馬尾松人工林間伐密度效應的研究

陳 晨，劉光武，謝曉華

（河南林業(yè)職業(yè)技術學院，河南 洛陽471002）

1 引言

林分密度過大時，會使林木之間產生惡性競爭，導致林分數(shù)量下降，質量降低，幼苗更新緩慢甚至停滯[1]。林分密度過小時，則林木尖削度增大，分支粗大，影響林分材質[2]。因此，為了給保留木創(chuàng)造更好的生長條件，應對林分采取合適的撫育間伐措施。通過撫育間伐改善樹干質量、促進直徑生長、材積增加、提高林分木材質量。由于林分密度控制在造林、定量間伐、生長預測和造林設計等方面的重要作用，人工林密度控制問題一直是林業(yè)工作者關注的熱點。

馬尾松是我國松屬中分布最廣且應用廣泛的一個樹種，其自然分布區(qū)橫跨我國東部亞熱帶的南、中、東3個亞帶，在河南省主要分布在信陽、南陽、駐馬店等地區(qū)。本文以駐馬店薄山林場馬尾松人工林為研究對象，分析了馬尾松間伐后平均胸徑、單株材積、單位面積蓄積量等林木生長指標的變化情況，探討了撫育間伐對林分生長的影響，以期為北方馬尾松的合理經營提供依據。

2 材料與方法

2.1 研究區(qū)概況

薄山林場是馬尾松產區(qū)之一，地處駐馬店市確山縣城西南20km處，西依桐柏、伏牛兩山余脈，東眺黃淮平原。薄山林場為伏牛山東段余脈淺山丘陵區(qū)，山勢平緩，坡度一般在15°～30°之間，高差較小，海拔一般在150～250m之間，黃棕壤是常見的土壤類型，pH值為5～6，為弱酸壤。年均溫度為15.5℃，年平均相對濕度一般在76%左右，全年無霜期約220h，年平均降雨量在1155mm左右，多分布在6、7、8月份，雨季明顯，春旱年份較多。馬尾松和櫟類是林場的優(yōu)勢樹種，也是主要樹種。

2.2 樣地設置

樣地設在薄山林場大嶺林區(qū)24年生馬尾松人工林分內，造林初期的營林措施主要有除草、割灌、補植幼苗為主，分別與2003年、2010年進行過兩次撫育間伐作業(yè)，第一次撫育以伐除林分內少數(shù)劣質、病蟲害木為主，第二次間伐后包括對照區(qū)共設置4種林分密度，每種林分密度設置3塊標準地，共12塊標準地，標準地面積為600m2。12塊標準地具有大致相同的坡度、坡位、坡向、立地類型、林相。標準地基本數(shù)據如表1所示。

表1 不同保留密度基本情況

2.3 數(shù)據處理

2.3.1 胸徑

采用平均斷面積法計算林分平均胸徑：

其中ni為第i徑階株數(shù)；di為第i徑階中值；N為標準地林木總株數(shù)；Dg為林分平均胸徑。

2.3.2 林分平均高

用樹高曲線法求林分平均高。

2.3.3 林分蓄積量

采用平均實驗形數(shù)法計算林分蓄積量：

其中G為林分總胸高斷面積，H為林分平均高，fа為林分平均實驗形數(shù)，M為標準地林分蓄積量。

2.3.4 平均單株材積

其中，a、b、c、d、e、f、i為馬尾松一元材積公式的參數(shù)。D為馬尾松胸徑。V為平均單株材積。

2.3.5 數(shù)據處理

采用Excel和Spss統(tǒng)計分析軟件對數(shù)據進行處理，對所用材料做方差分析，用LSR做數(shù)據顯著性測驗，測驗結果如表2所示。

表2 不同保留密度的生長指標及方差分析結果

3 結果與分析

3.1 間伐措施對馬尾松胸徑生長的影響

由表2可知，對馬尾松林分進行撫育間伐后，隨著林分密度的下降，林分平均胸徑不斷增加。方差分析結果表明：對照樣地林分平均胸徑與撫育間伐樣地林分平均胸徑差異顯著。說明林分郁閉后采用撫育間伐措施能顯著促進林分的生長。而間伐B樣地與間伐C樣地林分平均胸徑差異不顯著。即按照1940株／hm2的林分密度與1750株的林分密度在提高林分平均胸徑方面沒有顯著差別。而采用1480株／hm2的林分密度時能顯著提高林分平均胸徑。

