不同撫育間伐強度對杉木林生長的影響

李華福 譚文瑋 劉斌 周歡 林莉 張征平

摘要 [目的]研究不同撫育間伐強度對杉木生長的影響，為杉木林分生長狀況的改善提供理論參考。[方法]主要以茅栗坑山場9塊樣地為試驗地，以1/3、1/4、1/5 3種撫育間伐強度各做3次重復的撫育管理，對2018、2019年樣地內單株進行每木檢尺，研究不同撫育間伐強度對杉木胸經、樹高、蓄積、單株林積的影響。[結果]撫育間伐對林分生長有明顯的促進作用，隨著撫育間伐強度的增加，林分的平均胸徑、單株材積、蓄積的相對增長量也隨之增加，其中1/3撫育間伐強度下增長最多，分別達到9.97%、27.64%、27.78%;平均樹高相對增長量先下降后增加，在1/3撫育間伐強度下增長最多，達到4.88%。[結論]撫育間伐可以促進林分生長，提高林分質量，可以實現木材的早期利用及總利用量。

關鍵詞 杉木人工林;撫育間伐強度;林分生長

中圖分類號 S791.27? 文獻標識碼 A? 文章編號 0517-6611（2022）05-0105-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.05.026

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Effects of Different Tending and Thinning Intensities on the Growth of Cunninghamia lanceolata Forests

LI Hua-fu1，TAN Wen-wei2，LIU Bin1 et al

（1.Aoshang Forest Farm of Anfu County of Jiangxi Province， Anfu， Jiangxi 343212;2.Liaotang Township People’s Government of Anfu County of Jiangxi， Anfu， Jiangxi 343200）

Abstract [Objective]To study the effects of different tending and thinning intensities on the growth of Cunninghamia lanceolata， so as to provide theoretical reference for the improvement of the growth status of Cunninghamia lanceolata stand.[Method] Nine sample plots in Maolikeng Mountain Farm were used as experimental plots， and tending management was repeated three times with three tending intensifications， 1/3， 1/4 and 1/5， respectively.During this period， each plant in the 2018 and 2019 sample plots was checked per wood scale.The effects of tending thinning intensity on DBH， tree height， volume and single plant volume of Cunninghamia lanceolata were studied.[Result]The experimental results showed that tending thinning had obvious promoting effect on the growth of stand.With the increase of tending intensities， the average DBH of stand， the relative growth amount of wood volume per plant and the accumulation increased， and the 1/3 tending intensity increased the most， reaching 9.97%， 27.64% and 27.78% respectively.The relative growth of average tree height decreased first and then increased， and the maximum growth reached 4.88% under 1/3 tending intensity.[Conclusion] Tending thinning can promote the growth of the stand， and the early utilization and total utilization of wood can be realized through the experiment to find suitable tending intensity of the local stand and improve the quality of the stand.

Key words Cunninghamia lanceolata plantation;Tending thinning;Stand growth

作者簡介 李華福（1978—），男，江西安福人，助理工程師，從事林業生產和技術推廣工作。

收稿日期 2021-07-14;修回日期 2021-08-20

杉木（Cunninghamia lanceolata）是杉科、杉木屬喬木。杉木生長快， 病蟲害少， 干形挺直， 材質輕盈而堅韌， 方便簡單加工， 木材顏色和紋理漂亮，板材耐久性能好，不翹裂，具有獨特的香味， 耐腐力強，不受白蟻蛀食，是少見的優秀本土樹種，與我國南方環境相適應，是我國南方地區栽培面積最大的用材樹種[1]。但是國內杉木人工林存在過純、過密的問題[2]，這是一個棘手的難題，具體表現為生物多樣性較低、恢復力較弱，導致土地肥沃程度降低，生態效益下降，生產率長期下降。與此同時，由于經濟和社會發展，人們對木材的需求減少，尤其是對杉木的需求減少，故在生態和經濟方面都是不可持續的[3-5]。杉木的撫育管理有著重要意義，選擇合適的撫育管理強度可以提高林分質量，增加經濟效益、生態效益，使林分發揮出最大效益[6]。

