间伐对侧柏人工林林木生长的影响

董 鹏，关庆伟*，李 朝，张昊楠，魏 婉，徐丽丽



间伐对侧柏人工林林木生长的影响

董 鹏，关庆伟，李 朝，张昊楠，魏 婉，徐丽丽

（南京林业大学森林资源与环境学院，江苏 南京 210037）

分析了不同间伐强度对侧柏（）人工林林木生长的影响，对徐州市实施不同间伐强度的50年生侧柏人工林进行了研究。结果表明：胸径、冠幅、单株材积的生长量都随着间伐强度的加大而有了明显的增加，表现为间伐2次 > 间伐1次 > 未间伐，经方差分析，差异显著；间伐对侧柏人工林树高的生长几乎没有影响，3种林分的树高生长量在整个生长过程中都保持较高的一致性，经方差分析差异不显著；林分蓄积量随着间伐强度的加大而逐渐减小。

间伐；侧柏；人工林；生长

侧柏（）是徐州市石灰岩山地的主要造林树种。徐州市有2万多hm的侧柏人工林，大部分于20世纪50年代和60年代营造，对保持水土、美化环境、生产用材、荒山绿化等起到了非常重要的作用。但由于林分树种组成单一，结构简单，随着时间的推移，侧柏纯林存在的问题日益凸显：林分密度过大，林木间竞争激烈，个体生长缓慢，“小老树”现象严重，枯死枝较多，林下灌木及草本生物多样性极低，森林稳定性和生态服务功能下降。间伐作为人们干预林分生长的主要营林措施，对林分生长的影响日益受到重视。

间伐对林分生长的影响已有很多研究，Marian Slodicak等研究了不同间伐强度对云杉（）蓄积量与枯落物分解的影响，认为间伐使林分蓄积量减少，但有利于枯落物的分解；沈兴南等做了赣北中等立地上的湿地松人工林间伐强度效应分析，认为间伐可以显著提高林分的胸径和蓄积生长量，改善立木的径级结构；张纪卯等对桐棉马尾松不同密度的间伐强度进行了研究，认为在一定的密度范围内，适当增加间伐强度有利于促进胸径的生长和增加单株材积，但单位面积蓄积量则随间伐强度增大而减少。所得出的结论各不相同，但多数研究表明间伐对促进林木的生长与改善林分的质量有显著作用。目前间伐对徐州市石灰岩山地侧柏人工林林分生长的影响还鲜有研究，为了解不同间伐强度对该地区侧柏林生长的影响，我们对实施不同间伐强度的50年生侧柏人工林的生长情况进行了研究，以期为该地区科学的经营侧柏人工林提供理论依据。

1 研究地概况

研究地位于徐州市铜山县赵疃林场， 34° 11′N，117° 25′ E。属暖温带季风湿润、半湿润气候区，气候温和，四季分明，光照充足，雨量适中。年均气温为13 ~ 16℃，年降水量724 ~ 1 210 mm，海拔300 m以下。土壤以褐土为主，母质为石灰岩，土厚10 ~ 30 cm，砾石含量高。侧柏人工林是山体的主要植物群落类型，树龄40 ~ 50 a。

调查地为赵疃林场的间伐试验地，侧柏均是1958年种植，1979年对部分林分进行了第一次间伐，1989年对第一次间伐的侧柏林又选取了一部分进行了第二次间伐。未间伐、间伐一次与间伐两次的样地所处的立地条件基本相同，见表1。

表1 调查地侧柏人工林林分概况

2 研究方法

野外调查时间为2008年10月中旬，分别在未间伐、间伐一次和间伐两次的样地内设置20 m×20 m的样方各3块，进行每木检尺，记录侧柏的株数、树高、胸径、冠幅、活枝下高等。计算林分的平均胸径、平均树高。并根据计算结果在每个样方中选取标准木各一株做树干解析，共9株。通过树干解析得出胸径、树高和单株材积的总生长量、平均生长量和连年生长量，分别对未间伐、间伐一次、间伐两次的数据汇总平均，绘制生长曲线。

3 结果分析

3.1 对胸径生长的影响分析

平均胸径的生长曲线见图1、图2和图3。

图1 不同间伐措施下的胸径总生长量

Figure 1 Total DBH increment under different intermediate cutting intensity

Figure 2 Mean DBH increment under different intermediate cutting intensity

Figure 3 Current annual DBH increment under different intermediate cutting intensity

从图中可以看出，间伐能够促进侧柏林分胸径的生长，并且胸径的总生长量、平均生长量与连年生长量都随着间伐强度的增大而增加。经方差分析，F值分别为16.131、32.238和32.488，显著大于临界值2.866，差异显著。分析胸径的连年生长量，在未间伐之前（0 ~ 20 a），3种林分的胸径生长量保持较高的一致性；第一次间伐后（20 ~ 30 a），间伐过的林分胸径生长量比较接近，均高于未间伐林分；而第二次间伐后（30 ~ 50 a），胸径连年生长量为2次间伐 > 1次间伐 > 未间伐。

间伐能提高胸径生长量的主要原因有两个：一是间伐主要伐去的是小径木，因而使间伐后林分的平均胸径出现非生长性增长；二是通过间伐调整了林分结构，扩大了保留木的生长空间，给保留木创造了更优越的环境条件，大、中、小林木都能得到充足的光照，特别是小径木树冠伸展，营养面积增加，因而能正常生长，尽管绝对生长量小，但生长率较高，从而促进了胸径生长。

