遼東山區撫育間伐對紅松林分生長的影響

姚榮升

(遼寧省森林經營研究所,遼寧 丹東 118005)

1 試驗地基本情況

試驗地設在遼寧省森林經營研究所試驗基地，位于遼寧東部山區的草河口鎮境內。地處遼寧省本溪市滿族自治縣南部，123°54′ E，40°53′ N。東鄰丹東市，北與南芬毗鄰，南與鳳城接壤，總面積201 km2。

研究區域屬于溫帶大陸性氣候，溫度低，雨量大，冬季干冷，夏季多雨，年平均氣溫6.1 ℃，最高氣溫36.1 ℃，最低氣溫-31.7 ℃。無霜期127.6 d。年降水量926.3 mm。年蒸發1 072.5 mm。年平均相對濕度為72%。日照時數2 285.3 h，平均日照率51%。全年降水量的2/3在夏季，7月10日至8月25日在此地區極易發生暴雨。

土壤為棕色森林土，土層厚度50～70 cm，pH值5.5～6.5。該區屬長白和華北植物區系相交匯處，有木本植物191種。森林植被類型是以人工林為主，主要有紅松人工林、落葉松人工林、遼東櫟類天然次生林等。

2 研究方法

2.1 樣地設置

共設置固定觀測樣地4組：第Ⅰ組試驗區設置于1962年春，林齡17 a，初植密度4 400株·hm-2，林分已郁閉并有明顯林木分化與自然枯死現象。首次間伐設計采用采伐株數(%)控制強度，設3個間伐強度試驗小區，分別為26%、36%、50%和一個對照區(只伐除枯死木)。第Ⅱ組試驗區設置于1967年春，林齡為18 a，該組間伐強度以單位面積保留林木株數控制，共設置4個試驗小區，保留1 900、1 700、1 200和700株·hm-2。間伐株數強度分別為31%、38%、53%、71%，設對照2 340株·hm-2，樣地面積均為0.1 hm2。歷經1972年、1982年、1996年3次間伐后，現存株數為1 260、1 070、820、550株·hm-2，對照1 660株·hm-2。第Ⅲ組試驗區設置于1968年春，當時林齡為33 a，該組設4個試驗小區，間伐后分別保留460、610、730株·hm-2、對照區則保留原始密度1 300株·hm-2。第Ⅳ組試驗區設置于1972年春，林齡16 a，初植密度4 400株·hm-2。該組試驗區亦設4個小區，分別保留密度1 670、1 960、2 270株·hm-2，對照區為2 940株·hm-2。

2.2 調查統計

試驗樣地設置后每間隔2年測定一次，測定因子為：立木株數、胸高直徑、冠幅、樹高、結實量，林地植被及病蟲害發生情況等。其中平均胸徑由試驗地內每木檢尺、按徑階歸類斷面積加權平均后求得，樹高、冠幅、干型指數等則按徑階比例標準木法和平均木法選擇一定數量標準木定期實測。

3 結果與分析

林分密度的適宜與否是決定林分生長進程及林分質量的第一要素。科學和及時地對林分密度進行相關聯的指標調整(如林分生長狀況、林分生態環境的綜合表現、間隔期、間伐強度等等)，這不單是生產活動中普遍存在的問題，而且是一直探索的目標。這些問題的解決是建立在了解該物種生長規律的基礎上完成的。

紅松林木生長規律的觀測過程在遼寧省森林經營研究所試驗基地試驗區內完成，迄今已有47年，匯總觀測數據及以往研究成果。

圖1樹高生長曲線

圖2 胸徑生長曲線

通過試驗數據的分析整理(見表1、2)：2013年不同間伐強度的樹高單因素試驗方差分析結果為F0.05(4,20)=2.866 08

表1 2013年不同對比區域的樹高單因素試驗方差分析

表2 2013年不同對比區域的胸徑單因素試驗方差分析

通過數據的調查分析結果看(見表1、2)，中度和弱度間伐區活立木蓄積量平均比對照區高，各種間伐強度的林分總蓄積量(間伐區三次間伐的蓄積量)均高于對照區，說明間伐能夠增加總收獲量。

表3 撫育間伐對林分蓄積量的影響

撫育間伐對林木直徑生長量有提高作用，促使每株樹的材積變大，使得材種的質量和經濟材出材率有所提高。通過對草河口地區55年生間伐區的樹干胸徑≥30 cm林木的材積產量(見表3、4)與對照區對比分析可以看出：間伐區保留株數減少288株·hm-2，平均胸徑提高15%，胸徑≥30 cm立木材積產量提高17%，胸徑≥30 cm材積產量占總產量提高21%。

通過55年生間伐區的對比試驗平均直徑亦可看出，間伐區平均直徑達到33.9 cm，符合國家主伐齡的作業標準，對照區直徑僅為27.2 cm，若要達到國家主伐齡的作業標準，則至少需要20 a的時間，這表明適當的間伐強度是能夠將主伐時間提前20 a以上。

表4 間伐對55年生紅松大徑材出材的影響

4 結論與討論

在不同生長階段進行間伐后，與對照區域相比，間伐區域紅松直徑的生長量可提高6%～15%，生長量的增加幅度隨間伐強度而增大。同時，撫育間伐對立木材積影響明顯，通過間伐能生產出高規格、高質量的大徑級材，大強度撫育間伐可使紅松主伐時間提前20 a以上，但撫育間伐對樹高的生長影響較小。

林分的密度是決定林木生長的關鍵性因素。撫育間伐能促進紅松人工林平均胸徑的生長，提高大徑材的比例，縮短大徑材的培育年限，適度地撫育間伐能提高林分活立木蓄積量連年生長量，過度地撫育間伐降低了林分活立木蓄積量連年生長，合理適度撫育間伐能提高林分總蓄積量。這與本研究的結論基本相符。林分的密度是決定林木生長的關鍵性因素。因此要做到紅松人工林科學集約化經營管理，可以說紅松林初植密度是培育的首要問題，密度過大，增加培育成本，也同時會抑制樹木的正常生長；密度過小，易造成林地資源浪費，延長林分正常郁閉時間，增加不必要的割灌除草次數而增加成本投入。