間伐是指從森林粗壯時期到正式采伐階段，對未成熟森林的一部分進行周期性的采伐，為殘存森林創造良好的生長環境，獲得一定量的木材[7]。不僅是林分生長和林分結構會受到撫育間伐影響，森林環境及生物多樣性等也會受到影響[2，8]。根據當地的地理生態環境條件，采取合理的撫育間伐可使林分結構和林分環境得到提升，林木生長得以促進，林木的質量也相應提高。對于具體林分而言，根據其經營目的和樹種特性，采取合理的種植密度會對林分生長起到促進作用，但隨著單株樹木生長，會引起林分密度分布不均勻，從而會影響到其他單株的生長，因此應及時采取撫育間伐，對林分密度進行合理調整;其次，可以通過撫育間伐對林分中品質較差的單株進行清理，改善林分質量;另外合理的撫育間伐可以擴大樹木的生長空間，改善光照條件，使保留木更好地生長，并縮短培育年限。雷相東等[9]在落葉松云冷杉混交林的研究中發現撫育間伐對試驗林木生長有促進作用，隨著撫育強度的增強，林木胸徑和樣地蓄積增速隨之提高;黃鑫春等[10]對于紫椴的研究得出，隨著撫育間伐強度的增強，林木胸徑、樹高、材積等生長量均出現先增大后減小的現象。

前人對不同地區不同樹種的撫育間伐效果進行了大量研究，大多得出撫育間伐強度對胸徑和材積有著顯著影響的結論[9-12]。筆者研究了3種不同撫育間伐強度下，杉木林的胸徑、樹高、材積和樣地蓄積的增長變化，探討撫育間伐對人工杉木林分的影響，旨在找到適合的撫育強度，為杉木人工林改造提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況 茅栗坑山場坐落于贛中西部江西省安福縣境內，地處114°09′～114°53′E，27°04′～27°35′N。屬亞熱帶濕潤氣候，有溫和的氣候、充足的降雨、充足的光線，季節分明和無霜期較長。年均氣溫17.6 ℃，總降水量1 500～1 700 mm，全年各季降水量相差較大，4—6月降水量占全年降水量的46.6%，山區降雨量偏大，且多地方性雷雨。

地形多山，最高海拔1 918.3 m，大部分地區海拔300～600 m。土壤偏酸性，pH 4.5～5.5，山地以黃壤、紅黃壤、黃棕壤為主，其次是棕壤、灰棕壤。成土母質以花崗巖、片麻巖、千杖巖、灰質泥巖為主，少數為石灰巖，土層厚度多為30～100 cm，質地多為團粒結構，土壤肥沃，適宜各種林木生長。

1.2 試驗方法

選擇江西省安?？h茅栗坑山場為試驗地，在茅栗坑山場設置9塊面積（0.067 hm2）相同的樣地作為試驗地，分別以1/3、1/4、1/5共3種撫育間伐強度（采伐木株數占林分總株數）對樣地進行管理，每種撫育間伐強度進行3次重復試驗。2018年11月對樣地內單株進行檢尺記錄，記錄每株杉木的胸徑、樹高、材積，1年后復查并進行數據比較分析。

1.3 數據調查、整理 2018年11月對9塊樣地內的林木進行每木檢尺，利用胸徑卷尺測量胸徑，利用測高器測量樹高，并記錄數據，1年后進行復查?？紤]到杉木材積計算公式存在一定的區域差異，采用當地杉木人工林二元立木材積表計算。樣地基本情況見表1。

1.4 數據分析

使用Excel軟件對數據進行分析和處理。采用 SPSS 23.0 軟件對不同間伐時間下各撫育間伐強度的林分生長因子進行單因素方差分析和LSD多重比較，檢驗樹木生長與撫育間伐強度的顯著性，其中顯著水平設為α=0.05。

2 結果與分析

2.1 不同撫育間伐強度對胸徑的影響

由表2可知，間伐1年后1/5撫育強度下的杉木平均胸徑為13.31 cm， 1/4撫育間伐強度下平均胸徑為12.90 cm，且2組間差異顯著。在1/3撫育間伐強度下平均胸徑為13.02 cm，與其他2組相比差異不顯著。1/5撫育間伐強度下林木胸徑的相對增長量為6.06%，1/4撫育間伐強度下林木胸徑的相對增長量為840%，1/3撫育間伐強度下胸徑相對增長量為9.97%，林木胸徑相對增長量最大的是1/3撫育間伐強度。1/5撫育間伐強度的林木平均胸徑增長量為0.76 cm，1/4撫育間伐強度的林木平均胸徑增長量為 1.00 cm，1/3撫育間伐強度的林木平均胸徑增長量為1.18 cm，可見，以1/3撫育間伐強度下平均胸徑增長量最大。不同撫育間伐強度平均胸徑增長量相差不大，胸徑相對增長量隨著撫育強度的增加而增大。

