關于不同間伐強度對杉木人工林生長的影響研究
摘要：本文介紹了永春縣坑仔口鎮16年生杉木人工林進行不同間伐強度的對比試驗。結果表明：強度間伐對胸徑和單株材積生長效應最佳；弱度間伐后的蓄積量最大；不同間伐強度對樹高生長、單位面積蓄積量及林分總收獲量無顯著影響。
論文關鍵詞：杉木,間伐,強度效應
1 材料與方法
1.1 試驗地概況
試驗地設在永春縣坑仔口鎮玉溪村，地處戴云山脈南麓，為閩東南低山地帶，屬南亞熱帶向中亞熱帶過渡的濕潤季風氣候，海拔300~615m，年平均氣溫20.4℃，最高氣溫39℃，最低氣溫-2.9℃，無霜期350~355d，年降雨量1600~2100mm，年降水量大于蒸發量，相對濕度80％左右。試驗地位于低山下部，坡向東南，坡度20~28°，土壤為花崗巖風化紅壤，土層厚度中等。林下主要植被有芒萁、五節芒、少葉黃杞等。
1.2 試驗方法
1.2.1 試驗地選擇 選擇Ⅱ類地，交通方便，生長正常、無病蟲害、分布均勻、16年生的杉木人工林，造林密度為2500株·hm-2。2001年實施各項間伐措施，2007年進行調查。
1.2.2 標準地設置 在林分中選擇坡向、坡度、立地條件、林分密度、林相相對一致的地段，采用隨機區組法重復設置3個區組，每個區組設4塊樣地，每塊樣地面積為0.0667 hm2。每個區組周圍設二行保護行，保護行間伐強度與被保護小區相同。試驗處理采用：A-強度間伐；B-中度間伐；C-弱度間伐；D-對照。
1.2.3 間伐方法 采用下層疏伐法，強度間伐保留1200株·hm-2，中度間伐保留1500株·hm-2，弱度間伐保留1800株·hm-2，對照組不間伐保留2100株·hm-2。
1.2.4 每木調查 每塊標準地在間伐前作樹高、胸徑的每木調查，同時調查記錄林下植被，選擇間伐木后進行間伐。于2007年(6年后)重新調查其生長指標。
1.2.5 統計分析 將各標準地每木調查所得的樹高、胸徑、單株材積和單位蓄積量等指標進行方差分析，并用HSD檢驗法進行多重比較，比較每兩個處理間各生長指標差異的顯著性。
２ 結果與分析
2.1 不同間伐強度對胸徑生長的影響
2009年林分調查結果表明，隨著間伐強度的增大，林分平均胸徑也隨著增大(見表１)。
從表1中可見，保留木為1200株·hm-2的林分平均胸徑19.96cm，保留木為1500株·hm-2的林分平均胸徑為18.48cm。保留木為1800株·hm-2的林分平均胸徑為17.86cm，對照的林分平均胸徑為16.54cm。間伐處理后，經過6年的生長，強度間伐的林分平均胸徑比中度間伐林分大8.0％，比弱度間伐林分大11.8％，比未間伐林分大20.7％；中度間伐比未間伐林分大11.7％；弱度間伐比未間伐林分大8.0％。對各處理的林分平均胸徑進行了方差分析，結果見表2。
表１ 不同間伐強度杉木林分各因子調查結果
處理
重復
胸徑/cm
樹高/m
單株材積/m3
單位面積蓄積量/ m3.hm-2
A
1
19.06
13.66
0.1915
229.80
2
19.82
14.35
0.2160
259.20
3
20.99
15.18
0.2541
304.92
均值
19.96
14.40
0.2205
264.64
B
1
19.12
13.96
0.1964
294.60
2
17.89
14.25
0.1757
263.55
3
18.44
14.20
0.1858
278.70
均值
18.48
14.14
0.1860
278.95
C
1
18.01
13.36
0.1680
302.40
2
17.69
14.59
0.1755
315.90
3
17.88
14.12
0.1740
313.20
均值
17.86
14.02
0.1725
310.50
D
1
16.55
14.35
0.1518
318.78
2
16.33
13.88
0.1436
301.56
3
16.75
13.33
0.1455
305.55
均值
16.54
13.85
0.1470
308.63
表２ 不同間伐強度杉木林分各因子方差分析表
因子
變異來源
自由度
離差平方和
均方
Ｆ值
Ｆ臨界值
胸
徑
組間
3
18.08
6.03
17.28**
Ｆ0.01(3,8)＝7.59
組內
8
2.79
0.35
Ｆ0.05(3,8)＝4.07
總和
11
20.87
樹
高
組間
3
0.47
0.16
0.50
組內
8
2.50
0.31
總和
11
2.97
單
株
材
積
組間
3
0.0085
0.0028
9.92**
組內
8
0.0023
0.0003
總和
11
0.0107
