杉木人工林天然更新闊葉樹生長效果分析

張炳春

(福建省寧化縣自然資源局，福建 寧化 365400)

1 引言

在我國南方，杉木是重要速生用材樹種之一， 生長快， 材質好， 產量高， 用途廣， 且距今有1000多年的人工栽培歷史。但由于片面追求速生豐產及經濟效益，采取成熟林皆伐連栽的經營模式，導致地力衰退，森林生態系統退化、生態功能下降,生物多樣性退化，林地難以可持續經營[1～4]。為提高地力，增加生物多樣性，近年來，國家大力發展針闊混交造林，很多學者也對針闊混交造林效果進行了研究[5～7]，但人工種植的針闊混交林大都屬于同齡單層林，樹種結構單一，相對于天然的異齡復層林來說，天然林能夠更好地發揮生態效益，增加生物多樣性。為了解決這些問題，很多學者進行了多方面的研究，提出了近自然林業經營理論[8～10]，近自然林業就是經營與利用人工林，按天然林恢復(更新)的自然規律，相近似地采取造林技術措施，實現人工林“天然化”的目的[11]。本文對寧化國有林場20年生的人工杉木林中天然更新闊葉樹生長效果進行調查分析，為國有林場近自然林業經營理論和實踐提供參考。

2 試驗地概況

試驗地位于福建省寧化國有林場陳坊工區009林班19大班030小班。東經116°44′32″～116°44′43″，北緯26°8′54″～26°9′9″，海拔高400～550 m,坡度26°，屬中亞熱帶季風氣候，氣候溫和，雨量充沛，年平均氣溫15～18 ℃，1月極端最低溫-5.5～6 ℃。1998年人工栽植杉木，栽植密度2505株/hm2，栽植面積10.1 hm2，栽植前為馬尾松闊葉樹混交林采伐跡地，栽植后當年除萌1次，割草撫育1次，第二年割草撫育1次,第三年割草撫育1次，在撫育時對天然更新的闊葉樹給予留下。

3 試驗方法

調查方法：于2019年10月中旬，在試驗地分不同坡位設置面積為1畝的標準地9個，對標準地內胸徑大于5 cm的所有樹木每木檢量胸徑、樹高并計算蓄積量，對于胸徑小于5 cm的只計算株數。

分析方法：根據標準地的平均胸徑，平均樹高和株數，按《福建省闊葉樹二元立木材積表》和《福建省杉木人工林二元立木材積表》計算出闊葉樹、杉木單株材積，再推算出每公頃蓄積量。并對調查數據進行方差對比分析及LSD法多重比較分析。

4 結果與分析

4.1 不同坡位對天然更新闊葉樹種類及密度的影響

不同坡位對闊葉樹更新種類及密度具有顯著影響。從表1可以看出,山谷和中部闊葉樹天然更新的種類比脊部較多，山谷和中部天然更新的闊葉樹有6種，脊部天然更新的闊葉樹4種；中下部天然更新闊葉樹的種類比脊部多了2種。山谷天然更新的闊葉樹密度1515株/hm2，中部天然更新的闊葉樹密度1275株/hm2，脊部天然更新的闊葉樹密度1020株/hm2，山谷天然更新的闊葉樹密度平均比中部和脊部高出18.8%和48.5%。從表1也可以看出，檫樹更新株數最多，其次是木荷及絲栗栲，杉木保留株數脊部的最多，其次是中部和山谷，說明山谷的闊葉樹天然更新后長勢超過了杉木，中下部的闊葉樹成了優勢樹種，原來種植的杉木競爭不過闊葉樹，被闊葉樹替代。經方差分析及LSD法多重比較：不同坡位天然更新的闊葉樹密度達到極顯著差異水平(表2)。

表1 不同坡位林木密度統計(胸徑大于5 cm) 株/hm2

4.2 不同坡位對天然更新闊葉樹胸徑生長的影響

不同坡位對天然更新闊葉樹胸徑有較大的影響。從表3可以看出，闊葉樹各樹種山谷的平均胸徑均比中部和脊部大，闊葉樹綜合平均胸徑山谷比中部高19.4%，比脊部高49.5%。經方差顯著性檢驗及LSD法多重比較分析：胸徑生長達到極顯著差異水平(表4)。

表2 不同坡位闊葉樹密度方差分析及其顯著性檢驗

表3 不同坡位胸徑生長量統計 cm

表4 不同坡位對闊葉樹胸徑生長影響方差分析及其顯著性檢驗

4.3 不同坡位對天然闊葉樹樹高生長的影響

不同坡位對天然闊葉樹樹高生長具有較大的影響，從表5可以看，闊葉樹各樹種山谷的平均樹高均比中部和脊部高，闊葉樹綜合平均樹高山谷比中部高19.4%，比山脊高25.6%。經方差顯著性檢驗及LSD法多重比較分析：樹高生長有顯著差異水平(表6)。

表5 不同坡位闊葉樹樹高生長統計 m

表6 不同坡位對闊葉樹樹高生長影響方差分析及其顯著性檢驗

4.4 不同坡位對闊葉樹蓄積量的影響

不同坡位對天然闊葉樹蓄積量生長具有較大的影響，從表7可以看，闊葉樹各樹種山谷的單位蓄積量均比中部和脊部高，闊葉樹綜合單位蓄積山谷比中部高77.3%，比脊部高303%。單位總蓄積量下坡266 m3/hm2,分別比中部和脊部高9.5%和15.9%。經方差顯著性檢驗及LSD法多重比較分析：蓄積生長達到極顯著差異水平(表8)。

表7 不同坡位闊葉樹蓄積量生長統計 m3

表8 不同坡位對闊葉樹蓄積生長影響方差分析及其顯著性檢驗

5 結論與討論

(1)不同坡位對天然闊葉樹的種類及密度有影響，山谷和中坡闊葉樹的種類及密度均比脊部多而且超過杉木成為優勢樹種。

(2)不同坡位對天然闊葉樹的胸徑和樹高生長具有顯著影響，胸徑和樹高生長從高到低均是山谷>中部>脊部。

(3)不同坡位對天然闊葉樹的蓄積生長具有顯著影響，蓄積量生長從高到低是山谷>中部>脊部。

(4)該試驗地已經由原來栽植的杉木純林演替為多樹種混交的杉闊混交林，林分結構出由單層同齡林林變為復層異齡林，按樹種看，檫樹生長最好，其次是南酸棗，與杉木共同成為了上層木，擬赤楊、刨花楠、木荷更小，形成中間層，下層還有胸徑小于5 cm的闊葉樹，主要有絲粟栲、木荷和刨花楠，說明闊葉樹有強大的天然更新能力，在山谷或中下部立地條件較好的地方，如果沒有人為干預或破壞，可以天然更新成林。

(5)今后要繼續按近自然林業經營的方向對該小班進行經營，保留目的樹，伐除干擾樹，提高森林結構的豐富度和多樣性 ,從而使森林的生態功能得到質的提升[12]。筆者本文只是對杉木人工林天然闊葉樹生長效果進行了分析，今后還要從近自然林業方面，加強對人工杉木林及人工馬尾松林的研究，為林業的可持續經營提供經營參考。