不同間伐梯度下云南松幼林林分結構及林木生長變化

楊劍輝，歐 弢，陳金龍，陳 潔，歐光龍，王俊峰

（1. 云南省昆明市西山林場，云南 昆明 650100；2. 西南林業大學西南地區生物多樣性保育國家林業局重點實驗室，云南 昆明 650224；3. 昆明理工大學國土資源工程學院，云南 昆明 650093）

不同間伐梯度下云南松幼林林分結構及林木生長變化

楊劍輝1，歐 弢2,3，陳金龍1，陳 潔1，歐光龍2*，王俊峰2

（1. 云南省昆明市西山林場，云南 昆明 650100；2. 西南林業大學西南地區生物多樣性保育國家林業局重點實驗室，云南 昆明 650224；3. 昆明理工大學國土資源工程學院，云南 昆明 650093）

2012年分別設置10%、20%和30%撫育間伐梯度和對照（不間伐）對昆明西山林場2001年過火地段上自然更新的云南松（Pinus yunnanensis）幼林進行撫育間伐，分析林分結構變化及林木生長情況。2012年和2014年結果表明：樣地平均林分密度差異不大，在10 500 ~ 12 500株/hm2，除對照樣地出現林分密度增加，這是由于隨著林木生長，部分林木進入起測徑階，從而增加了林分密度值。通過采取不同撫育間伐強度措施后，林分平均高變化以對照和30%間伐強度為高，接近20%，而10%和20%兩個間伐梯度增長僅略高于10%；林分優勢高的變化則在三個梯度及對照之間變化不大，均增加16%以上，最高僅20.00%；而林分平均胸徑變化差異較大，對照的僅增長10.96%，而30%的撫育間伐梯度下則增加41.77%，10%和20%兩個梯度增加在30%左右；三種撫育強度下直徑生長均顯著高于對照，但10%和20%兩個梯度下差異不顯著。因此，撫育間伐管理對于林分高生長影響不大，而對林分直徑生長起到較大的提升作用。

林分結構；林木生長；間伐梯度；云南松幼林；昆明西山林場

林分結構是指在林分內部許多特征因子，如直徑、樹高、形數、材積、樹冠以及復層異齡混交林中的林層、年齡和樹種組成等，都具有一定的分布狀態，而且表現出較為穩定的結構規律性[1]，李毅等[2]認為林分結構是指林分中樹種、株數、胸徑、樹高等因子的分布狀態；陳東來等[3]指出林分結構是指林分所包含的樹種及林木大小值分布而言；孟憲宇[1]認為，不論是人工林還是天然林，在未遭受嚴重干擾的情況下，林分內部許多特征因子，都具有一定的分布狀態而且表現出較為穩定的結構規律性。林分結構是林分特征的重要方面，也是經營森林的理論基礎[4]，分析撫育管理條件下林分結構變化對于確定合理的撫育管理措施具有重要實踐意義。

林分直徑結構是最重要、最基本的林分結構。它不僅是決定林分樹高、斷面積和材積等的基礎，而且是估算林分材種出材量、指導撫育間伐、掌握林木枯損進程、確定合理輪伐周期，準確評定生產力的基礎[5~7]。樹高，尤其是林分優勢高是林分立地質量的主要依據，大量經營技術的實施都依賴于林分樹高結構規律的把握，樹高結構規律對于營林技術具有重要意義；并且林分樹高結構和直徑分布具有一定的關系[1]。因此，分析林分直徑和樹高結構變化是目前林分結構研究的主要方面。

云南松林是我國西南地區特有的森林類型[8]，云南松（Pinus yunnanensis）是云南高原上成林面積最廣泛的樹種，具有耐季節性干旱、瘠薄土壤條件的生長習性[9]，其分布面積占云南省有林地面積的29.2%[10]。目前，云南松 80%為同齡純林，林分結構簡單，物種多樣性低，病蟲害嚴重，因此導致森林生態系統的效益大幅度下降[8,11]，很多自然更新的云南松幼齡林林分密度較大，10 ~ 20年生的云南松林，其每公頃林木株數在幾千至幾萬株之間[12]，立木密度較大，樹木樹冠重疊，促使林冠層發生分化，大部分林木轉化為林冠下的被壓木[8]，因此，開展其幼齡林的撫育間伐對于提高林分質量具有重要意義。

鑒于此，在昆明西山林場2001年過火地段上自然更新的云南松幼林，分別設置10%、20%和30%撫育間伐梯度和對照，分析不同撫育間伐梯度下的林分結構變化及林木生長情況，從而為云南松自然更新的幼齡林的林分管理提供技術支撐。

