不同强度修枝对湿地松中龄林干形的影响

肖兴翠，张志兰，李志辉，吴际友

（1.四川省林业科学研究院，四川 成都 610081；2.云南林业职业技术学院，云南 昆明 650024；3.中南林业科技大学，湖南 长沙 410004；4.湖南省林业科学院，湖南 长沙 410004）

不同强度修枝对湿地松中龄林干形的影响

肖兴翠1，张志兰2，李志辉3，吴际友4

（1.四川省林业科学研究院，四川 成都 610081；2.云南林业职业技术学院，云南 昆明 650024；3.中南林业科技大学，湖南 长沙 410004；4.湖南省林业科学院，湖南 长沙 410004）

为了摸清修枝对湿地松中龄林干形的影响，以湘北7 年生833株·hm-2和6 年生2 500株·hm-2湿地松为研究对象，研究了不同强度修枝对湿地松中龄林干形的影响，修枝后4 a的结果表明：不同强度修枝对2种密度6个干形指标的影响均随修枝强度的增大而增大，随修枝时间的推移而变小，对低密度干形的影响比高密度更大；不同强度修枝使湿地松中龄林自然整枝推迟，促进冠长的生长，总体使胸高形数生长量低于对照，使冠高比生长量不同程度高于对照，低密度中高强度修枝、高密度各强度修枝均使高径比生长量不同程度高于对照，修枝总体使湿地松中龄林的干形更为饱满；对7 年生低密度采用1/2的中度修枝、6 年生高密度采用1/3的低强度修枝对湿地松干形培养更为有利。

湿地松；中龄林；强度；修枝；干形

修枝是林分郁闭后，改善林木生长环境、培育优良林木干形的基本营林措施之一[1]。从机理上而言，人工修枝人为地去除了大量活枝和部分树冠，改变了切口上下同化物质的运行速度及分配[2]，植物生长激素类被较为均衡地运输到整个树干，减小了对高生长的抑制作用[3]，使切口上部的径向生长及高生长量增加，下部生长量减少，形成的树干高大通直，饱满度大[4]。大部分学者研究认为，对林木进行适度修枝，可以提高树干的圆满度[5]，培养良好的干形[6-7]，提高无节材的产量和出材率[8]，且树干的圆满度随修枝强度的增加而增加[9-12]；也有研究认为修枝对干形没有影响[13]，还有研究认为修枝降低了树干的圆满度[14]。

湿地松Pinus elliottii原产美国，是一种优良的脂材两用树种，自引种到我国后在我国南方得到大面积推广。美国对修枝进行了一些研究，主要体现在对胸径、树高生长的影响方面[15-17]，我国研究了不同强度修枝 （1/5、1/4、1/3）对6 年生湿地松胸径、树高、冠幅生长量的影响[18]。修枝对湿地松干形指标的影响这一科学问题还是没有解决。本研究以湘北低丘 6 年生 2 500 株·hm-2及 7 年生 833株·hm-2的湿地松为研究对象，研究了不同强度及方式修枝对湿地松干形的影响，为湿地松修枝措施的制定提供理论依据。

1 试验材料与方法

1.1 试验地及林分概况

湿地松修枝试验地位于湖南省岳阳市汨罗红花乡垉塘村，地理位置是东经 113°9′6″～113°9′43″，北纬 28°49′6″～ 28°49′38″。该区属中亚热带过渡地带，春夏冷暖气流交替频繁，夏秋晴热少雨；年平均气温为17 ℃，年降水量1 345 mm左右，全年无霜期约263 d。海拔61～69 m，坡度5°～10°；土壤为典型的四纪粘土红壤，pH值 4.7，有机质含量 26.8 g·kg-1，全氮 0.13 g·kg-1，速效氮 172.68 mg·kg-1，速效磷 17.79 mg·kg-1，速效钾42.71 mg·kg-1，土壤肥力属中上水平。

湿地松修枝试验林分为两块，其中一块造林密度为833株·hm-2（3 m×4 m）， 2004年3月造林，修枝时7 年生；另一块造林密度为2 500株·hm-2（2 m×2 m），2005年3月造林，修枝时6 年生；两块试验地均采用穴状整地，规格为60 cm×60 cm ×50 cm，造林苗均采用1年生裸根苗，地径≥0.3 cm，苗高≥30 cm。造林当年经成活率调查后，对少数死亡的苗木，于次年春用同龄苗木进行补植；造林当年5月进行人工扩穴除草，范围是幼树周围50 cm，10～11月全面砍杂1次。修枝前，密度为833株·hm-2的林下植被主要为五节芒Miscanthus floridulu、篌竹Phyllostachys nidularia、金樱子Rosa laevigata等；密度为2 500株·hm-2的主要为金樱子Rosa laevigata、拔 葜Smilax chinensis、 大 青Cleredendrum cwtophyllum、白栎Quercus fabric、盐肤木Rhus chinensis等。2011年2月修枝前对所有小区进行一次全面砍杂，3月上旬完成修枝施工，6月用农达（41%的草甘膦）进行1次化学除杂。