2.2 不同撫育間伐強度對樹高的影響

由表3可知，間伐1年后1/5撫育間伐強度下林木平均樹高增長量為0.50 m，相對增長量為4.49%;1/4撫育間伐強度下林木平均樹高增長量為 0.35 m，相對增長量為3.84%;1/3撫育間伐強度下林木平均樹高增長量為0.52 m，相對增長量為4.88%。不同撫育間伐強度下林分平均樹高差異不顯著，隨著撫育間伐強度的增加，平均樹高增長量和相對增長量先下降后增加，1/3撫育間伐強度下林木平均樹高增長量和相對增長量最大，1/4撫育間伐強度的林木平均樹高增長量和相對增長量最小。1/5撫育間伐強度與1/3撫育間伐強度下相對增長量相差不大，二者均大于1/4撫育間伐強度。

2.3 不同撫育間伐強度對蓄積的影響 由表4可知，間伐1年后，1/5撫育間伐強度的林木蓄積為9.225 4 m3，1/4撫育間伐強度的林木蓄積為 9.609 5 m3，1/3撫育間伐強度的林木蓄積為12.229 4 m3，且為最大，3個不同撫育間伐強度間的蓄積差異不顯著。 1/5撫育間伐強度的林木平均蓄積增長量為1.392 1 m3，相對增長量為17.77%;1/4撫育間伐強度的林木平均蓄積增長量為 1.607 9 m3，相對增長量為2009%;1/3撫育間伐強度的林木平均蓄積增長量為2658 6 m3，相對增長量是27.78%。蓄積相對增長量隨著撫育間伐強度的增加而增大，1/3撫育間伐強度下平均蓄積增長量和相對增長量最大。

2.4 不同撫育間伐強度對單株材積的影響 由表5可知，間伐1年后1/5撫育間伐強度下平均單株材積為0.073 6 m3，1/4撫育間伐強度下平均單株材積為0.069 3 m3，1/3撫育間伐強度下平均單株材積為0.079 9 m3。1/3撫育間伐強度下平均單株材積最大，且與其他2組差異顯著，1/4撫育間伐強度和1/5撫育間伐強度處理的平均材積差異不顯著。1/5撫育間伐強度下平均單株材積增長0.011 1 m3，相對增長量為1776%;1/4撫育間伐強度下平均單株材積增長0.011 6 m3，相對增長量為20.10%;1/3撫育間伐強度下平均單株材積增長0017 3 m3，相對增長量達到27.64%。由此可知，隨著撫育間伐強度的增加，平均材積增長量和相對增長量也隨之增加，在1/3撫育間伐強度下達到最大。1/4撫育間伐強度同比1/5撫育間伐強度處理的平均材積增長量和相對增長量的增速不大，而1/3撫育間伐強度與其他2組相比，增速有顯著提高。

3 結論與討論

該試驗以茅栗坑山場人工杉木林為研究對象，以3種不同撫育強度進行處理，分析了1年內受到不同撫育間伐強度下林木的胸徑、樹高、單株材積和蓄積情況。從試驗結果可以推斷，胸徑的相對增長量隨著撫育間伐強度的增強而增大。雷相東等[9]在落葉松云冷杉混交林的試驗中設置2種強度，結果表明，間伐促進了保留木材的生長，撫育間伐強度間沒有顯著差異。直徑、斷面積和樣地蓄積等的生長速率均呈現出相似結果，即隨著撫育間伐強度的增加而增大。這是由于調整撫育間伐強度，通過削減株數，改變了林分分布密度，使林木對光的利用更加合理，森林生產力得到大幅提升。撫育間伐可促進杉木胸徑生長，這一結論在黃鑫春等[10]的撫育間伐對紫椴人工林生長的影響試驗中也得到證實。因此，從培育大徑材的角度來看，可以選擇 1/3撫育間伐強度。

與之相似的還有撫育間伐促進杉木單株材積和蓄積生長，2019年林分蓄積相對于2018年均有增長，但可以看出在1/3撫育間伐強度下，即撫育強度達到最大時杉木林分蓄積相對增長量最大。不同撫育間伐強度下單株材積的增長不明顯，然而，1/3撫育間伐強度下，單株林木平均材積相對增長量最大。不同撫育間伐強度對杉木高度無顯著影響，2019年平均樹高相對于2018年均有增長，隨著撫育間伐強度的增加，平均樹高增長量和相對增長量呈先下降后增加的現象，在1/3撫育間伐強度時，林木平均樹高增長量和相對增長量最大。

