潘尚慧
(廣西壯族自治區國有高峰林場,廣西 南寧 530001)
杉木(Cunninghamialanceolata)屬常綠喬木,主要產于秦嶺和長江以南及臺灣山區,栽培區域達16個省(自治區),其具有生長快速、材質好、產量高、用途廣泛等特點,是我國廣西主要造林樹種之一[1]。廣西是杉木主要產區之一,廣西全區杉木種植面積131.1萬hm2,蓄積1.045億m3,分別占全區喬木優勢樹種組的14.5%和20.5%[2]。由于市場導向我國杉木經營以高密度為主要模式,一直以中小徑材為經營目標,而大徑材培育的目標并不明確。據國家林業局統計,目前我國森林資源仍以中、小徑材為主,約占林木總蓄積量的70%以上[3]。有研究表明,培養徑級24 cm以上杉木大徑材,僅木材單價方面比培育中小徑材提高20%以上[2]。隨著人們對木材材種的需求呈多樣化,市場上杉木大徑材供需矛盾凸顯,定向培育高產、優質、穩定的杉木大徑材日益受到重視。隨著人們生活水平的提高,對木材材種的需求愈來愈呈多樣化,市場上大徑材的供需矛盾已經逐漸凸顯,因此,定向培育高產、優質、穩定的杉木大經材日益受到重視。本文通過探討融安縣西山林場、南丹縣山口林場等地杉木大徑材培育技術,分析種源選擇、立地條件、土壤條件、林分密度,海拔、地形因子等因素對大徑材高效培育的影響,為建立廣西杉木大徑材高效培育技術體系提供數據支撐和理論參考。
與對照林分普通杉木種相比,南丹縣山口林場良種林分樹高、胸徑和蓄積生長量分別提高34.8%、40.5%和77.7%;融水縣貝江河林場良種林分分別提高25.7%、14.0%和59.7%;融安縣西山林場良種林分分別提高74.2%、51.5%和313.7%;全州縣咸水林場良種林分分別提高87.4%、47.3%和125.5%。說明,采用良種造林,具有十分明顯的良種效應,可極顯著或顯著提高林分生長量,獲得更高的收益。
隨著立地指數的增加,林分生長量顯著增加,大徑材蓄積量的整體變化趨勢也表現為隨立地指數增加而增加。當立地指數≥22時,南丹縣山口林場和融安縣西山林場的21年生和26年生良種林分分別有89.1%和66.0%的林木達大徑材要求,10.9%和33.0%的林木達中徑材要求,年均蓄積生長量高達36.1 m3/(hm2·a)和27.1 m3/(hm2·a),林分蓄積量高達759.0 m3/(hm2·a)和704.0 m3/(hm2·a),大徑材蓄積量占總蓄積量的94.1%和79.6%。當立地指數≥20時,山口林場、貝江河林場和西山林場等3個示范點的良種林分年均蓄積生長量均達23.0 m3/(hm2·a)以上,其中山口林場21年生林分中有64.5%的林木達大徑材要求,有30.8%的林木達中徑材要求,林分蓄積量達509.2 m3/(hm2·a),其中大徑材蓄積量達397.7 m3/(hm2·a)。當立地指數≥18時,4個示范點的良種林分年均蓄積生長量均達19.0 m3/(hm2·a)以上,其中山口林場21年生林分、貝江河林場22年生林分和西山林場23年生林分中分別有50.0%、58.0%和64.7%的林木達中徑材要求,分別有28.9%、30.0%和25.3%的林木達大徑材要求,林分蓄積量分別達399.2 m3/(hm2·a)、482.2 m3/(hm2·a)和499.0 m3/(hm2·a)。而當立地指數≥16時,4個示范點的良種林分年均蓄積生長量均在19.0 m3/(hm2·a)以下,山口林場、貝江河林場和西山林場3個示范點的大徑材所占株數比例均小于20%,咸水林場也剛達21.0%,中徑材所占株數比例卻均50.0%以上。由此可見,培育杉木大徑材,立地指數最好18以上,立地指數16左右的立地,可以培育中徑材,但培育大徑材卻成效甚微。