單位
面積
蓄積
量
組間
3
4592.13
1530.71
3.39
組內
8
3612.60
451.57
總和
11
8204.72
從表2中可見，F胸徑=17.28＞F0.01(3,8)=7.59， 說明不同間伐強度對林分平均胸徑的生長影響具有極顯著的差異。經HSD多重比較（表3），可見強度間伐與弱度間伐及對照相比差異極顯著，與中度間伐差異顯著，中度間伐與對照相比差異極顯著。表明經過撫育間伐，降低了林分密度，擴大了保留木的生長空間和營養空間，從而使杉木得到更好地生長，并且隨著間伐強度的增大，保留木密度降低，胸徑生長也隨之增大。因此，在杉木中齡階段將林分密度降至1500株·hm-2以下，在一定間隔期內能促進胸徑生長。
2.2 不同間伐強度對樹高生長的影響
從表１可見，經強度間伐的林分平均樹高為14.40m，中度間伐的林分平均樹高為14.14m，弱度間伐的林分平均樹高為14.02m，對照林分平均樹高為13.85m，各處理間差異不大。經過方差分析(見表2)，F樹高=0.50＜F0.05(3,8)=4.07，說明不同間伐強度對樹高生長無顯著差異。
2.3 不同間伐強度對單株材積的影響
用公式V＝0.00005806D1.955335H0.894033[1]進行計算，得出不同間伐強度的林分平均單株材積(見表1)，其中強度間伐林分的平均單株材積比中度間伐林分大18.5％，比弱度間伐林分大27.8％，比對照林分大50.0％，中度間伐林分的平均單株材積比弱度間伐林分大7.8％，比對照林分的大26.5％。對各處理的林分平均單株材積進行方差分析(見表2)，F單株材積=9.92＞F0.05(3,8)=7.59，表明各處理對單株材積生長的影響差異極顯著。由多重比較(見表3)可知，強度間伐對單株材積影響極顯著，中度間伐對單株材積影響顯著，而弱度間伐對單株材積影響不顯著。說明適當增加間伐強度，擴大杉木的營養空間，有利于杉木的材積生長。
2.4 不同間伐強度對單位面積蓄積的影響
在試驗設計的間伐強度范圍內，在一定密度范圍內，單位面積蓄積量隨間伐強度增大而減小。從表1中可知，強度間伐林分單位面積平均蓄積量為264.64m3·hm-2，中度間伐林分單位面積平均蓄積量為278.95m3·hm-2，弱度間伐林分單位面積平均蓄積量為310.50 m3·hm-2， 對照林分單位面積平均蓄積量為308.63 m3·hm-2。由方差分析（見表2）可以看出，F單位面積蓄積量=3.39＜F0.05(3,8)=4.07，說明不同間伐強度處理對單位面積平均蓄積量差異不顯著。可見林分單位面積蓄積量決定于林分樹高、胸徑和單位面積株數三因子。撫育間伐對林分樹高生長影響不顯著；隨著撫育間伐強度增大，林分平均胸徑增大，但單位面積株數卻減小。因此，一般撫育間伐對單位面積蓄積量的影響不顯著。
2.5 不同間伐強度對林分總收獲量的影響
表3 不同間伐強度杉木各因子多重比較表
因子
i
i -D
i -C
i -B
D0.05
D0.01
胸徑
A=19.96
3.42**
2.10**
1.48*
1.38
1.92
B=18.36
1.94**
0.62
C=17.86
1.32
D=16.54
單
株
材
積
A=0.2205
0.0735**
0.0480*
0.0345
0.04
0.05
B=0.1842
0.0390
0.0135
C=0.1725
0.0255
D=0.1470
林分總收獲量是指最后一次調查時的蓄積與間伐時收獲的間伐材材積之和，本試驗強度間伐的收獲量為311.51m3·hm-2，中度間伐收獲量為295.83 m3·hm-2，弱度間伐收獲量為320.59 m3·hm-2，對照林分收獲量為308.45 m3·hm-2。經過方差分析，各種處理對總收獲量無顯著影響。這一結果與“最終產量恒定規律”相符合。
3 結語
⑴在一定范圍內，杉木的胸徑生長隨間伐強度增大而增大。因此，培育大徑材的一項主要的技術措施就是要進行強度較大的撫育間伐，通過間伐，縮短杉木大徑材培育周期，使杉木早日達到工藝成熟規格要求。
⑵增大撫育間伐的強度能夠增加單株材積，但對于單位面積蓄積來說，隨著間伐強度增大而減少。這就要求我們在進行管理時，采取適當的間伐強度，使得單株材積和單位面積蓄積量達到最佳的結合點。
⑶不同撫育間伐強度對樹高生長、單位面積蓄積量及林分總收獲量無顯著影響，對于立地條件相同的林分，最終產量恒定。
參 考 文 獻
[1]福建省林業勘察設計院等主編.森林調查常用表[M].1995.
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