人工杉木大徑材培育初探

唐雅娟

(福建省永安市林業(yè)局，福建 永安 366000)

1 引言

杉木(Cunninghamialanceolata)是永安市人工造林更新的當(dāng)家樹種，其人工林面積占永安市人工用材林總面積的47%。受傳統(tǒng)經(jīng)營理念影響，以往營造杉木多為人工純林，培育目標(biāo)以中、小徑材為主。隨著林業(yè)改革的深化，《國家儲備林建設(shè)規(guī)劃(2018-2035年)》提出了要通過人工林集約栽培等措施，營造和培育大徑級用材林等多功能森林[1]，杉木大徑材定向培育存在廣闊的市場前景[2]。紅錐(Castanopsis hystrix)是我國南方的優(yōu)良闊葉造林樹種，具有速生且材質(zhì)優(yōu)良的特性，幼年耐陰性強(qiáng)，所以適宜作為林下套種的闊葉樹種[3]，本試驗(yàn)通過擇伐和擇伐+補(bǔ)植紅錐的處理，探索35年以上人工杉木大徑材的培育。

2 試驗(yàn)地概況

永安市位于閩中偏西，屬于中亞熱帶季風(fēng)氣候，氣候溫暖，雨水充沛。試驗(yàn)地設(shè)在永安市洪田鎮(zhèn)上石村51林班3/7大班1/1小班，面積264畝，1981年2月造林，初植密度：220株/畝， 1988、1992、1997年各間伐一次，伐后畝保留株數(shù)69株，郁閉度0.8，平均胸徑：22.9 cm，平均樹高21.9 cm，畝蓄積：31.31 m3。林下植被主要有蕨類、矮灌木及少量天然更新的闊葉樹。

3 研究方法

3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

3.1.1 設(shè)置監(jiān)測樣地

共設(shè)9個樣地，分為3組(即3次重復(fù))。每組3個樣地，其中：1個擇伐樣地，1個擇伐+補(bǔ)植樣地，1個對照樣地；每組樣地采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。每個樣地面積600 m2(30 m×20 m)，樣地垂直方向保留5 m以上保護(hù)行、水平方向保留15 m以上隔離帶。樣地基本情況見表1。

表1 樣地基本情況

3.1.2 劃分施工作業(yè)區(qū)

根據(jù)樣地所處位置和施工作業(yè)內(nèi)容分為3類施工作業(yè)區(qū)。

(1)擇伐作業(yè)區(qū)。實(shí)施擇伐作業(yè)，保留并人工促進(jìn)林下天然更新的幼苗幼樹。擇伐作業(yè)前，對目標(biāo)樹和采伐木進(jìn)行標(biāo)記。

(2)擇伐+補(bǔ)植作業(yè)區(qū)。實(shí)施擇伐作業(yè)，保留并人工促進(jìn)林下天然更新的幼苗幼樹，每畝補(bǔ)植紅錐42株(株行距4 m×4 m，種植帶2 m,堆雜帶2 m)。補(bǔ)植苗木采用2年生容器苗。

(3)對照區(qū)：未實(shí)施任何經(jīng)營措施。

3.2 作業(yè)安排

2016年9月中旬完成監(jiān)測樣地布設(shè)，2016年12月底前完成擇伐樣地的林木采伐。2017年2月底前完成林地清理、整地挖穴、施放基肥(500 g鈣鎂磷/穴)，2017年3月前完成種植。2017年6月進(jìn)行幼林撫育。2020年進(jìn)行第一次樣地復(fù)測，之后每4年進(jìn)行一次樣地復(fù)測。

3.3 數(shù)據(jù)處理

杉木材積計(jì)算公式：

V=0.00005806×D1.955335×H0.894033

(1)

