紅皮云杉適地適樹與豐產(chǎn)技術(shù)研究

【摘 要】紅皮云杉是溫帶針闊混交林地帶建群種之一，是良好的建材、航空、造船、膠合板、造紙和音樂器材的原料。紅皮云杉現(xiàn)已成為吉林省主要造林樹種之一，如何發(fā)展紅皮云杉速生豐產(chǎn)林是當(dāng)前營林生產(chǎn)中亟須解決的技術(shù)問題。本文對紅皮云杉人工林的生長狀況和經(jīng)營技術(shù)進行了研究，以供參考。

【關(guān)鍵詞】紅皮云杉；立地條件；豐產(chǎn)技術(shù)；人工林

紅皮云杉為常綠喬木，主要分布在我國的小興安嶺、張廣才嶺、長白山林區(qū)。在長白山林區(qū)生長于海拔500～1800m之間，是溫帶針闊混交林地帶建群種之一，該樹種具有耐寒性強、耐水濕、后期生長迅速等特點，木材材質(zhì)輕軟、文理通直、力學(xué)強度高、聲學(xué)性能好，是良好的建筑材料，也是航空、造船、膠合板、造紙和音樂器材的原料。

二十多年來，吉林省東部山區(qū)進行了大面積的紅皮云杉人工造林，并且獲得成功，筆者通過調(diào)查、研究，總結(jié)了紅皮云杉人工林生長狀況，提出了發(fā)展速生豐產(chǎn)林的技術(shù)措施。

1 試驗方法

調(diào)查白山地區(qū)現(xiàn)有紅皮云杉人工林的立地條件，基本立地類型，不同立地類型林分優(yōu)勢高，進行紅皮云杉人工林優(yōu)勢木、平均木樹干解析。掌握高、徑、材積生長過程，以標(biāo)準(zhǔn)地材料為主，樹干解析材料為輔，采用生長指標(biāo)與多因子相關(guān)的數(shù)學(xué)模型，通過計算機運算，編制紅皮云杉人工林地位指數(shù)表、紅皮云杉人工林地位指數(shù)得分表，制定紅皮云杉人工林豐產(chǎn)指標(biāo)。

2 適地適樹

適地適樹就是使造林樹種的特性，與生態(tài)學(xué)特性和造林地的立地條件相適應(yīng)，充分發(fā)揮生產(chǎn)潛力，達(dá)到該立地在當(dāng)前技術(shù)經(jīng)濟條件下可能達(dá)到的高產(chǎn)水平。

衡量是否達(dá)到適地適樹有兩個標(biāo)準(zhǔn)：一是立地指數(shù)，立地指數(shù)能夠較好的反應(yīng)立地性能與樹種生長之間的關(guān)系；二是平均材積生長量。

2.1 編地位指數(shù)表

2.1.1 基準(zhǔn)年齡T0確定

將林分優(yōu)勢高生長平均高峰后第一個整數(shù)級年齡作為基準(zhǔn)年齡。紅皮云杉高生長高峰期在22年，其后第一個齡級為30年。因此，T0=30年。

2.1.2 采用的數(shù)學(xué)模型

2.1.2.1 優(yōu)勢高平均值時間序列

H（t）=a+bt+ct2

式中t為林齡；H（t）為t時的林分優(yōu)勢高平均值

2.1.2.2 優(yōu)勢高標(biāo)準(zhǔn)差時間序列

S（t）=ae-b/t

式中S（t）為t時林分優(yōu)勢高標(biāo)準(zhǔn)差。

2.1.3 地位指數(shù)曲線

h（t）=H（t）-[H（t0）-SI]×S（t0）/S（t）

式中，SI為地位指數(shù)，h（t）為在地位指數(shù)SI的情況下年齡t時的基準(zhǔn)林分優(yōu)勢高。用于繪制地位指數(shù)曲線。

紅皮云杉立地指數(shù)曲線取5個，分別為SI=11，13，15，17，19m。由地位指數(shù)曲線與各齡階關(guān)系，編出地位指數(shù)表。

2.2 地位指數(shù)得分表的編制

2.2.1 立地條件的劃分

紅皮云杉立地條件采用不同海拔、坡度、坡向、坡位和土層厚來描述。其中，海拔分為高（901～107m）、中（501～900m）、低（260～500m）；坡度分為平（5°）、緩（6～15°）、斜（16～25°）、陡（>26°）；坡向分為陽和陰；坡位分為上、中、下；土層分為厚和薄。這樣，將立地條件劃為144個類型。

