間伐對側柏人工林林木生長的影響

董 鵬，關慶偉*，李 朝，張昊楠，魏 婉，徐麗麗

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間伐對側柏人工林林木生長的影響

董 鵬，關慶偉，李 朝，張昊楠，魏 婉，徐麗麗

（南京林業大學森林資源與環境學院，江蘇 南京 210037）

分析了不同間伐強度對側柏（）人工林林木生長的影響，對徐州市實施不同間伐強度的50年生側柏人工林進行了研究。結果表明：胸徑、冠幅、單株材積的生長量都隨著間伐強度的加大而有了明顯的增加，表現為間伐2次 > 間伐1次 > 未間伐，經方差分析，差異顯著；間伐對側柏人工林樹高的生長幾乎沒有影響，3種林分的樹高生長量在整個生長過程中都保持較高的一致性，經方差分析差異不顯著；林分蓄積量隨著間伐強度的加大而逐漸減小。

間伐；側柏；人工林；生長

側柏（）是徐州市石灰巖山地的主要造林樹種。徐州市有2萬多hm的側柏人工林，大部分于20世紀50年代和60年代營造，對保持水土、美化環境、生產用材、荒山綠化等起到了非常重要的作用。但由于林分樹種組成單一，結構簡單，隨著時間的推移，側柏純林存在的問題日益凸顯：林分密度過大，林木間競爭激烈，個體生長緩慢，“小老樹”現象嚴重，枯死枝較多，林下灌木及草本生物多樣性極低，森林穩定性和生態服務功能下降。間伐作為人們干預林分生長的主要營林措施，對林分生長的影響日益受到重視。

間伐對林分生長的影響已有很多研究，Marian Slodicak等研究了不同間伐強度對云杉（）蓄積量與枯落物分解的影響，認為間伐使林分蓄積量減少，但有利于枯落物的分解；沈興南等做了贛北中等立地上的濕地松人工林間伐強度效應分析，認為間伐可以顯著提高林分的胸徑和蓄積生長量，改善立木的徑級結構；張紀卯等對桐棉馬尾松不同密度的間伐強度進行了研究，認為在一定的密度范圍內，適當增加間伐強度有利于促進胸徑的生長和增加單株材積，但單位面積蓄積量則隨間伐強度增大而減少。所得出的結論各不相同，但多數研究表明間伐對促進林木的生長與改善林分的質量有顯著作用。目前間伐對徐州市石灰巖山地側柏人工林林分生長的影響還鮮有研究，為了解不同間伐強度對該地區側柏林生長的影響，我們對實施不同間伐強度的50年生側柏人工林的生長情況進行了研究，以期為該地區科學的經營側柏人工林提供理論依據。

1 研究地概況

研究地位于徐州市銅山縣趙疃林場， 34° 11′N，117° 25′ E。屬暖溫帶季風濕潤、半濕潤氣候區，氣候溫和，四季分明，光照充足，雨量適中。年均氣溫為13 ~ 16℃，年降水量724 ~ 1 210 mm，海拔300 m以下。土壤以褐土為主，母質為石灰巖，土厚10 ~ 30 cm，礫石含量高。側柏人工林是山體的主要植物群落類型，樹齡40 ~ 50 a。

調查地為趙疃林場的間伐試驗地，側柏均是1958年種植，1979年對部分林分進行了第一次間伐，1989年對第一次間伐的側柏林又選取了一部分進行了第二次間伐。未間伐、間伐一次與間伐兩次的樣地所處的立地條件基本相同，見表1。

表1 調查地側柏人工林林分概況

2 研究方法

野外調查時間為2008年10月中旬，分別在未間伐、間伐一次和間伐兩次的樣地內設置20 m×20 m的樣方各3塊，進行每木檢尺，記錄側柏的株數、樹高、胸徑、冠幅、活枝下高等。計算林分的平均胸徑、平均樹高。并根據計算結果在每個樣方中選取標準木各一株做樹干解析，共9株。通過樹干解析得出胸徑、樹高和單株材積的總生長量、平均生長量和連年生長量，分別對未間伐、間伐一次、間伐兩次的數據匯總平均，繪制生長曲線。

3 結果分析

3.1 對胸徑生長的影響分析

平均胸徑的生長曲線見圖1、圖2和圖3。

圖1 不同間伐措施下的胸徑總生長量

Figure 1 Total DBH increment under different intermediate cutting intensity

Figure 2 Mean DBH increment under different intermediate cutting intensity

Figure 3 Current annual DBH increment under different intermediate cutting intensity

從圖中可以看出，間伐能夠促進側柏林分胸徑的生長，并且胸徑的總生長量、平均生長量與連年生長量都隨著間伐強度的增大而增加。經方差分析，F值分別為16.131、32.238和32.488，顯著大于臨界值2.866，差異顯著。分析胸徑的連年生長量，在未間伐之前（0 ~ 20 a），3種林分的胸徑生長量保持較高的一致性；第一次間伐后（20 ~ 30 a），間伐過的林分胸徑生長量比較接近，均高于未間伐林分；而第二次間伐后（30 ~ 50 a），胸徑連年生長量為2次間伐 > 1次間伐 > 未間伐。

間伐能提高胸徑生長量的主要原因有兩個：一是間伐主要伐去的是小徑木，因而使間伐后林分的平均胸徑出現非生長性增長；二是通過間伐調整了林分結構，擴大了保留木的生長空間，給保留木創造了更優越的環境條件，大、中、小林木都能得到充足的光照，特別是小徑木樹冠伸展，營養面積增加，因而能正常生長，盡管絕對生長量小，但生長率較高，從而促進了胸徑生長。