其中：V代表材積，D代表胸徑，H代表樹高。

數(shù)據(jù)分析使用Excel2007和SAS統(tǒng)計(jì)軟件。

4 結(jié)果與分析

4.1 樣地處理當(dāng)年杉木(36a)生長情況

從表2方差分析可以看出，間伐前3種處理組間胸徑、樹高和材積均無顯著差異。從表3可知，擇伐強(qiáng)度分別為38%和40%，擇伐后保留木平均胸徑分別為23.17、25.49、25.87 cm，平均樹高分別為22.08、23.55、22.96 m，平均單株材積分別為0.52、0.64、0.63 m3。

表2 間伐前杉木林分樹高、胸徑、材積方差分析

表3 杉木擇伐后保留木胸徑、樹高和材積

4.2 樣地處理4年后杉木(40a)生長效果

從表4和表5中可知，杉木擇伐4年后，即林齡達(dá)40年時，各組平均胸徑、平均樹高和平均單株材積都有增長[4]，平均胸徑和平均單株材積的增長量表現(xiàn)為擇伐+補(bǔ)植>擇伐>對照樣地，平均樹高的增長量表現(xiàn)為擇伐+補(bǔ)植>對照樣地>擇伐，與對照樣地相比，擇伐+補(bǔ)植樣地平均胸徑、平均樹高和平均單株材積分別提高42%、10%和36%，擇伐樣地平均胸徑和平均單株材積分別提高31%、和14%。通過對3組數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析(見表6)，結(jié)果表明：胸徑組間存在極顯著差異，單株材積組間存在顯著差異，樹高差異不顯著,說明擇伐+補(bǔ)植和擇伐的處理方式都有促進(jìn)杉木的生長，同時擇伐+補(bǔ)植的處理方式對杉木的生長促進(jìn)作用更大。

表4 杉木擇伐4年后保留木胸徑、樹高和材積

表5 杉木擇伐4年后保留木胸徑、樹高和材積平均生長量

表6 杉木擇伐4年后保留木樹高、胸徑、材積方差分析

4.3 紅錐的生長表現(xiàn)

紅錐經(jīng)過4年的生長，平均胸徑達(dá)5.93 cm，平均樹高達(dá)6.78 cm，長勢良好。3個補(bǔ)植樣地紅錐的存活率分別為75%、72%和60%，均未達(dá)到85%，存活率較低。通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)，郁閉度太大或者過低都會影響紅錐的生長，紅錐幼樹耐陰但不耐干旱[5]，該試驗(yàn)地?fù)穹ズ笊寄居糸]度較低，在夏季高溫條件下土壤干旱，可能影響了紅錐的存活率。

5 結(jié)語

通過對樣地?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)果表明，樣地處理前胸徑、樹高和材積均無顯著差異，樣地處理4年后組間胸徑存在極顯著差異，材積存在顯著差異，樹高差異不顯著。擇伐+補(bǔ)植和擇伐對人工杉木大徑材的培育都有促進(jìn)作用，且擇伐+補(bǔ)植促進(jìn)作用更大，主要原因有：一是通過擇伐，增加了光照及生長空間促進(jìn)保留木的生長；二是通過林下套種闊葉樹種改善了林地的土壤肥力，提高林地生產(chǎn)生態(tài)效益[6，7]。

林下補(bǔ)植紅錐的生長受保留木郁閉度的影響，研究表明在郁閉度0.5～0.7的林冠下套種，較利于紅錐的生長[5]。通過杉木擇伐補(bǔ)植紅錐，形成針闊混交林，進(jìn)行近自然經(jīng)營，能有效提升林分質(zhì)量水平。近自然改造措施作為一種重要的森林經(jīng)營管理方式，對森林資源的可持續(xù)發(fā)展和林木蓄積的最大化利用均有重要意義[8～12]。

本次研究因條件有限，時間周期短，研究結(jié)果并不能充分代表成熟杉木林擇伐補(bǔ)植紅錐的生長情況，后期需對試驗(yàn)樣地進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測，從而得出比較有效的研究結(jié)論。