不同造林密度马尾松林分生长分析
2015-09-03郭行泽
郭行泽
(福建省大田县林业局 福建大田 366100)
不同造林密度马尾松林分生长分析
郭行泽
(福建省大田县林业局 福建大田 366100)
对比5种造林密度(A1250、B2500、C3600、D5000、E10000株·hm-2)马尾松林分生长,结果表明不同造林密度对林分胸径、冠幅生长和径级结构均有显著影响,林分平均胸径、冠幅、单株材积随密度增加而减小,高径比随密度增加而增加,但在21年生以后差异减小,林分蓄积趋于相近。26年生大径材株率随密度增加而减少。培育大、中径材适宜B密度(2500株·hm-2)、小径材适宜C密度(3600株·hm-2)。
马尾松;造林密度;林分生长;出材量
马尾松(Pinus massoniana)是我国重要的用材树种和主要的采脂树种,在南方速生丰产用材林基地建设中,居于举足轻重地位[1~2]。如何提高马尾松人工林经营水平、增加经营收益是生产上迫切需要解决的问题。有关马尾松人工林造林密度研究大部分试验观测年限为5~15年生林分[3~5],不能反映造林密度对马尾松后期生长影响。本文以福建省大田县5种造林密度马尾松在6年生、11年生、16年生、21年生和26年生林分生长观测资料,分析不同造林密度对林分生长、林分结构影响,探讨不同培育目标的合理造林密度。
1 试验地概况
试验地设在福建省大田县湖美乡130林班4大班7小班。位于北纬25°47′10″,东经117°56′07″,地处戴云山脉西侧闽中低山丘陵地带,属中亚热带季风气候区。年均气温18.6℃,日照时数1700h,无霜期270d。年平均降水量1700mm。适宜培育马尾松用材林,是福建省马尾松Ⅰ类产区。造林地为宜林荒山,海拔450~ 655m,土壤为山地黄红壤,土层厚度100cm,腐殖质层厚度10cm。植被以黄瑞木、檵木为主。立地质量等级Ⅲ级。1989年10月块状整地,穴规格为40cm×40cm×30cm。1990年1月用1年生裸根苗造林,苗高20~26cm。1990~1992年按“2-1-1”全面锄草4次。
2 试验设计与方法
2.1 试验设计
试验采用完全随机区组设计。设置A(1250株·hm-2)、B(2500株·hm-2)、C(3600株·hm-2)、D(5000株·hm-2)、E(10000株·hm-2)5种不同造林密度(处理)。每个处理按上、中、下坡坡位设3个重复(小区)。各小区面积666.67m2,小区株数分别为83株、167株、240株、333株、667株。试验林不进行密度调控。
2.2 调查方法
分别在6年生(含苗龄)、11年生、16年生、21年生、26年生调查树高、胸径、冠幅、枝下高。胸径采用每木检测,统计保存株数;树高、冠幅、枝下高分别径级分布选取代表木。
2.3 分析方法
单株材积计算采用部颁二元材积公式V马尾松=0.00006234 1803D1.8551497H0.95682492。林分蓄积量=平均单株材积×林分保存株数。试验数据的统计分析利用电子表格Excel软件,郎奎健等编写的IBM-PC系列程序集进行处理。
3 结果与分析
3.1 不同造林密度对马尾松人工林生长的影响
不同造林密度6年生、11年生、16年生、21年生、26年生马尾松林分树高、胸径、冠幅、枝下高等生长性状调查结果以及保存株数、单株材积、林分蓄积、高径比统计结果见表1。树高、胸径、单株材积、林分蓄积方差分析结果见表2。
3.1.1 不同造林密度对树高生长的影响
从表1可以看出,不同造林密度马尾松平均树高生长在同一林龄差异不明显,方差分析结果无显著差异(表2)。26年生时,A、B、C、D、E5种造林密度处理的平均树高分别为 15.68m、15.90m、15.85m、15.80m、15.58m。
3.1.2 不同造林密度对胸径生长的影响
林分胸径的生长受林分密度影响最大,是研究用材林密度效应最重要的因子。
表1可以看出,不同造林密度马尾松平均胸径生长差异明显,各林龄平均胸径随造林密度增加而减少,但在16年生以后,各处理间平均胸径生长差异逐步减少。16年生时A、B、C、D密度处理的平均胸径是E密度处理的166.2%、146.2%、129.3%、113.9%;26年生时减少为138.6%、126.9%、117.3%、108.5%。方差分析结果不同造林密度平均胸径在各林龄生长差异均达极显著水平,差异主要表现在A与D、E和B与E之间。F值在16年生左右达到峰值(表2)。
表1还可以看出,在同一林龄,高径比随造林密度增加而增加。26年生时,A、B、C、D、E5种造林密度处理的高径比分别为75.79、83.91、90.52、97.53、104.35。说明低密度造林,树干尖削度大,林分出材率低。因此,培育大、中径材应保持合适的密度。