3.2 对树高生长的影响分析

树高生长曲线见图4、图5和图6。

图4 不同间伐措施下的树高总生长量

Figure 4 Total height increment under different intermediate cutting intensity

图5 不同间伐措施下的树高平均生长量

Figure 5 Mean height increment under different intermediate cutting intensity

图6 不同间伐措施下的树高连年生长量

Figure 6 Current annual height increment under different intermediate cutting intensity

从图中可以看出，三种间伐措施对树高生长的影响很小，树高的总生长量、平均生长量与连年生长量在整个生长过程中都保持较高的一致性。经方差分析，F值分别为0.007、0.096和0.001，都小于临界值3.354，差异不显著，表明间伐对侧柏林林分树高生长无明显促进作用。

在纯林中，大量资料显示间伐对树高的影响一般并不显著，如沈维义在研究黄山松抚育间伐强度效应时，表明抚育间伐强度对黄山松林分树高无明显促进作用。一般在纯林，树高的生长主要决定于立地条件。

3.3 对单株材积的影响分析

单株材积的生长曲线见图7、图8、图9。

图7 不同间伐措施下的单株材积总生长量

Figure 7 Single tree volume increment under different intermediate cutting intensity

图8 不同间伐措施下的单株材积平均生长量

Figure 8 Mean single tree volume increment under different intermediate cutting intensity

图9 不同间伐措施下的单株材积连年生长量

Figure 9 Current annual volume increment under different intermediate cutting intensity

从图中可以看出单株材积的生长量的增长趋势与胸径增长的趋势基本相同，总生长量、平均生长量与连年生长量都随着间伐强度的增大而增加。经方差分析，F值分别为32.965、43.199和32.998，大于临界值2.866，差异显著。可见，在一定密度范围内间伐措施能提高林分单株材积的生长率。

间伐之所以能提高平均单株材积生长量，主要原因是材积大小主要由林分胸径与树高决定，胸径生长量随间伐强度增大而增大，树高变化不明显，因此材积也随间伐强度的增大而增加。这与前面对胸径、树高的分析结果相吻合。

3.4 对冠幅生长的影响分析

对每棵树的东西向与南北向的冠幅取平均值，并根据间伐措施的不同汇总计算各林分的平均值，得出的结果如表2。

从表2中可以看出，冠幅大小的排序为：间伐2次 > 间伐1次 > 未间伐，间伐两次的侧柏林冠幅比未间伐林分增长31%，比间伐1次的冠幅增长17%。间伐能显著提高侧柏林冠幅的生长量，其原因主要是通过间伐扩大了保留木的生长空间，树冠能充分伸展。而冠幅的大小能反映每株立木的营养面积的大小，直接影响胸径的生长量。一般单株所占空间越大，冠幅就越大，胸径也越粗。这也与前面对胸径的分析结果相一致。

表2 不同间伐措施下各林分的冠幅统计

3.5 对蓄积量的影响分析

根据平均单株材积与林分密度，算出不同间伐措施下每个林分的单位蓄积量，统计结果如表3。

表3 不同间伐措施下蓄积量统计

由表3可知，单位面积蓄积量的大小为未间伐 > 间伐1次 > 间伐2次，蓄积量随着间伐强度的加大而逐渐减小，间伐一次的与间伐两次的比未间伐林分分别减少了14.9%和19.6%。这是因为林分单位面积的蓄积量决定于单株材积及单位面积的株数。间伐虽能提高单株材积的生长量，但单位面积株数减少，并且因为株树的减少而损失的蓄积量显著大于因单株材积的增长而增加的蓄积量。李克勤等在对济南侧柏人工林抚育间伐效果研究时也有相似结论。

但是从胸径与单株材积的生长曲线来看，间伐林分的生长率明显大于未间伐林分的生长率，可以推知，随着时间的推移，间伐林分的蓄积量会渐近于未间伐林分的蓄积量。

4 结论与讨论

（1）胸径、冠幅、单株材积的生长量都随着间伐强度的加大而有了显著的增加。主要是因为间伐调整了林分结构，扩大了保留木的生长空间，林间光照增加，树冠能充分伸展，冠幅增大。冠幅的增大使立木的营养面积增大，进一步提高了保留木的胸径与单株立木材积。因此适量的间伐对徐州市侧柏人工林的生长是非常必要的。

（2）间伐对侧柏人工林树高的生长几乎没有影响，因为纯林的树高主要取决于立地条件。

（3）单位面积林分蓄积量随着间伐强度的加大而逐渐减小。这是因为林分单位面积的蓄积量决定于单株材积及单位面积的株数。间伐虽能提高单株材积的生长量，但单位面积株数减少，并且因株树的减少而损失的蓄积量显著大于因单株材积的增长而增加的蓄积量。

本文只是分析了不同间伐措施对树木生长的影响，对于徐州市侧柏人工林应采取的适宜间伐强度还须做更进一步的研究来探讨。

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Effect of Different Intermediate Cutting Intensity on Growth ofPlantations

DONG Peng，GUAN Qing-Wei*，LI Zhao，ZHANG Hao-nan，WEI Wan, XU Li-li

（）

Study was conducted on effect of different intermediate cutting intensity on growth of 50-yearplantation in Xuzhou, Jiangsu province. The result showed that DBH, crown size and single tree volume of the plantation increased with intensity of intermediate cutting, while stand stock decreased. But different intermediate cutting density had no effect on height increment. Analysis on variance showed the same result.

intermediate cutting;; plantation; growth

1001-3776（2010）01-0065-05

S753.7

A

2009-08-27；

2009-12-10

科技部“十一五”科技支撑项目（2006BAD030602）

董鹏（1986－），女，江苏徐州人，硕士研究生，从事城市生态研究；*通讯作者。