土壤pH值和杉木林分樹高、胸徑關系密切。土壤pH值在4.0~5.0時,杉木生長速率較快,土壤過酸不利于杉木生長[3]。土壤養分含量對杉木林分生長量具有顯著影響,以速效N、P、K含量的影響最大。當土壤速效N、P、K含量分別處于58.42~223.02 mg/kg、0.39~1.88 mg/kg和19.17~84.02 mg/kg范圍內時,林分樹高、胸徑和蓄積生長量均隨速效N、P、K含量的增加而增加。有研究表明,杉木林分對全K含量較敏感,當全K含量超過一定范圍時,其對林分生長表現為抑制作用[4]。在生產中,合理配比施肥,科學補充N、P、K,將有效提高杉木林分生長量,獲得更好的大徑材培育效果。
在不同立地條件下,選擇合適的林分保留密度對杉木林分生長至關重要。數據分析表明:立地指數≥20,保留密度為800~1200株/hm2時,22年生良種林分最高有68.4%的林木達大徑材要求,平均胸徑24.0~26.1 cm,蓄積量516.4~547.9 m3/hm2;立地指數為18,保留密度為1000~1400株/hm2時,22年生良種林分最高有89.0%的林木達中徑材以上要求,其中大徑材最高占39.2%,蓄積量413.7~464.8 m3/hm2;立地指數為16,保留密度為800~1600株/hm2時,19~23年生良種林分,蓄積量283.3~433.9 m3/hm2,中徑材與大徑材的平均株數比例分別為54.9%和17.0%,蓄積比例平均則為55.5%和30.2%;立地指數為14,保留密度為1200~1800株/hm2時,林分蓄積量隨保留密度增加而增加,為195.8~310.3 m3/hm2,不過,林分中僅有不到4%的林木達大徑材要求,但有30%~50%的林木可達中徑材要[5]。以上數據說明:采用良種造林,立地指數≥20時,可培育杉木大徑材,林分適宜保留密度為800~1000株/hm2;立地指數為18時,適合培育中、大徑材,林分適宜保留密度為1000~1400株/hm2;立地指數為16時,適合培育中徑材,林分適宜保留密度為1000~1400株/hm2;立地指數為14時,適合培育中、小徑材,對林分進行輕度間伐,使林分保留密度達1600株/hm2以上,可獲得較高的林分蓄積量。
對山口林場、貝江河林場、西山林場和咸水林場等4個示范點在≤200 m、200~1000 m的不同海拔區間下杉木良種林分生長量及徑級結構的進行分析,結果表明:位于400~600 m海拔區間內的林分平均胸徑和蓄積量最大,海拔≤200 m的林分樹高極顯著低于海拔200 m以上的林分,從整體來看,海拔為≤200 m的林分生長較差。由此說明,400~800 m的海拔范圍最適合杉木林分生長,200~400 m的海拔范圍也可種植杉木,但林分生長量稍差,過低的海拔(<200 m)不太適合杉木生長。
以地形平緩、全坡向的林分年均蓄積生長量最大,其次是南坡,西北坡的林分樹高和胸徑生長量均為最低,其它坡向之間的差異則并不很大。坡位對杉木林分生長也有影響,生長量一致呈:下坡>中坡>上坡>脊的趨勢。因此,在杉木培育尤其是大徑材培育過程中,選擇南坡、西坡、東南坡、東北坡和西南坡,坡位為中坡或下坡的地塊進行造林,可獲得更高的林分生長量,而山脊不太適合杉木林分生長。
培育杉木大徑材,首先必須使用良種;其次選擇好的立地條件,立地指數≥18,海拔范圍400~800 m,坡位為中下坡,坡向為南坡、西坡、東南坡、東北坡和西南坡;第三是控制好林分保留密度,最適林分保留密度為800~1000株/hm2;第四是及時、科學、合理地施肥,向林地補充N、P、K。在立地指數≥20和保留密度為800~1000株/hm2兩個控制條件下,杉木良種林分培育22年后可望有50%以上的林木達大徑材要求,大徑材蓄積量在300 m3/hm2以上;立地指數為18和保留密度為1000~1200株/hm2時,杉木良種林分培育22年后,中、大徑材株數比例和蓄積量可望達到55%、30%和220 m3/hm2和200 m3/hm2以上。立地指數在16以下時,已不適合培育大徑材,但通過對林分結構進行適度調整,使其保留密度維持1600株/hm2左右時,也可獲得較高的林分蓄積量。