杉木間伐對林分生長的影響

陳 彤

（福建省尤溪縣森林資源管理站，福建尤溪 365100）

1 試驗地概況

試驗地設在尤溪縣城關鎮水南村華羅坑，坐落于東經118°11′5″～118°11′20″，北緯26°10′00″～26°10′10″，面積7.8 hm2，海拔 110～ 190 m，坡向東南，坡度12°～20°。屬中亞熱帶季風氣候，一年四季明顯，雨量充沛，溫暖濕潤，年平均氣溫18.9 ℃，1月份平均氣溫9.7 ℃，7月份平均氣溫26.5 ℃，≥10 ℃的積溫4 480～4 860 ℃，年平均日照時數1 750～1 800 h，年無霜期300 d，年平均降水量 1 600 mm，年均相對濕度80%～83%之間。土壤為酸性黃壤，土層深厚，腐殖質層中，立地類型為Ⅱ類，適宜杉木的生長。試驗林分為杉木純林1992年造林，造林密度2 400株/hm2，保存率85%，2009年間伐，間伐強度32.8%。間伐后林分平均胸徑17.6 cm,樹高13.8 m。

2 調查方法

2.1 標準地調查 2013年11月在1992年杉木造林地經2009年間伐的上坡、中坡、下坡和未間伐的對照區各選擇有代表性的地塊設三個標準地，標準地面積10 m×10 m，在標準地中對杉木測量調查其胸徑和樹高、枝下高、冠幅及郁閉度，并在每個標準地四周和中央各設1個1 m×1 m的小樣方，調查樣方內林下植被的高度和蓋度、植被和凋落物層鮮重、干重，郁閉度調查采用抬頭法，郁閉度=被樹冠遮蓋的樣點數／樣點總數。

2.2 統計分析 各標準地分別計算杉木的單株材積和單位面積蓄積量，立木材積按福建省林木二元材積公式計算：

式中：V為單株材積，D為胸徑，H為樹高，M為林分蓄積量，N為樣地株數。

3 結果分析

3.1 間伐對林分植被多樣性的影響 杉木間伐后林下生長的植被品種以下坡12種最多、上坡7種最少，均比未間伐的杉木林下植被2個品種多，杉木間伐后林下植被的蓋度為上坡67%＞中坡58%＞下坡53%，比未間伐的杉木林分植被5%提高10倍以上，杉木間伐后林下植被的高度為上坡112 cm＞中坡95 cm＞下坡88 cm，這說明杉木間伐后上部林分以品種少的大植被為主，下部林分以品種豐富的中小植被為主，形成多層次結構，更能有效減少降水影響，有利于涵養水源、保特水土，能有效提高林分的抗火災能力[1]。

3.2 間伐對杉木冠幅和郁閉度的影響 杉木間伐林分的平均冠幅下坡最大達3.87 m＞中坡3.43 m＞上坡3.07 m，杉木間伐林分的郁閉度下坡最大達0.8＞中坡0.73＞上坡0.6，在間伐后保留株數相同的情況下，冠幅越大郁閉度也越大，間伐林分比未間伐林分的杉木平均冠幅大，說明間伐可促進杉木的恢復生長。

3.2.1 間伐對樹高生長的影響 杉木間伐林分的平均樹高下坡最大達16.7 m＞中坡15.8 m＞上坡15.07 m，分別比未間伐林分提高22.8%和16.2%、10.8%，經方差分析，FH=8.6＞F0.05=4.76，說明間伐后樹高生長差異顯著。間伐林分與未間伐林分的杉木的平均枝下高為5.8～6.8 m，其差異不大。

3.2.2 間伐對胸徑生長的影響 杉木間伐林分的平均胸徑下坡最大達21.6 cm＞中坡20.1 cm＞上坡18.9 cm，分別比未間伐林分提高25.6%和16.9%、9.9%，經方差分析，FD=12.47＞F0.01=9.78，說明間伐后胸徑生長差異較大，呈極顯著差異水平。

3.2.3 間伐對單位面積蓄積量的影響 杉木間伐林分的單株立木材積下坡最大達0.292 6 m3＞中坡0.241 9 m3＞上坡0.206 m3，分別比未間伐林分提高87.6%和55.1%、32.1%，中坡的間伐林分單位面積蓄積量330.2 m3/hm2比未間伐林分的315.9 m3/hm2略大，下坡的間伐林分單位面積蓄積量399.4 m3/hm2比未間伐林分大19.3%，說明杉木造林17年前必須進行間伐，間伐后密度保留在90株左右。經方差分析，FV＝3.12＜F0.05＝4.76，說明間伐對單位面積蓄積量影響不大，間伐可收益一定數量木材。

3.3 間伐對地表層持水量的影響 對不同坡位杉木間伐林分和未間伐林分進行樣方調查，分別測出林下植被和凋落物鮮重和干重，進行不同林分地表層持水量的比較。地表層總持水量越高，表明該林分防火能力越強，地表層總持水量為間伐林分下坡＞中坡＞上坡＞未間伐，間伐林分下坡、中坡、上坡的地表層總持水量是未間伐的2.24倍、2.17倍、2.09倍，經方差分析，F＝302.3＞F0.01＝16，說明間伐4年的杉木不同坡位林分與未間伐的地表層總持水量差異極顯著，說明間伐后杉木的地表層更能阻隔火災的蔓延。

4 結論與討論

杉木間伐后林下植被種類以下坡12種最多、上坡7種最少，均比未間伐林分的2種多，杉木間伐后林下植被的蓋度為上坡67%＞中坡58%＞下坡53%，是未間伐林分的10倍以上，這說明杉木間伐后的林分生物多樣性大大提高，形成多層次結構更能有效減弱降水影響，有利于涵養水源、保特水土，同時提高林分的抗火災能力[2]。

杉木間伐的平均冠幅和郁閉度為下坡＞中坡＞上坡，比未間伐的杉木平均冠幅分別提高39.7%和23.8%、10.8%，說明間伐可促進杉木的恢復生長。杉木間伐林分的平均樹高為下坡＞中坡＞上坡，分別比未間伐林分提高22.8%和16.2%、10.8%，樹高生長差異顯著。間伐林分與未間伐林分的平均枝下高差異不大。杉木間伐林分的平均胸徑下坡＞中坡＞上坡，分別比未間伐林分提高25.6%和16.9%、9.9%，胸徑生長差異極顯著。

杉木間伐林分的單株立木材積為下坡＞中坡＞上坡，分別比未間伐林分提高87.6%和55.1%、32.1%，中坡的間伐林分單位面積蓄積量330.2 m3/hm2已經比未間伐林分的315.9 m3/hm2略大，下坡的間伐林分單位面積蓄積量399.4 m3/hm2比未間伐林分大19.3%，說明杉木造林17年前必須進行間伐，間伐后密度保留在90株左右。經方差分析，間伐對單位面積蓄積量影響不大，同時間伐可收益一定數量木材。

林分的地表層總持水量為間伐林分下坡＞中坡＞上坡＞未間伐，間伐林分下坡、中坡、上坡的地表層總持水量是未間伐的2.24倍、2.17倍、2.09倍，經方差分析，間伐4年的杉木不同坡位林分與未間伐的地表層總持水量差異極顯著，說明間伐后杉木的地表層更能阻隔火災的蔓延。