間伐對(duì)杉木人工林林分生長(zhǎng)的影響

曹新英

福建省連城邱家山國(guó)有林場(chǎng)，福建連城366208

杉木(Cunninghamia lanceolata)是中國(guó)福建山區(qū)最為常見(jiàn)的速生用材樹(shù)種，在生長(zhǎng)、材質(zhì)、產(chǎn)量以及用途等方面表現(xiàn)突出[1-3]。隨著中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和天保林規(guī)模的不斷延伸，以及木材產(chǎn)出的轉(zhuǎn)變，人工林逐漸代替過(guò)去的產(chǎn)出方式。而人工林的培育主要通過(guò)撫育間伐得以豐產(chǎn)，主要表現(xiàn)在調(diào)控林分密度這一環(huán)節(jié)，科研工作者長(zhǎng)期以來(lái)一直備受關(guān)注[4，5]。有研究表明，杉木人工林的間伐對(duì)培育調(diào)控林分密度起著重要作用，對(duì)改善林分樹(shù)種組成、改善森林環(huán)境和維護(hù)林分地力起著重要作用[6，7]。該研究通過(guò)對(duì)12 年生的杉木人工林進(jìn)行間伐，并以同期未間伐的杉木進(jìn)行對(duì)照，探索杉木大徑材培育的可行性，以期為杉木大徑材的培育提供科學(xué)理論依據(jù)。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地設(shè)在連城邱家山國(guó)有林場(chǎng)黃泥坪管護(hù)站，為亞熱帶海洋性氣候，常年氣候溫和，夏季多雨，年均氣溫為17℃，最高溫為36.5℃，最低溫為-6.0℃，無(wú)霜期270d，年平均降雨量1650mm～2200mm，常年相對(duì)濕度79%，海拔高度約570m，土壤為紅壤，土層深厚疏松肥沃。

2 研究方法

2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2015 年，選取12 年生的杉木中齡林為試驗(yàn)對(duì)象，并在同年12 月進(jìn)行間伐試驗(yàn)。樣地為Ⅱ級(jí)林地，均位于下坡位，立地條件基本一致。設(shè)30%的間伐強(qiáng)度和5%的弱度間伐（CK）、每個(gè)處理設(shè)置3 個(gè)重復(fù)，面積均為400m2標(biāo)準(zhǔn)樣地，樣地間留有明顯間隔進(jìn)行無(wú)序排列。

2.2 調(diào)查方法

間伐前固定好樣地。對(duì)樣地內(nèi)的杉木進(jìn)行每木檢尺，實(shí)測(cè)胸徑在5cm 以上的杉木，測(cè)量記錄其胸徑和樹(shù)高，并對(duì)胸高處噴漆和掛牌作記號(hào)，便于以后測(cè)量。間伐后，分別在間伐后2 年(2017 年)、間伐后3 年(2018 年)和間伐后5 年(2020 年)對(duì)樣地內(nèi)編號(hào)的林木進(jìn)行復(fù)查。間伐后對(duì)照(CK)密度2602株/hm2，間伐強(qiáng)度30%后密度1897株/hm2。杉木單木材積計(jì)算根據(jù)夏忠勝[8]等所擬合的公式。

式中：V 為單株材積(m3)，D 為單株胸徑(cm)，H為單株樹(shù)高(m)。

胸徑采用胸徑尺進(jìn)行測(cè)量；樹(shù)高采用測(cè)高測(cè)距儀進(jìn)行測(cè)量。

林分蓄積量為所有杉木單株材積的累加而得。

2.3 數(shù)據(jù)處理

運(yùn)用Excel 2007 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 間伐對(duì)杉木人工林平均胸徑的影響

從表1 可以得出，間伐強(qiáng)度30%與間伐強(qiáng)度5%（CK）的杉木林分胸徑差異顯著（P＜0.05）。在連續(xù)5a 內(nèi)，間伐強(qiáng)度30%的平均胸徑增長(zhǎng)量也明顯高于CK。林分平均胸徑在對(duì)照和間伐條件下，均隨著生長(zhǎng)時(shí)間的增加而增加。間伐后5a，杉木林分胸徑增長(zhǎng)量與對(duì)照(CK)相比，二者同期平均林分增長(zhǎng)量差值達(dá)到最大，為1.23cm。總之，間伐能夠加快杉木林分胸徑的生長(zhǎng)，從而使其較早地進(jìn)入成材期。

