紅皮云杉適地適樹與豐產技術研究

【摘 要】紅皮云杉是溫帶針闊混交林地帶建群種之一，是良好的建材、航空、造船、膠合板、造紙和音樂器材的原料。紅皮云杉現已成為吉林省主要造林樹種之一，如何發展紅皮云杉速生豐產林是當前營林生產中亟須解決的技術問題。本文對紅皮云杉人工林的生長狀況和經營技術進行了研究，以供參考。

【關鍵詞】紅皮云杉；立地條件；豐產技術；人工林

紅皮云杉為常綠喬木，主要分布在我國的小興安嶺、張廣才嶺、長白山林區。在長白山林區生長于海拔500～1800m之間，是溫帶針闊混交林地帶建群種之一，該樹種具有耐寒性強、耐水濕、后期生長迅速等特點，木材材質輕軟、文理通直、力學強度高、聲學性能好，是良好的建筑材料，也是航空、造船、膠合板、造紙和音樂器材的原料。

二十多年來，吉林省東部山區進行了大面積的紅皮云杉人工造林，并且獲得成功，筆者通過調查、研究，總結了紅皮云杉人工林生長狀況，提出了發展速生豐產林的技術措施。

1 試驗方法

調查白山地區現有紅皮云杉人工林的立地條件，基本立地類型，不同立地類型林分優勢高，進行紅皮云杉人工林優勢木、平均木樹干解析。掌握高、徑、材積生長過程，以標準地材料為主，樹干解析材料為輔，采用生長指標與多因子相關的數學模型，通過計算機運算，編制紅皮云杉人工林地位指數表、紅皮云杉人工林地位指數得分表，制定紅皮云杉人工林豐產指標。

2 適地適樹

適地適樹就是使造林樹種的特性，與生態學特性和造林地的立地條件相適應，充分發揮生產潛力，達到該立地在當前技術經濟條件下可能達到的高產水平。

衡量是否達到適地適樹有兩個標準：一是立地指數，立地指數能夠較好的反應立地性能與樹種生長之間的關系；二是平均材積生長量。

2.1 編地位指數表

2.1.1 基準年齡T0確定

將林分優勢高生長平均高峰后第一個整數級年齡作為基準年齡。紅皮云杉高生長高峰期在22年，其后第一個齡級為30年。因此，T0=30年。

2.1.2 采用的數學模型

2.1.2.1 優勢高平均值時間序列

H（t）=a+bt+ct2

式中t為林齡；H（t）為t時的林分優勢高平均值

2.1.2.2 優勢高標準差時間序列

S（t）=ae-b/t

式中S（t）為t時林分優勢高標準差。

2.1.3 地位指數曲線

h（t）=H（t）-[H（t0）-SI]×S（t0）/S（t）

式中，SI為地位指數，h（t）為在地位指數SI的情況下年齡t時的基準林分優勢高。用于繪制地位指數曲線。

紅皮云杉立地指數曲線取5個，分別為SI=11，13，15，17，19m。由地位指數曲線與各齡階關系，編出地位指數表。

2.2 地位指數得分表的編制

2.2.1 立地條件的劃分

紅皮云杉立地條件采用不同海拔、坡度、坡向、坡位和土層厚來描述。其中，海拔分為高（901～107m）、中（501～900m）、低（260～500m）；坡度分為平（5°）、緩（6～15°）、斜（16～25°）、陡（>26°）；坡向分為陽和陰；坡位分為上、中、下；土層分為厚和薄。這樣，將立地條件劃為144個類型。

2.2.2 得分表的計算

根據每個標地對上述立地條件的反應，應用數量化理論1，求算立地得分方程Y=K+∑△ijXij得到得分表。

2.2.3 適地適樹表

求算所有立地類型的地位指數。根據立地條件反應表，由地位指數得分表上查得144個立地類型的地位指數。

適地適樹標準：從地位指數表看出，上等立地條件的地位指數為16.0～17.9m，最佳立地條件的地位指數為18.0～19.9m。對于紅皮云杉來說，上等立地條件以上就可稱適地適樹。由此，以地位指數16m作為標準。

適地適樹表：根據144個立地類型的地位指數和適地適樹指標，編制適地適樹表。從中選出17個豐產立地條件（地位指數≥18m），適宜立地條件69個（地位指數≥16m）。

2.3 豐產林指標

編制豐產林指標，以最佳立地條件下的林分優勢高生長過程為基礎，通過統計分析導出豐產林林分平均高、平均直徑、每公頃株數、單位面積蓄積和年平均生長量。

2.3.1 基礎方程

h（t）=H（t）-[H（t0）-18.0] ×S（t0）÷S（t）

式中h（t）為t年的林分優勢高；H（t）為t年的林分優勢高平均值；t0為基準年齡（30）；H（t0）基準年齡優勢高平均值；18.0為最佳立地臨界值；S（t0）、S（t）分別指在t0、t年的林分優勢高標準差。

2.3.2 樹高方程

Hm=a+BHt

式中Hm為林分平均高；Ht為林分優勢高；t為林齡。

2.3.3 直徑方程

D=aHb

式中D為林分平均直徑；H為林分平均高。

2.3.4 株數方程

N=800×LOG[CH-D+a+b×SQRT（H）]

式中N為每公頃株數；H為林分平均高；D為林分平均直徑。

2.3.5 材積方程

V=aDb×HC

式中V為單株樹干材積；D為胸高直徑；H為樹高。

2.3.6 蓄積量公式

M=N×V

式中M為單位面積蓄積量。

2.3.7 生長量公式

Z=M/t

式中Z為林分平均生長量；t為林齡

2.3.8 豐產林指標

應用上述方程和公式，編制t=10～40年的豐產林指標。以40年為例，達40年的豐產立地條件，每公頃年生長量為10m3；適宜立地條件，每公頃年生長量為8.3m3。

3 紅皮云杉豐產的主要技術措施

3.1 立地選擇

（1）一般選擇中海拔、陽向或陰向、中上坡位、土層厚薄不限的立地條件。

（2）有林地林分優勢高適宜區達到16m以上，豐產區達18m以上。

3.2 種子

應選用當地種源，或者經種源試驗鑒定的或長期試驗生長穩定的外地良種。

3.3 苗木

采用換床苗，苗齡為S2-2、S1-3，地徑為0.4cm以上，苗高25cm以上，側根12條以上。

3.4 整地

整地時間在造林前一年的秋季進行。采用明穴或半明穴整地，穴面為60cm×60cm×25cm。

3.5 栽植密度

最佳立地條件下，初植密度4400株/hm2。

3.6 幼林撫育

幼林撫育堅持不漏撫、不傷苗、保證質量的原則。

3.7 生長撫育

生長到一定階段會導致林分郁閉而影響生長，此時應進行生長撫育，以保持良好的生長勢頭。

4 結論

（1）編制紅皮云杉人工林地位指數表和紅皮云杉人工林地位指數得分表。通過地位指數表對現有紅皮云杉人工林做出正確的評價；通過林分優勢高，查找地位指數表反映不同年份的立地質量；根據地位指數得分表，選擇最佳立地條件或者適宜立地條件，做出科學的判斷。

（2）編制豐產指標，對各年齡下的胸徑生長量、高生長量、合理密度、蓄積生長量等有了數量指標。

（3）紅皮云杉地位指數表、紅皮云杉地位指數得分表的編制以及豐產指標的制定，為合理經營現有的紅皮云杉人工林和營造紅皮云杉豐產林選擇最佳立地條件提供了科學依據。