杉木種植密度對杉木生長的影響

莫宗恒 王 斌 楊建佳 陳億超

（廣西壯族自治區(qū)融安縣西山林場，廣西 融安 545400）

杉木屬速生針葉樹種，病蟲害少，精心管理二、三年就能形成樹林。16年成熟，主伐每畝大約有一萬元左右收入，平均每畝每年有660元收入。投資有風(fēng)險，但種植杉木風(fēng)險小，除了幾十年一遇的風(fēng)災(zāi)和少量的雷擊基本上就沒什么風(fēng)險，杉木種植成杉木中心產(chǎn)區(qū)是林農(nóng)脫貧致富的好幫手。隨著國家對林木良種投入大量資金，杉木良種基地有序建成，在良種補貼及杉木木材價高、暢銷的銷售行情下，種植良種杉苗每畝收入比普通苗至少多出3500元，林農(nóng)已完全接受速生豐產(chǎn)的杉木良種苗，杉木中心產(chǎn)區(qū)良種杉苗的使用率已達90%以上。隨著杉木良種的推廣，林分內(nèi)林木個體間的分化已很小，單株基本達到速生豐產(chǎn)的要求。隨著社會發(fā)展勞動力成本的增加，通過適當(dāng)擴大定植株行距達到取消間伐工序收入增加的目的。株行距多少為適宜，就從我們通常定植的2m×2m對比定植的2m×3m株行距論證。

2013年1月26、29日，廣西融安縣西山林場種子園造了一塊45畝試驗林，株行距分別為2m×2m和2m×3m.其中2m×2m試驗林30畝，分三組，每組5重復(fù)；2m×3m試驗林15畝，分二組，每5重復(fù)。每重復(fù)25個號，4株1小區(qū)，每重復(fù)共種100株試驗苗。試驗的苗木分別來自廣西林科院和西山林場培育，材料來源：（1）2011年西山林場二代園開展的人工授粉種子；（2）西山林場二代種子園的部分家系；（3）福建林科院提供的三代種子園家系。試驗林地處中亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，氣候溫和，雨水充沛，雨熱同季非常適合杉木生長。且交通便利，可為營建試驗林提供有利條件。試驗林在2013、2014、2015年春，每年施一次N、P、K高效復(fù)合肥，第一年每株施0.2公斤，第二年每株施0.25公斤，第三年每株施0.3公斤。有機復(fù)合肥N、P、K含量低，但有機質(zhì)能改良土壤，肥效長，適合做基肥，不適合追肥，有機復(fù)合肥適合施在交通便利的林地，交通不便利的林地還是施高效復(fù)合肥為好。杉木屬陽性樹種，年幼時生長方向有趨光性，幼杉最怕雜草覆蓋遮擋陽光，接收的陽光弱，杉木光合作用也弱，幼杉生長不好，甚至死亡。試驗林每年除草撫育4次，連續(xù)3年。2021年12月試驗林測定完成，試驗林林齡9年，屬中齡林。平均樹高13.0米，平均胸徑18.2厘米。根據(jù)廣西壯族自治區(qū)杉木速生豐產(chǎn)林標(biāo)準(zhǔn)，杉木中心產(chǎn)區(qū)林齡9年的杉木低限生長指標(biāo)是平均樹高9.3米，平均胸徑11.2厘米，本試驗林的樹高和胸徑都已大大超過指標(biāo)，達到優(yōu)質(zhì)速生豐產(chǎn)林。經(jīng)對比，株行距為2m×2m的胸徑和2m×3m的胸徑出現(xiàn)明顯分化，樹高分化不明顯。為探討不同密度對樹高、胸徑生長的影響，現(xiàn)分別就這兩種定植密度對樹高、胸徑的影響作顯著性檢驗。

1.不同密度對樹高生長的影響

為檢驗株行距對杉木樹高生長的影響，用重復(fù)抽樣方式分別抽取21株樹木，測得的樹高數(shù)據(jù)如表1所示，樹高用測高桿測量，保留一位小數(shù)，單位米。根據(jù)經(jīng)驗杉木樹高是服從正態(tài)分布，只要兩組數(shù)據(jù)滿足等方差條件，樹高差異顯著性檢驗可用t檢驗。