1 研究方法

1.1 試驗設計

選擇云南省昆明市西山林場2001年火燒跡地后自然更新的云南松同齡純林為研究對象，于2012年開展撫育間伐作業，設置6個20 m×20 m固定樣地，每個樣地下分別設4個10 m×10 m小樣地，并分別設置10%、20%和30%撫育間伐梯度和對照（不間伐），并于2012年10月和2014年6月兩次調查林分結構變化和林木生長情況。

1.2 試驗地概況

試驗地位于昆明市西山林場，該林場位于昆明市的西北面山，全場經營總面積為4 980 hm2，其中林業用地面積4 037 hm2，占總面積的81.07%；非林業用地942.5 hm2，主要在筇竹寺石頭山，占總面積的18.93%；全場森林覆蓋率67.12%，有林地覆蓋率66.44%，活立木總蓄積量182 400 m3。

研究地在西山林場瞭望臺附近，為2001年火燒跡地，海拔2 200 m左右。林分為云南松單優同齡幼林。

1.3 樣地調查

采用每木檢尺，分別測定6個固定樣地中24個小樣地內云南松幼林內喬木層所有物種的樹高、胸徑數據。

表1 2012年樣地林分結構Table 1 Stand structure of sample plots in 2012

1.4 數據處理與分析

1.4.1 林分結構變化 統計各樣地2012年及2014年胸徑分布的頻數數據，徑階距為1 cm；統計樹高級頻數數據，樹高級距為1 m；計算各樣地的樹高和胸徑的偏度和峰度。

式中：Sk為偏度，Ku為峰度；n為林分內林木株數，Xi為樹高級及徑階級的值，X為所有樹高（或徑階）均值，S為樹高或胸徑徑階的標準差。

偏度和峰度是表示分布形態的統計量，它們用來描述數據分布的整個形態特征[13]。偏度是衡量數據分布對稱性的指標，當數據關于均值對稱分布時，偏度為0，當數據向右偏，即數據更為分散時，偏度大于0，當數據向左偏時，即左邊的數據更為分散時，偏度小于 0 ；峰度是衡量數據分布尖峭程度的指標，當數據分布為標準正態分布時，峰度為0，當數據分布比標準正態分布更尖峭，或說尾部更扁平時，峰度大于0，當數據分布比標準正態分布更平緩，或說尾部更厚重時，峰度小于0。

1.4.2 林木生長變化 采用SAS軟件分析2012年及2014年不同撫育管理梯度下的林分平均高、林分優勢高和林分平均胸徑的變化差異。

2 結果分析

2.1 不同撫育間伐梯度下云南松幼林林分結構變化

不同撫育間伐梯度下云南松幼林林分直徑和樹高結構的峰度和偏度值變化，見表2。

根據表2可知，就直徑結構而言，多數樣地的直徑結構的偏度值多大于0，即整體直徑數據向右偏；而隨間伐梯度的增大，偏度值的平均值呈增大的趨勢，其中10%梯度下和對照差異不大，甚至更小，但20%和30%梯度下則明顯高于對照，說明隨著間伐強度增強，其值偏向右側，即右側數據更分散，直徑大的林木數量增加。但2014年與2012年數據比較時，除20%梯度下平均偏度值大于2012年外，其余梯度及對照的2014年的平均偏度值均小于2012年。峰度值的變化趨勢和偏度值相似。

就樹高結構而言，各類樣地的偏度值多較低，多數樣地的偏度值在±1之間，部分樣地接近0；隨著撫育間伐強度的加強和林木生長，偏度的平均值均呈現增加的趨勢。此外，除個別樣地的峰度值達到10以上外，林分樹高結構的峰度值也較小；隨著撫育間伐強度的加強，峰度的平均值多呈現增加的趨勢，其中以20%撫育間伐梯度下最高；而隨著林木生長，對照和20%間伐梯度下的峰度值增加，但10%和30%間伐梯度下則減小。

表2 不同撫育間伐梯度下各樣地林分直徑和樹高結構Table 2 Diameter and height structure of sample plots under different thinning intensities