3.2 對樹高生長的影響分析

樹高生長曲線見圖4、圖5和圖6。

圖4 不同間伐措施下的樹高總生長量

Figure 4 Total height increment under different intermediate cutting intensity

圖5 不同間伐措施下的樹高平均生長量

Figure 5 Mean height increment under different intermediate cutting intensity

圖6 不同間伐措施下的樹高連年生長量

Figure 6 Current annual height increment under different intermediate cutting intensity

從圖中可以看出，三種間伐措施對樹高生長的影響很小，樹高的總生長量、平均生長量與連年生長量在整個生長過程中都保持較高的一致性。經方差分析，F值分別為0.007、0.096和0.001，都小于臨界值3.354，差異不顯著，表明間伐對側柏林林分樹高生長無明顯促進作用。

在純林中，大量資料顯示間伐對樹高的影響一般并不顯著，如沈維義在研究黃山松撫育間伐強度效應時，表明撫育間伐強度對黃山松林分樹高無明顯促進作用。一般在純林，樹高的生長主要決定于立地條件。

3.3 對單株材積的影響分析

單株材積的生長曲線見圖7、圖8、圖9。

圖7 不同間伐措施下的單株材積總生長量

Figure 7 Single tree volume increment under different intermediate cutting intensity

圖8 不同間伐措施下的單株材積平均生長量

Figure 8 Mean single tree volume increment under different intermediate cutting intensity

圖9 不同間伐措施下的單株材積連年生長量

Figure 9 Current annual volume increment under different intermediate cutting intensity

從圖中可以看出單株材積的生長量的增長趨勢與胸徑增長的趨勢基本相同，總生長量、平均生長量與連年生長量都隨著間伐強度的增大而增加。經方差分析，F值分別為32.965、43.199和32.998，大于臨界值2.866，差異顯著。可見，在一定密度范圍內間伐措施能提高林分單株材積的生長率。

間伐之所以能提高平均單株材積生長量，主要原因是材積大小主要由林分胸徑與樹高決定，胸徑生長量隨間伐強度增大而增大，樹高變化不明顯，因此材積也隨間伐強度的增大而增加。這與前面對胸徑、樹高的分析結果相吻合。

3.4 對冠幅生長的影響分析

對每棵樹的東西向與南北向的冠幅取平均值，并根據間伐措施的不同匯總計算各林分的平均值，得出的結果如表2。

從表2中可以看出，冠幅大小的排序為：間伐2次 > 間伐1次 > 未間伐，間伐兩次的側柏林冠幅比未間伐林分增長31%，比間伐1次的冠幅增長17%。間伐能顯著提高側柏林冠幅的生長量，其原因主要是通過間伐擴大了保留木的生長空間，樹冠能充分伸展。而冠幅的大小能反映每株立木的營養面積的大小，直接影響胸徑的生長量。一般單株所占空間越大，冠幅就越大，胸徑也越粗。這也與前面對胸徑的分析結果相一致。

表2 不同間伐措施下各林分的冠幅統計

3.5 對蓄積量的影響分析

根據平均單株材積與林分密度，算出不同間伐措施下每個林分的單位蓄積量，統計結果如表3。

表3 不同間伐措施下蓄積量統計

由表3可知，單位面積蓄積量的大小為未間伐 > 間伐1次 > 間伐2次，蓄積量隨著間伐強度的加大而逐漸減小，間伐一次的與間伐兩次的比未間伐林分分別減少了14.9%和19.6%。這是因為林分單位面積的蓄積量決定于單株材積及單位面積的株數。間伐雖能提高單株材積的生長量，但單位面積株數減少，并且因為株樹的減少而損失的蓄積量顯著大于因單株材積的增長而增加的蓄積量。李克勤等在對濟南側柏人工林撫育間伐效果研究時也有相似結論。

但是從胸徑與單株材積的生長曲線來看，間伐林分的生長率明顯大于未間伐林分的生長率，可以推知，隨著時間的推移，間伐林分的蓄積量會漸近于未間伐林分的蓄積量。

4 結論與討論

（1）胸徑、冠幅、單株材積的生長量都隨著間伐強度的加大而有了顯著的增加。主要是因為間伐調整了林分結構，擴大了保留木的生長空間，林間光照增加，樹冠能充分伸展，冠幅增大。冠幅的增大使立木的營養面積增大，進一步提高了保留木的胸徑與單株立木材積。因此適量的間伐對徐州市側柏人工林的生長是非常必要的。

（2）間伐對側柏人工林樹高的生長幾乎沒有影響，因為純林的樹高主要取決于立地條件。

（3）單位面積林分蓄積量隨著間伐強度的加大而逐漸減小。這是因為林分單位面積的蓄積量決定于單株材積及單位面積的株數。間伐雖能提高單株材積的生長量，但單位面積株數減少，并且因株樹的減少而損失的蓄積量顯著大于因單株材積的增長而增加的蓄積量。

本文只是分析了不同間伐措施對樹木生長的影響，對于徐州市側柏人工林應采取的適宜間伐強度還須做更進一步的研究來探討。

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Effect of Different Intermediate Cutting Intensity on Growth ofPlantations

DONG Peng，GUAN Qing-Wei*，LI Zhao，ZHANG Hao-nan，WEI Wan, XU Li-li

（）

Study was conducted on effect of different intermediate cutting intensity on growth of 50-yearplantation in Xuzhou, Jiangsu province. The result showed that DBH, crown size and single tree volume of the plantation increased with intensity of intermediate cutting, while stand stock decreased. But different intermediate cutting density had no effect on height increment. Analysis on variance showed the same result.

intermediate cutting;; plantation; growth

1001-3776（2010）01-0065-05

S753.7

A

2009-08-27；

2009-12-10

科技部“十一五”科技支撐項目（2006BAD030602）

董鵬（1986－），女，江蘇徐州人，碩士研究生，從事城市生態研究；*通訊作者。