2.2.2 得分表的計算

根據(jù)每個標(biāo)地對上述立地條件的反應(yīng)，應(yīng)用數(shù)量化理論1，求算立地得分方程Y=K+∑△ijXij得到得分表。

2.2.3 適地適樹表

求算所有立地類型的地位指數(shù)。根據(jù)立地條件反應(yīng)表，由地位指數(shù)得分表上查得144個立地類型的地位指數(shù)。

適地適樹標(biāo)準(zhǔn)：從地位指數(shù)表看出，上等立地條件的地位指數(shù)為16.0～17.9m，最佳立地條件的地位指數(shù)為18.0～19.9m。對于紅皮云杉來說，上等立地條件以上就可稱適地適樹。由此，以地位指數(shù)16m作為標(biāo)準(zhǔn)。

適地適樹表：根據(jù)144個立地類型的地位指數(shù)和適地適樹指標(biāo)，編制適地適樹表。從中選出17個豐產(chǎn)立地條件（地位指數(shù)≥18m），適宜立地條件69個（地位指數(shù)≥16m）。

2.3 豐產(chǎn)林指標(biāo)

編制豐產(chǎn)林指標(biāo)，以最佳立地條件下的林分優(yōu)勢高生長過程為基礎(chǔ)，通過統(tǒng)計分析導(dǎo)出豐產(chǎn)林林分平均高、平均直徑、每公頃株數(shù)、單位面積蓄積和年平均生長量。

2.3.1 基礎(chǔ)方程

h（t）=H（t）-[H（t0）-18.0] ×S（t0）÷S（t）

式中h（t）為t年的林分優(yōu)勢高；H（t）為t年的林分優(yōu)勢高平均值；t0為基準(zhǔn)年齡（30）；H（t0）基準(zhǔn)年齡優(yōu)勢高平均值；18.0為最佳立地臨界值；S（t0）、S（t）分別指在t0、t年的林分優(yōu)勢高標(biāo)準(zhǔn)差。

2.3.2 樹高方程

Hm=a+BHt

式中Hm為林分平均高；Ht為林分優(yōu)勢高；t為林齡。

2.3.3 直徑方程

D=aHb

式中D為林分平均直徑；H為林分平均高。

2.3.4 株數(shù)方程

N=800×LOG[CH-D+a+b×SQRT（H）]

式中N為每公頃株數(shù)；H為林分平均高；D為林分平均直徑。

2.3.5 材積方程

V=aDb×HC

式中V為單株樹干材積；D為胸高直徑；H為樹高。

2.3.6 蓄積量公式

M=N×V

式中M為單位面積蓄積量。

2.3.7 生長量公式

Z=M/t

式中Z為林分平均生長量；t為林齡

2.3.8 豐產(chǎn)林指標(biāo)

應(yīng)用上述方程和公式，編制t=10～40年的豐產(chǎn)林指標(biāo)。以40年為例，達(dá)40年的豐產(chǎn)立地條件，每公頃年生長量為10m3；適宜立地條件，每公頃年生長量為8.3m3。

3 紅皮云杉豐產(chǎn)的主要技術(shù)措施

3.1 立地選擇

（1）一般選擇中海拔、陽向或陰向、中上坡位、土層厚薄不限的立地條件。

（2）有林地林分優(yōu)勢高適宜區(qū)達(dá)到16m以上，豐產(chǎn)區(qū)達(dá)18m以上。

3.2 種子

應(yīng)選用當(dāng)?shù)胤N源，或者經(jīng)種源試驗鑒定的或長期試驗生長穩(wěn)定的外地良種。

3.3 苗木

采用換床苗，苗齡為S2-2、S1-3，地徑為0.4cm以上，苗高25cm以上，側(cè)根12條以上。

3.4 整地

整地時間在造林前一年的秋季進行。采用明穴或半明穴整地，穴面為60cm×60cm×25cm。

3.5 栽植密度

最佳立地條件下，初植密度4400株/hm2。

3.6 幼林撫育

幼林撫育堅持不漏撫、不傷苗、保證質(zhì)量的原則。

3.7 生長撫育

生長到一定階段會導(dǎo)致林分郁閉而影響生長，此時應(yīng)進行生長撫育，以保持良好的生長勢頭。

4 結(jié)論

（1）編制紅皮云杉人工林地位指數(shù)表和紅皮云杉人工林地位指數(shù)得分表。通過地位指數(shù)表對現(xiàn)有紅皮云杉人工林做出正確的評價；通過林分優(yōu)勢高，查找地位指數(shù)表反映不同年份的立地質(zhì)量；根據(jù)地位指數(shù)得分表，選擇最佳立地條件或者適宜立地條件，做出科學(xué)的判斷。

（2）編制豐產(chǎn)指標(biāo)，對各年齡下的胸徑生長量、高生長量、合理密度、蓄積生長量等有了數(shù)量指標(biāo)。

（3）紅皮云杉地位指數(shù)表、紅皮云杉地位指數(shù)得分表的編制以及豐產(chǎn)指標(biāo)的制定，為合理經(jīng)營現(xiàn)有的紅皮云杉人工林和營造紅皮云杉豐產(chǎn)林選擇最佳立地條件提供了科學(xué)依據(jù)。