當森林內的通風和透光不足，未充分利用光、肥力和水等自然條件時，森林生長受到限制，因此森林生產力低下。只有適宜的撫育強度，保證林分良好的通風和透光，才能在一定程度上提高森林生產力。從杉木林分的胸徑、樹高、單株材積和林分蓄積進行分析，結果表明，1/3撫育間伐強度下林木的胸徑、樣地蓄積、單株材積生長效果更好，撫育間伐強度的增強，會使林木的胸徑增速得到提高，這與多數研究結論一致[13-15]。從該試驗結果來看，不同撫育間伐強度對樹高的生長無顯著影響，在1/3撫育間伐強度下，樹高增長量最大。胸徑、林分蓄積、單株材積相對增長量是隨著撫育強度的增強而增大，在1/3撫育間伐強度下相對增長量達最大，而對樹高生長的影響則無顯著影響，這與張水松等[16]的杉木林撫育間伐強度試驗 20 年生長效應的研究結果一致。對于不同生態環境，撫育間伐強度選定時未考慮林分原有密度狀況，有些樣地撫育間伐強度設置不合理，其作用發揮可能會適得其反。該試驗可能由于撫育間伐強度的間隔設計不足，加上間伐時間僅1年，對蓄積生長影響的研究結果不理想。今后可進一步調整撫育間伐強度，并延長試驗周期，使試驗更加科學合理。該試驗是一個長時間管理過程，期間由于人為因素或者測量誤差而導致某方面結果可能不準確。實際上通過試驗結果不難看出，隨著撫育間伐強度的增大，林分生長情況得到改善。對適合當地林分的撫育間伐強度進行試驗研究，不但可以促進林分的生長，還能使木材能夠迅速和全面得到使用，提高出材量[17]。

參考文獻

[1]

彭萬喜，吳義強，張仲鳳，等.中國的杉木研究現狀與發展途徑[J].世界林業研究，2006，19（5）：54-58.

[2] 趙蘇亞，王瑞輝，劉凱利，等.撫育間伐對不同年齡杉木人工林生長及林下植被多樣性的影響[J].中南林業科技大學學報，2020，40（12）：34-43，82.

[3] 齊巖.林農復合經營綜合收益預測與分析研究[D].北京：北京林業大學，2011：98-100.

[4] LINDGREN P M F， SULLIVAN T P.Influence of stand thinning and repeated fertilization on plant community abundance and diversity in young Lodgepole pine stands：15-year results[J].Forest ecology and management，2013，308：17-30.

[5] 何小麗，熊建宏.贛南林區杉木林存在的問題及發展對策[J].現代農業科技，2016（18）：123-124.

[6] 王慧，郭晉平.我國森林撫育間伐研究進展[J].山西林業科技，2008，37（2）：29-32.

[7] 翟明普，沈國舫.森林培育學[M].3版.北京：中國林業出版社，2016：251.

[8] 姚海英.森林撫育間伐技術要點及對生態環境的影響探究[J].現代園藝，2020，43（14）：128-129.

[9] 雷相東，陸元昌，張會儒，等.撫育間伐對落葉松云冷杉混交林的影響[J].林業科學，2005，41（4）：78-85.

[10] 黃鑫春，周強，滕貴波，等.撫育間伐對紫椴人工林生長的影響[J].遼寧林業科技，2020（6）：23-27.

[11] 鐘呈，王瑞輝，符偉男，等.不同年齡杉木人工林撫育成效分析：以江西省靖安縣為例[J].林業資源管理，2017（1）：43-49.

[12] 蔣華，梁乃鵬，吳宏揚.間伐強度和施肥對杉木中齡林生長的影響[J].安徽農業科學，2021，49（2）：87-90.

[13] 徐金良，毛玉明，鄭成忠，等.撫育間伐對杉木人工林生長及出材量的影響[J].林業科學研究，2014，27（1）：99-107.

[14] LEI X D，LU Y C，PENG C H，et al.Growth and structure development of semi-natural larch-spruce-fir （Larix olgensis-Picea jezoensis-Abies nephrolepis） forests in northeast China：12-year results after thinning[J].Forest ecology and management，2007，240（1/2/3）： 165-177.

[15] 溫晶，張秋良，韓勝利，等.不同撫育間伐強度對興安落葉松林分平均直徑和樹高生長的影響[J].西北林學院學報，2018，33（5）：163-166，178.

[16] 張水松，陳長發，吳克選，等.杉木林間伐強度試驗20年生長效應的研究[J].林業科學，2005，41（5）：56-65.

[17] 張水松，陳長發，吳克選，等.杉木林間伐強度材種出材量和經濟效果的研究[J].林業科學，2006，42（7）：37-46.