表1 間伐對(duì)杉木人工林胸徑的影響Tab.1 Effect of Thinning on Dbh of Cunninghamia lanceolata Plantation

3.2 間伐對(duì)杉木人工林平均樹(shù)高的影響

由表2 可以得出，在不同期間伐的杉木人工林，4 個(gè)間伐階段的杉木林分樹(shù)高連年生長(zhǎng)量與平均胸徑基本具有同樣的變化規(guī)律。在兩種模式的處理下，不同年份間均存在顯著差異（P＜0.05）。平均樹(shù)高生長(zhǎng)量來(lái)看，林分平均樹(shù)高的生長(zhǎng)量與間伐強(qiáng)度的關(guān)系不大，從而說(shuō)明間伐對(duì)樹(shù)高生長(zhǎng)無(wú)顯著影響，以及密度對(duì)樹(shù)高的生長(zhǎng)沒(méi)有影響。

表2 間伐對(duì)杉木人工林樹(shù)高的影響Tab.2 Effect of Thinning on Tree Height of Cunninghamia lanceolata Plantation

3.3 間伐對(duì)杉木人工林平均單株材積和蓄積量的影響

從圖1 可以得出，兩種處理下的杉木林分平均單株材積在不同的間伐階段均隨著年份的遞增而增加。4 個(gè)年份段的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，兩種間伐處理的單株材積在各年份均呈遞增趨勢(shì)，并且兩者間存在顯著差異（P＜0.05）。說(shuō)明間伐有利于促進(jìn)林分單株材積的增長(zhǎng)，且可能與間伐強(qiáng)度有關(guān)。

圖1 間伐對(duì)杉木人工林單株材積的影響Fig.1 Effect of Thinning on Single Tree Volume of Cunninghamia lanceolata Plantation

從表3 可以得出，間伐后2a～5a，間伐下的林分蓄積量在不同年份均高于對(duì)照林分，但具有不同的差異性。間伐5a 后，林分平均蓄積量與對(duì)照林分相比，分別增加了183.08m3/hm2和164m3/hm2。從而說(shuō)明間伐對(duì)提高單株材積和林分蓄積量起著重要作用。

表3 間伐對(duì)杉木人工林蓄積量的影響Tab.3 Effect of Thinning on Volume of Cunninghamia lanceolata Plantation

4 結(jié)論與討論

4.1 結(jié)論

間伐是培育人工林的重要手段之一，常用于人工林的經(jīng)營(yíng)管理，目的在于通過(guò)伐除部分發(fā)育不良的小徑階樹(shù)木，從而改變林分結(jié)構(gòu)和密度，為優(yōu)勢(shì)林木提供有利的生長(zhǎng)空間[1，9]。12 年生的中齡杉木人工林在伐后3 個(gè)階段的林分平均胸徑均高于對(duì)照同期林分，但對(duì)樹(shù)高無(wú)顯著影響，這表明間伐能夠促進(jìn)杉木林分胸徑的生長(zhǎng)。間伐對(duì)杉木林分胸徑和樹(shù)高生長(zhǎng)的促進(jìn)作用，在最初兩年不明顯而后逐漸顯著。

4.2 討論

龍忠于等[10]研究同樣表明，間伐能夠促進(jìn)杉木胸徑的生長(zhǎng)。而在間伐對(duì)樹(shù)高生長(zhǎng)的影響方面，董希斌[11]認(rèn)為間伐對(duì)落葉松的樹(shù)高生長(zhǎng)影響不顯著。通過(guò)對(duì)比可知，經(jīng)間伐后有利于單株材積和林分蓄積量的提高，童方平等[12]對(duì)火炬松的研究也有同樣的結(jié)果。總之，間伐對(duì)杉木個(gè)體的生長(zhǎng)具有一定的促進(jìn)作用，但是要進(jìn)一步提高林木徑級(jí)比例和改善林木材種結(jié)構(gòu)，還要綜合考慮間伐強(qiáng)度。