表1 重復(fù)抽樣樹高表 單位：米

1.1 兩個方差齊性——F檢驗

解：（i）假設(shè)：σ12=σ22，即假設(shè)兩正態(tài)總體的方差相等。

(iii)α=0.05，第一自由度?1=n1-1=20， 第二自由度?2=n2-1=20，由F分布的臨界值表查得F0.05（20，20）=2.12，因為F=1.433＜2.12，故不能拒絕假設(shè)，即可以認(rèn)為兩總體滿足等方差條件。

1.2 樹高兩樣本平均數(shù)間差異顯著性檢驗

（iii）在水平α=0.05下，單側(cè)檢驗的臨界值為t上0.05（40）=1.6839，因為t=0.21＜1.6839，故不能推翻原假設(shè)H0：μ2=μ1，即株行距2m×2m與2m×3m對杉木的樹高無顯著影響。

2.不同密度對胸徑生長的影響

為檢驗株行距對杉木胸徑生長的影響，用重復(fù)抽樣方式分別抽取21株樹木，測得的胸徑數(shù)據(jù)如表2所示，胸徑用測樹圍尺測量，保留一位小數(shù)，單位厘米。根據(jù)經(jīng)驗杉木胸徑是服從正態(tài)分布，只要兩組數(shù)據(jù)滿足等方差條件，差異顯著性檢驗可用t檢驗。

表2 重復(fù)抽樣胸徑表 單位：厘米

2.1 兩個方差齊性——F檢驗

解：（i）假設(shè)：σ12=σ22，即假設(shè)兩正態(tài)總體的方差相等。

(iii)α=0.05，第一自由度 ?1=n1-1=20， 第二自由度?2=n2-1=20，由F分布的臨界值表查得F0.05（20，20）=2.12，因為F=1.407＜2.12，故不能拒絕假設(shè)，即可以認(rèn)為兩總體滿足等方差條件。

2.2 胸徑兩樣本平均數(shù)間差異顯著性檢驗

解：`ⅹ1=16.89cm，（n1-1）S12=159.206

（iii）在水平α=0.01下，單側(cè)檢驗的臨界值為t上 0.01（40）=2.4233，因為 t=3.6＞2.4233，故推翻原假設(shè)H0：μ2=μ1，接受備選假設(shè)H1：μ2＞μ1，即株行距2m×2m與2m×3m對杉木的胸徑生長有極顯著影響，株行距2m×3m比2m×2m更有利胸徑生長。

3.不同密度對蓄積、出材及收入的影響

用重復(fù)抽樣方式分別在2m×2m試驗林和2m×3m試驗林分別抽取21株樹木，分別計算出它們的蓄積量及出材量。

單株杉木蓄積=0.65671×D^1.769412×H^1.069769/1000，D為胸徑，H為樹高。出材量=蓄積×出材率。計算所得數(shù)據(jù)見表3

表3 蓄積量 單位：立方米

由表3統(tǒng)計的株行距2m×2m實驗林所抽出的21株杉木總蓄積量為3.107立方米，出材量為2.334立方米。2m×3m實驗林所抽出的21株杉木總蓄積量為4.923立方米，出材量為3.839立方米。由于林木小時種間競爭與林木大時種內(nèi)競爭，再加上其他因素，林木生長過程中有少部分死亡。2m×2m實驗林保存140株左右，2m×3m實驗林保存92株左右。經(jīng)過換算2m×2m實驗林每畝活立木蓄積量19.2立方米，出材14.4立方米，2m×3m實驗林每畝活立木蓄積量21.6立方米，出材17.1立方米。2m×3m實驗林的徑級比2m×2m實驗林大，按目前杉木木材市場價格，2m×3m實驗林的杉木能賣800元每立方米，每畝出材17.1立方米，每畝產(chǎn)值為13680元。2m×2m實驗林的杉木能賣700元每立方米，每畝出材14.4立方米，每畝產(chǎn)值為10080元，那么2m×3m實驗林每畝產(chǎn)值比2m×2m實驗林每畝產(chǎn)值多出3600元。經(jīng)比較定植密度2m×3m比2m×2m的經(jīng)濟效益好。

綜上所述，杉木的合理定植密度為90～125株/畝，造林頭三年加強撫育施肥，可達到很好的經(jīng)濟效益。