石井山林場杉木大徑材與方竹混交培育初探

龍 興 鄧蔚松 張玉平

（1.貴州省黎平縣國有石井山林場，貴州 黎平 557300；2.貴州省黎平縣國有東風林場，貴州 黎平 557318）

1.引言

杉木人工純林經營模式,尤其是多代連栽,導致杉木地力衰退、生產力降低、穩定性下降等問題日益突出。研究表明，2代和3代15年生杉木樹高分別比1代杉木下降7%和23%，3代林分比1代林分下降2個地位指數。2代杉木林蓄積量比一代下降近28%～40%，3代比1代減少47%～69%間。而營造杉木混交林可改善林分結構,顯著提高林分生產力。

黎平方竹主要為狹葉方竹，因竹芯接近實心又稱實竹。黎平縣狹葉方竹多分布于清水江流域的山坡灌叢、林緣和溝谷等地，呈片狀或小塊狀分布。普通竹子出筍期在3～4月，方竹出筍期為9～10月，是天然的“反季節蔬菜”，竹筍味美，屬不可多得的山珍，經濟價值較高。

通過對30年杉木成熟林的擇伐加補植方竹這種混交模式，探索適宜的杉木單層林結構改造模式和杉木大徑材培育模式，為黎平縣林業產業的發展提供新思路。

2.試驗地概況

黎平縣位于貴州西南角，是貴州、湖南、廣西三省交匯處，屬于亞熱帶季風氣候區，降雨充足，氣候溫暖，年平均降水量1325.9毫米，年平均氣溫16℃左右。黎平處于云貴高原與湖南丘陵過度地段，地形以山地為主，海波137～1589米。試驗地設置在黎平縣國有石井山林場，面積100畝，位于二望坡下部，海拔760米，該林地為1988年造林，初植密度為每畝110株，2012年進行過一次間伐，伐后每畝平均保留株數為84株，平均胸徑23.1cm，平均樹高14.2m，平均每畝蓄積22.43m3。林下植物以蕨類為主，有少量小灌木。

3.研究方法

3.1 試驗設計

3.1.1 監測樣地設置

選擇長勢良好，立地條件類似的地塊設置4個樣地，2個為伐后補植樣地，2個為原始對照樣地。在設置標準地時，采用羅盤儀定向，皮尺量距，在坡度大于5度時把斜距改算成水平距。樣地設置1畝（20m×33.35m或22.23m×30m）的標準地，樣地四角插1m長的pvc管作界樁。樣地四周保留10m以上區域作保護隔離帶。樣地基本情況見表1。

表1 樣地基本情況

3.1.2 施工作業區劃分

根據試驗需求，劃分2類施工作業區。

3.1.2.1 擇伐補植作業區，實施杉木擇伐工作，以人工促進更新的方式在擇伐后的杉木林中補植方竹，擇伐前對保留木和采伐木進行標記，擇伐時派專人監管。補植后選擇適宜地塊設置標準樣地。

3.1.2.2 對照區，該區域不進行任何經營措施，確定區域后選擇適宜地塊設置標準樣地。

3.2 施工作業

3.2.1 杉木擇伐

3.2.1.1 擇伐原則，一是去劣留優原則。伐除弱樹、小樹、被壓樹，砍掉平頂樹、斷尖樹、分叉樹，保留品質好、長勢旺的單株。二是均勻分布原則。原則上要求保留木在林地上均勻分布，樹冠盡量不重疊，以充分利用光照資源。

3.2.1.2 擇伐方式和時間，擇伐方式以單株擇伐為主，2017年12月底前完成擇伐作業施工。

3.2.1.3 擇伐強度，《森林采伐作業規程》（GB/T1646）規定達到成熟林的防護采伐，采用擇伐進行采伐，其采伐蓄積強度不超過40%。本次擇伐蓄積強度為22%，株數強度為40%，伐后郁閉度0.6。

3.2.2 補植方竹

2018年2月底前完成林地清理，整地挖穴、施肥回填工作。挖穴規格50×50×40cm，每穴施肥250g，肥料為磷肥。2018年3月底前完成方竹栽植工作。2018年8月撫育1次，之后每年進行2次撫育、1次施肥（復合肥250g/株）。

3.2.2.1 移植方法，采用母竹移植的方式進行方竹補植。母竹宜選植株健壯而較低矮者，移植時留竹鞭1m，切勿傷筍芽，且帶宿土，竹稈截去枝梢，只留3～4盤枝椏。栽后溝穴埋土踏實，蓋以雜草保濕。為提高成林速度，設計初植密度為每畝120株。

3.2.2.2 施肥，蓋度低于60%前進行單株穴狀施肥，蓋度大于60%后采用把肥料溶于水中的方式進行噴砂施肥。

3.2.2.3 竹林結構調整，為實現方竹豐產，必須要對其竹齡結構進行適當調整。一般而言，其竹林年齡結構的比例為3∶3∶3∶1，具體來說，就是一年生方竹占竹林的30%，兩年生的方竹占竹林的30%，三年生的方竹占竹林的30%，剩余10%種植四年生方竹。

3.3 數據調查

數據調查工作耗時長，需要人力多，程序相當繁瑣，需要我們耐心細致的工作，才能得出準確的研究數據。

3.4 數據處理

杉木材積計算公式：

其中：V代表材積，D 代表胸徑，H 代表樹高 。

數據分析使用 Excel2007和SAS統計軟件。

4.樣地調查結果分析

4.1 樣地伐前、伐后情況

從表2中可以分析出，擇伐前2類樣地的杉木胸徑、樹高、材積差異并不明顯。從表3中可以看出，通過40%株數強度的采伐，擇伐補植樣地平均胸徑伐從18.5cm提高到23.1cm，平均樹高從13.9m提高到15.9m，平均單株材積從0.27m3提高到0.35m3。

