抚育间伐强度对柳杉人工林林分生长的影响
2015-12-02刘仁东
刘仁东,鲜 伟,张 文,赖 爽
(1.洪雅县林场,四川洪雅 620300;2.四川省林业规划设计院,四川成都 610081;3.四川省林业厅,四川 成都 610081)
1 柳杉人工林资源概况
洪雅县林场人工林总面积11 370 hm2,蓄积2 481 438 m3。主要造林树种为柳杉、杉木、水杉、檫木和日本落叶松。其中柳杉占绝对优势,面积为5 644 hm2,占总面积的49.6%,蓄积为1 851 964 m3,占总蓄积的74.6%。幼龄林面积1 051 hm2,蓄积 335 m3,中龄林面积 971 hm2,蓄积227 866 m3,近熟林面积406 hm2,蓄积103 733 m3,成过熟林面积3 215 hm2,蓄积1 520 030 m3。成过熟林面积、蓄积所占的比重分别为57%和82%,龄组结构不合理。
2 抚育间伐强度的确定
依据胸径与冠幅的相关规律来确定,测量各径阶立木胸径与树冠幅成对值进行回归,计算出不同径级林分适宜的保留密度指标。洪雅林场在柳杉不同龄级和不同径级的人工林中测定了17 843株胸径与冠幅的成对值,用了8个回归方程进行回归,其中回归方程LND=a+bLND的相关系数最大,系统误差最小。求出各径阶单株树冠面积,进而求出单位面积应保留株数。以应保留株数作为理论株数,以理论株数的90%~110%为中度间伐,以多采伐10%~15%为强度间伐,以少采伐10%~15%为弱度间伐(见表1)。
表1 柳杉人工林各径阶不同抚育强度保留株数
3 不同抚育间伐强度对林分生长的影响
抚育间伐对促进林木生长,提高林分质量有良好的作用。对上层木的树高生长影响不大,对中下层木的树高生长有影响,大强度间伐后的小密度林分,平均树高还低于大密度林分,林木尖削度亦大。适量间伐,能改善林分光照条件和增大单株林木营养空间,能促进林木直径和材积生长。
3.1 不同抚育间伐强度对树高生长的影响
对立地条件、地位指数、海拔高度相同的柳杉人工林平均树高进行调查比较,密度为2 655株·hm-2的14a生柳杉林平均树高13.7 m,平均胸径15.1 cm,密度为1 005株·hm-2的同龄柳杉林平均树高12.5 m,平均胸径15.9 cm。后者的树高比前者低8.8%,前者的胸径比后者低5.0%。可见,通过抚育间伐降低林分密度并未促进树高生长,相反林分密度较大对促进树高生长有利,尤其能促进中下层林木的高生长,小密度不能促进树高生长,反而增大树干的尖削度,因此要根据培育目标来确定合适的抚育强度。
3.2 不同抚育间伐强度对胸径生长的影响
经过间伐的林分,林木胸径生长量明显增大,一方面是通过疏伐改善了林木生长的地上和地下营养空间,促进了林木生长,另一方面是伐去了生长慢的弱小被压木,保留木的胸径连年生长量比伐前高。据抚育间伐标准地观测,玉屏山工区2007年建立的间伐强度对比标准地,经过6 a后复测,强度间伐样地胸径生长量比对照大12.4%,中度间伐样地比对照大16%,弱度间伐比对照大13%。强度间伐样地的胸径总生长率为43.3%,对照样地的总生长率为27.5%。
在立地条件较差的慢生型柳杉人工林中,不同的抚育间伐强度在间伐后短期内的直径生长量差异不大。以平均胸径16 cm的样地为例,海拔高度在1 230 m~1 320 m之间,都是12地位指数级,按经营密度表设置合理的保留密度为1 560株·hm-2,最密的样地保留密度为2 205株·hm-2,比合理密度多保留了41.3%,林分平均胸径为15.5 cm。最稀的林分保留密度为900株·hm-2,比合理密度少保留了42.3%,林分平均胸径16.09 cm,最稀林分的平均胸径仅比最密林分大3.8%。以上数据表明,立地条件差的柳杉人工林,不是间伐强度越大就长得越快,间伐强度过大,林地营养空间未充分利用,反而降低了林地的生产力。
立地条件好的速生型柳杉人工林,在间伐10 a以后进行调查,不同间伐强度的直径生长差异比较显著,如果培养特大径材,可加大抚育间伐强度。
3.3 不同抚育间伐强度对材积生长量的影响
林分单株立木的材积生长量,随着间伐强度的增大,单株林木直径生长量的增加,使单株林木的材积生长量提高,在一定范围内其增长量与抚育间伐强度增大呈正相关。但林分单位面积的生长量和总蓄积量,除决定于单株材积生长量之外,还决定于单位面积上林木的株数,过分加大间伐强度,虽然能够提高单株林木的材积生长量,但单位面积上林木株数减少了,会降低林分的生长量和蓄积量。
柳杉速生型林分,适量强度间伐,为保留木生长发育提供了必须的营养空间,为林木迅速生长创造条件,单位面积上保留密度又比较合理,有利于提高林分的生长量。但对于柳杉中生型和慢生型林分来说,多数试验样地的材积生长量和总蓄积量是随间伐强度的加大而降低,随林分的保留密度增大而提高。
4 结论
4.1 林分单位面积的生长量和蓄积量,受林分密度、平均胸径及树高等因素的制约,林分密度在一定范围内对柳杉的胸径和树高生长有一定程度的影响,但影响林木胸径和树高生长的主要因素是立地条件和海拔高度。
4.2 柳杉人工林在中幼龄林阶段,其高生长占主要优势,在相同立地条件下,不同的保留密度间胸径生长差异不显著,中度、弱度间伐强度有利于树高的生长。
4.3 在立地条件较差,海拔较高的林地,林木生长较缓慢,以培育中小径材为目的,可采用中度或弱度间伐强度;在立地条件好,海拔较低的林地内,林木生长较快,以培育大中径材为目的,可采用中度或适量强度间伐。
4.4 在交通条件好,可及度、集约化经营程度高的林地内,可适当加大初植密度,采用中度或弱度间伐强度,缩短抚育间伐间隔期,增加抚育间伐次数,提高轮伐期内单位面积木材产量,增加经济收入。反之则降低初植密度,采用强度间伐,减少抚育间伐次数,培育大中径材,降低营林成本。
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