹種選擇方面的研究[12-15]。根據福建省的實際，選擇當前主要造林樹種，筆者試圖采用層次分析法建立包括樹種的適應性、抗逆性、生長特征、經濟價值等指標的綜合評價體系，對各樹種進行評價和排序，為杉木、馬尾松人工林林下更新層培育及樹種選擇提供科學依據。

1樹種選擇的原則

林下更新層培育必須掌握造林樹種的生物學、生態學特性和林下更新這一特殊環境要求，才能科學合理地進行樹種選擇，達到成功培育更新層的目標，因此，樹種的選擇需遵循以下原則。

1.1環境適應性原則林下更新層培育是在現有林分內進行的，造林樹種必須適應較為庇蔭的林下生長環境，適應人工經營過程中因肥力衰退形成的較貧瘠土壤條件以及與現有樹木競爭土壤水分的特點。

1.2抗逆性原則 杉木、馬尾松人工林純林化嚴重的現狀導致林分的防火和防病蟲害能力等整體抗逆性能下降，要求造林樹種一方面能夠適應這種狀態，另一方面能夠改變這種局面，達到提升防火能力和減少病蟲害發生能力。

1.3速生豐產性能良好 速生豐產作為人工林培育的目標，當然是更新層造林樹種必備的能力，特別是樹種前期速生性更是決定樹種能否順利進入次林層，形成復層林結構并承擔更新任務的關鍵。

1.4效益兼顧的原則林下更新樹種選擇時，除考慮樹種能否發揮生態效益外，更多應該考慮人工商品林經營經濟價值和社會效益。

2更新層樹種選擇評價模型的建立

2.1更新層樹種選擇評價指標體系的建立

2.1.1一級指標的確定。針對杉木、馬尾松人工林林下結構功能存在的不足之處，結合更新層培育目標，綜合考慮林下環境這一特殊情況，組織了由20名從事森林培育、森林經營、生態恢復和基層施工人員組成的專家評價小組，征集意見并匯總整理，提出了環境適應性、抗逆性、生長特性、經濟性狀、生態恢復等5個一級指標。

2.1.2二級指標的確定。環境適應性是指樹種能夠適應杉木、馬尾松人工林林下這種特殊生境，主要有耐庇蔭能力、耐貧瘠能力、耐干旱能力等3個二級指標。抗逆性是指樹種抵抗外界不良環境的能力，主要有抗火性能和抗病蟲害能力2個二級指標。生長特性是指樹種能否速生和豐產，包括速生性和豐產性能等2個二級指標。經濟性狀是指樹種的經濟價值水平，主要有林產品的經濟價值和木材的干形、出材率等干材特征等2個二級指標。生態恢復是指主要樹種對生態系統的自行修復并保護生態系統良好的能力，主要指樹種改良土壤能力和生態結構穩定能力等2個二級指標。

2.2評價模型的建立運用層次分析法與模糊綜合評判相結合的AHP-模糊評價模型進行評價，可實現主觀與客觀、定性與定量的結合，提高評價可靠度[16-18]。

2.2.1建立判斷矩陣及一致性檢驗。首先是建立判斷矩陣。對遞階層次結構中的各層上的要素可以依次相對于與之有關的上一層要素表述的性質，進行兩兩比較，從而建立一系列的判斷矩陣。判斷矩陣采用1-9比例標度對重要表1更新層樹種選擇評價指標體系

2.2.2評價指標權重集結果。對層次單排序進行加權組合，得到樹種選擇的評價因子的權重值，結果見表2。

2.4綜合評價值計算與分級在明確評價因子的權重后，可按公式（3）計算樹種綜合得分值，當Q≥4.0，為一級（最適宜）樹種； Q≥3.0，為二級（適宜）樹種。