3.2 間伐措施對馬尾松樹高生長的影響。

由表2數(shù)據可知，隨著間伐密度的下降，林分平均高不斷增加，但方差分析結果表明，各密度樣地林分平均高相差不顯著，這與前輩的研究結果一致[3，4]。說明對林分實行撫育間伐措施后，林分平均高會發(fā)生一定的變化，但不會產生顯著的變化。

3.3 間伐措施對馬尾松單株材積的影響

立木材積主要取決于受胸徑、樹高、形數(shù)，而林分密度對上述3個因素都有影響。由表2數(shù)據可知，隨著林分密度的下降，林分單株材積不斷增加，方差分析結果表明：樣地A、B、C林分單株材積差異不顯著，樣地D與對照A、樣地B樣地C差異均顯著。相對于對照樣地A，其它密度樣地的林分平均單株材積分別提高了20.1%、29.5%、84.0%。說明林分郁閉后，采取一定的撫育間伐措施能明顯促進林分材積生長。

3.4 間伐措施對馬尾松林分蓄積量的影響

林分蓄積量受林分面積和林木材積兩個因子的影響，而單位面積林分蓄積量的大小在某種程度上標志著林地生產力的高低及營林措施的效果[5]。在本試驗中，林地生產力相近，所以林分蓄積量的大小預測著營林措施效果的好壞。由表2可知，隨著林分密度的下降，林分蓄積量先增后減，C樣地林分蓄積量最高，而對照樣地林分蓄積量最低。說明C樣地的撫育間伐措施最能促進林分蓄積量的增加，而對照樣地A，林分密度已經成為制約林分生長的因素。相對于對照樣地A，其它樣地的林分蓄積量分別提高了5.5%、9.2%、2.7%。方差分析結果表明4種密度樣地林分蓄積量相差不顯著。

4 結語

林分郁閉后，撫育間伐能顯著促進林分胸徑的生長，但間伐不能顯著促進林分平均高的生長。研究表明：間伐能促進林分平均單株材積的增長，但間伐的保留密度不同，對林分單株材積影響的顯著程度不同，同時還表明間伐能促進林分蓄積量的增加。隨著林分密度的減小，林分平均胸徑逐漸增加，樣地D密度為1480株／hm2，林分平均胸徑與對照A相比為極顯著，樣地B、C密度為1940株／hm2、1750株／hm2，與對照相比為顯著，但B、C相比為不顯著。說明采用B或C的林分密度在促進林分胸徑增加方面效果相似。隨著林分密度下降，林分蓄積量先增后減，樣地B、C、D樣地林分蓄積量均大于對照樣地，其中C樣地林分蓄積量要高于B、D。原因可能在于D樣地林分密度下降太多，導致整個林分平均胸徑大幅上升、林分單株材積增加顯著而林分蓄積量減少太多。綜上所述，馬尾松發(fā)育到中齡林的時候，林分密度適合控制在1750株／hm2為好。

[1]沈國舫.森林培育學[M].北京：中國林業(yè)出版社，2001：281～282.

[2]薛 立，傅靜丹.影響植物競爭的因子[J].中南林業(yè)科技大學學報，2012，32（2）：6～15.

[3]白靈海，溫恒輝.馬尾松近熟林的間伐效應[J].林業(yè)科技開發(fā)，2012，26（6）：39～44.

[4]尤健健，張文輝，鄧 磊.油松中齡林間伐的密度效應[J].西北林學院學報，2015，30（1）：172～177.

[5]魏占才.森林調查技術[M].北京：中國林業(yè)出版社，2008：194.