3.1.3 不同造林密度对冠幅生长的影响
林分密度与胸径生长的关系主要是通过密度对冠幅的影响而发生,而冠幅则随造林密度增加而减小。密度大限制了树冠的生长发育,也必然影响了胸径的生长。
表1 不同造林密度马尾松林分生长性状调查统计表
表2 不同造林密度马尾松林分生长性状方差分析
从表1可以看出,林龄相同时,林分平均冠幅随密度增加而减少,但在16年生以后平均冠幅趋于稳定。其原因是随着林龄增大,林木竞争营养空间增强,高密度造林林木枯死株逐年增加,保存率下降。26年生时,A、B、C、D、E5种造林密度处理的保存率分别为88.8%、56.4%、45.0%、37.8%、23.1%。由此可见造林密度过大,浪费造林成本。
3.1.4 不同造林密度对林分材积生长的影响
单株材积主要取决于胸径和树高,单株材积的生长规律与胸径一致。
从表1可以看出,林龄相同时,单株材积与密度呈负相关。但是,随着林龄增大,单株材积的差异逐渐缩小。11年生时,A、B、C、D密度处理的单株材积是E密度处理的277.7%、223.1%、175.2%、136.4%;26生时减少为 184.2%、158.7%、136.6%、117.9%。方差分析结果(表2),各处理间单株材积生长差异达到极显著水平,差异主要表现在A与C、D、E之间,16年生左右F值达到峰值,然后逐渐变小。
表1和表2可以看出,6年生时,林分蓄积与各处理密度均呈正相关,且林分蓄积生长差异达到最大值,B、C、D、E密度处理的林分蓄积分别是A密度处理的173.2%、244.5%、296.2%、653.2%。11年生、16年生时,A、B、C3种密度处理之间,D、E2种密度处理之间的林分蓄积与密度呈正相关。21年生、26年生时,各密度处理的林分蓄积趋于相近。26年生时,B、C、D、E密度处理的林分蓄积缩小为A密度处理的109.4%、108.3%、109.0%、113.0%。由此可见,低密度造林,虽然平均胸径、单株材积生长量大,但林分蓄积量小,单位面积产材量低。
3.2 不同造林密度对马尾松径级结构分布的影响
探讨不同造林密度对林分株数按直径分布的影响,对马尾松人工林的定向培育具有重要指导意义。对26年生马尾松林分径级结构分布结果表明,林分径级随造林密度增加而大径级林木比例减少。A、B、C、D、E5种造林密度处理,≥20cm径阶株数分别占56.7%、42.6%、33.3%、26.2%、15.6%;14~18cm径阶株数分别占36.5%、43.6%、44.4%、47.6%、51.3%;≤12cm径阶的株数分别6.8%、13.8%、22.3%、26.2%、33.1%。以2m段原木检尺为造材标准利用马尾松削度方程[6],求算各材种出材量与总出材量(表3)。
表3 不同造林密度26年生马尾松材种出材量
表3可以看出,随着密度增加,大、中径材株率减少,小径材、薪炭材株率增加。培育大、中径材适宜B密度(2500株·hm-2)、小径材适宜C密度(3600株·hm-2)。
4 结论
(1)对比建立在福建省大田县5种造林密度(A1250、B2500、C3600、D5000、E10000株·hm-2)马尾松6年生、11年生、16年生、21年生和26年生林分生长,结果表明不同造林密度对树高生长没有显著影响,林分平均胸径、冠幅、单株材积随密度增加而减小,高径比随密度增加而增加,但在21年生以后差异减小,林分蓄积趋于相近。
(2)比较5种造林密度26年生马尾松各材种出材量和总出材量。随着密度增加,大、中径材株率减少,小径材、薪炭材株率增加。培育大、中径材适宜B密度(2500株·hm-2)、小径材适宜C密度(3600株·hm-2)。
[1]郑万钧,主编.中国树木志(第一卷)[M].北京:中国林业出版社,1985.
[2]洪伟,吴承祯.马尾松人工林经营模式及其应用[M].北京:中国林业出版社,1999.
[3]庄金顺,刘玉明.不同造林密度对培育马尾松造纸工艺林生长的影响[J].福建林业科技,1992,19(4):39~42.
[4]谌红辉,丁贵杰.马尾松造林密度效应研究[J].林业科学,2004,40(1):92~98.
[5]严明基.马尾松速生丰产林造林密度探讨[J].安徽农学通报,2014,20(05):106~108.
[6]丁贵杰.马尾松人工林生长收获模型系统的研究[J].林业科学,1997,33(专刊):57~66.
S791.248
A
1005-7897(2015)08-0067-03
2015-8-11
郭行泽,男,福建大田人,工程师,主要从事资源培育和林业技术推广工作。