2.2 不同撫育間伐梯度下云南松幼林林木生長變化

研究區2012年和2014年云南松林分樹高和胸徑生長情況見表3。

從表3中可以看出，對照樣地平均林分密度差異不大，在10 500 ~ 12 500株/hm2，通過采取不同撫育間伐強度措施后，林分密度產生一定變化，林分平均高變化以對照和30%間伐強度為高，接近20%，而10%和20%兩個間伐梯度增長僅略高于10%；林分優勢高的變化則在三個梯度及對照之間變化不大，均增加16%以上，最高僅20.00%；而林分平均胸徑變化差異則較大，對照僅增長10.96%，而30%的撫育間伐梯度下則增加41.77%，10%和20%兩個梯度增加在30%左右；且三種撫育強度下均顯著提高對照下的直徑生長，但10%和20%兩個梯度下差異不顯著，而30%撫育間伐梯度下直徑增長顯著高于其它處理。

表3 不同撫育間伐梯度下各樣地平均樹高和胸徑生長Table 3 Mean height growth and diameter increment of sample plots under different thinning intensities

3 結論與討論

本研究通過將昆明市西山林場瞭望臺（2001年火燒跡地）自然恢復的云南松幼齡林為對象，開展云南松不同撫育間伐梯度下其直徑結構和樹高結構變化以及林木生長指標變化研究。

隨著林分撫育間伐強度的增加使得林分直徑結構的分布更加尖削，說明平均胸徑附近的林木株數較多，而隨著林木生長，峰度平均值多呈降低的趨勢，說明隨著林木生長，林木出現直徑生長分化。因此，通過偏度值和峰度值的變化可以看出，隨著林分撫育間伐強度的增加，在一定程度上促進了林木直徑的生長，使得林分直徑結構分布往右偏，同時由于間伐一定小徑階林木后，使得林木中等徑階林木數量增加，使得林分直徑結構的峰度值增大，直徑分布形狀更加尖削；隨著林木生長，林木直徑增大和林木分化出現，使得林分直徑分布的偏度值和峰度值略微降低。

樣地平均林分密度差異不大，在10 500 ~ 12 500株/hm2，除對照樣地出現林分密度增加，這是由于隨著林木生長，部分林木進入起測徑階，從而增加了林分密度值。通過采取不同撫育間伐強度措施后，林分平均高變化以對照和30%間伐強度為高，接近20%，而10%和20%兩個間伐梯度增長僅略高于10%；林分優勢高的變化則在三個梯度及對照之間變化不大，均增加16%以上，最高僅20.00%；而林分平均胸徑變化差異較大，對照的僅增長10.96%，而30%的撫育間伐梯度下則增加41.77%，10%和20%兩個梯度增加在30%左右；三種撫育強度下直徑生長均顯著高于對照，但10%和20%兩個梯度下差異不顯著，而30%撫育間伐梯度下直徑增長顯著高于前兩個梯度和對照。因此，撫育間伐管理對于林分高生長影響不大，而對林分直徑生長起到較大的提升作用，一方面是因為撫育間伐伐去生長較差直徑較低的林木，另一方面則是撫育間伐后形成的生長空間提升了林木的直徑生長。

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文章編號

：1001-3776（2015）06-0058-05

Stand Structure and Tree Growth of Young Growth of Pinus yunnanensis under Different Thinning Intensities

YANG Jian-hui1，OU Tao2,3，CHEN Jin-long1，CHEN Jie1，OU Guang-long2，WANG Jun-feng2
（1. Kunming Xishan Forest Farm of Yunnan, Kunming 650100, China; 2. Key Laboratory for Biodiversity Conservation in Southwest China of State Forestry Administration, Southwest Forestry University, Kunming 650224, China; 3. Faculty of Land Resources Engineering, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650093, China）

Experiments were conducted in 2012 at young growth of Pinus yunnanensis of burned-over area in 2001 in Xishan Forest Farm of Kunming, Yunnan province, with different thinning intensities(10%, 20% and 30%). Investigation in 2014 demonstrated that mean tree height growth increased by 20% at sample plot with 30% thinning and control(no thinning), while 10% at that with 10% and 20% thinning plots. Height growth of dominants had no great difference among different treatments and control, but mean DBH increment had significant difference, 10.96% at control, 41.77 at sample plot with 30% thinning, about 30% at sample plots with 20% and 10% thinning. The experiments indicated that different thinning treatments had no evident effect on tree height growth, but could improve diameter growth.

stand structure; tree growth; thinning intensity; young growth of Pinus yunnanensis; Xishan Forest Farm

S753.5

：A

1001-3776（2015）06-0054-04

2015-06-02；

2015-10-08

云南省教育廳基金（2012Y224）；昆明市科技計劃項目（昆科計字11N011104號）

楊劍輝（1975-），男，云南晉寧人，工程師，從事森林經理研究及林場管理工作；*通訊作者。