表2 杉木伐前胸徑、樹高和材積

表3 杉木擇伐后保留木胸徑、樹高和材積

4.2 杉木生長情況

從表4、5中可以看出，到2022年，即樹年齡達到35年時，2類樣地平均胸徑、樹高、單株材積都有所增長，擇伐補植樣地增長量大于對照樣地。到2022年5月，對照樣地的平均胸徑和單株材積分別提高了11.5%、25%，擇伐補植樣地的平均胸徑和單株材積分別提高了17%、43%。通過分析可以得出（表6），平均胸徑間存在較大差異，增長率相差4.5個百分點；平均單株材積間也存在顯著差異，增長率相差18個百分點；平均樹高差異不明顯，僅相差1個百分點。這說明了擇伐補植對杉木的胸徑和材積的增長起到顯著的促進作用。

表4 2022年杉木保留木胸徑、樹高和材積

表5 2022年杉木保留木平均胸徑、樹高和材積生長量

表6 2022年杉木保留木平均胸徑、樹高和材積增長率

4.3 方竹生長情況

經過4年的培育，方竹長勢良好，通過2018～2022年對擇伐補植樣地1、樣地2中方竹的生長量調查（表7、8、9），發現方竹母竹存活率只有70%，但每年的生長量都在顯著提升，植株的改良效果明顯。優勢方竹的單株地徑由母竹的1.0cm增長到1.5cm；優勢方竹的單株高度由母竹的1.2m增長到3.1m；每畝出筍量由2018年的266株提高到2021年2174株；樣地方竹總株數達到每畝4204株；平均地徑達由0.4cm增長到0.9cm，平均高度達由1.2m增長到1.8m，方竹蓋度從5%提高到58%。這說明樣地的立地條件適宜方竹的生長，方竹的單株質量可以在此條件下得到持續改良，預計方竹蓋度2～3年就可以達到90%以上。

表7 擇伐樣地方竹優勢單株生長情況

現在還處于方竹的留筍保育期，方竹筍子的生長量數據和相關研究要等到采筍期才能進行。

表8 擇伐補植樣地1、樣地2方竹出筍情況（株）

表9 擇伐補植樣地1、樣地2方竹生長情況平均值

5.杉木大徑材和方竹的經濟效益、社會效益、生態效益

5.1 經濟效益

通過培育杉木大徑材，能夠向社會持續提供一定量的優質木材，對社會經濟發展起到一定的促進作用；以黎平縣國有石井山林場為例，去掉造林時期的投資成本包括運輸費、材料費、培育期間管理費和人工費等，擇伐木材按400元/m3的凈收益計算，每畝擇伐木材3m3，每畝凈收益可達1200元以上；保留木按現在的市價計算，30年后單株的價值都在400元以上，每畝的收益可達到1.3萬元以上。

補植方竹可以有效利用林下土地，與杉木形成互補，在杉樹保留木成長過程中也能讓土地產生經濟效益。方竹的竹筍是非常受歡迎的蔬菜，根據調查，黎平野生方竹鮮筍的產量可以達到60kg/畝，鮮筍的平均價格為8元/kg，每畝收益可達480元。通過人工改良培育，人工栽植的方竹筍產量預計能達到100kg/畝以上，每畝經濟收入可達800元以上。

5.2 社會效益

5.2.1 擴大就業機會

可以通過雇傭的方式為當地周邊農村提供50多個就業崗位，還可以通過技術培訓的方式提高務工群眾的林業技能水平，增強農民致富增收的能力。

5.2.2 推動周邊方竹產業的發展

以國有林場為建設單位，保證營造林工程全部使用良種壯苗，采用集約經營的培育措施，帶動周邊村寨和個人開展杉木方竹混交經營。混交試驗的開展，助推林場技術人員和全場職工森林經營理念轉變，提高適應新形勢下的森林經營水平，有效提升全場職工森林經營技能。

5.3 生態效益

通過杉木大徑材提質培優措施，可以有效增加森林的單位面積蓄積量，提高林地生產力，確保森林資源永續利用；方竹林根系發達，竹鞭錯綜復雜、交叉盤結，可以疏松林內土壤，增強土壤通透性。每2年更換一次新葉，地面枯枝落葉層厚，對周圍的環境有良好的改善。杉木和方竹的混交栽植將杉木單層純林的結構改變為喬木加灌木的多層復層林結構，優化了林種結構，更增加了森林的水土保持能力和水源涵養能力。

6.結語

通過對樣地數據進行分析，結果表明，樣地作業施工前平均胸徑、樹高和材積均沒有很明顯的差異，樣地處理5年后，平均胸徑產生明顯差異，采集出現極顯著不同。擇伐補植對人工杉木大徑材培育有明顯的促進作用，分析原因：一是通過擇伐，增加了杉木林內光照和生長空間，通風透光的環境更利于杉木的生長；二是林下補植方竹，通過人工撫育施肥，有效改善了林地土壤肥力，增加了土壤透氣性，提高了林地生產效益。

在郁閉度0.6的杉木林下補植方竹，符合方竹的生長特性，方竹長勢良好。杉木與方竹形成混交林，達到近自然經營的效果，能有效提高林分質量水平，近自然經營作為一種重要的森林經營管理措施，對森林資源的可持續發展和林木蓄積的最大化利用都有重大意義。

本次調查研究結論因條件有限，試驗時間還不足，結果并不能充分代表擇伐杉木成熟林補植方竹進行混交培育的生長情況，后期還會對樣地進行持續監測，從而得出更有效的研究成果。