1.2 研究方法

1.2.1 试验设计

2种密度湿地松均采用4种修枝处理，即修去树高1/3、1/2、2/3以下的枝条，各修枝处理均为4行40株小区， 3次重复。

1.2.2 数据调查及分析

修枝前及修枝后，固定测量中间2行共20株树的胸径、树高、枝下高及冠幅；修枝后每年的11～12月测量相同的生长指标。

采用Microsoft Excel 2003进行数据统计，采用SPSS 19.0进行方差分析及LSD多重检验。其中枝下高采用第一个活枝的高度（m），冠幅（CW）采用东西、南北方向冠径的平均值；冠长为树高与枝下高之差，冠长率为冠长与树高之比[1]；胸高形数f1.3=V/（π/4d1.32h），式中f1.3为胸高形数，V为标准木单株材积，d1.3为胸高直径，h为标准木树高[2]。

2 结果与分析

本文研究修枝对湿地松干形的影响，主要通过对修枝后1～4 a的胸高形数、枝下高、高径比（H/D）、冠高比（C/H）、冠长及冠长率指标的生长情况及生长量进行分析。

2.1 不同强度修枝对枝下高的影响

由图1可见，2种密度不同强度修枝前的枝下高与对照间均无显著差异，不同强度修枝使修枝初的枝下高比修枝前明显变大，显著（P＜0.05）高于对照，大小随修枝强度的增加而增大，不同强度间有显著差异。随修枝时间的推移，不同强度修枝间及其与对照间枝下高的差异逐渐减小，修枝后1～2 a，不同强度修枝总体均显著高于对照；修枝后3 a，密度833株·hm-2仅修枝2/3显著高于对照，密度2 500株·hm-2不同强度修枝与对照间均无显著差异；修枝后4 a，不同密度不同强度修枝与对照间均无显著差异。表明修枝对枝下高的影响逐年变小。

由表1可见，修枝后1～4 a，2种密度不同强度修枝的枝下高生长量均显著（P＜0.05）或极显著（P＜0.01）低于对照，大小随修枝强度的增大而减小，随修枝时间的推移而增大，修枝1/3、1/2、2/3的枝下高生长量密度833株·hm-2分别是对照的 24.7%～49.7%、10.4%～32.2%、1.1%～7.2%，密度2 500株·hm-2分别是对照的39.6%～61.8%、15.9%～32.2%、3.7%～17.6%，表明修枝对低密度枝下高的影响比高密度的影响略大；2种密度修枝1/3在修枝后1 a时开始有自然整枝现象，修枝1/2在修枝后3 a时开始出现明显的自然整枝，修枝2/3在修枝后4 a时开始出现明显的自然整枝，表明修枝能使湿地松中龄林推迟自然整枝。修枝后4 a，不同修枝强度及对照的枝下高均明显增大，表明自然整枝加强。

图1 不同强度修枝后1～4 a枝下高生长情况Fig.1 Growth of height under branching after pruning with different intensities 1～4 years

表1 不同强度修枝对1～4 a枝下高生长量的影响†Table 1 Effects different intensities of pruning1～4 years on height under branching increments

2.2 不同强度修枝对冠长的影响

冠长是树高减去枝下高的差，因此大小与枝下高相反，可以反映树冠的长度状况。由图2可见，2种密度不同强度修枝前的冠长与对照间均无显著差异，不同强度修枝使修枝初的冠长均显著（P＜0.05）小于修枝前，减小的量随修枝强度的增加而增大。密度833株·hm-2不同强度修枝后1 a的冠长均显著低于对照，修枝后2～4 a，均仅修枝2/3显著低于对照，且修枝后3～4 a时修枝1/3及1/2的冠长均高于对照；密度2 500株·hm-2不同强度修枝后1 a的冠长均显著低于对照；修枝后2 a时修枝1/2及2/3显著低于对照；修枝后3 a时仅修枝2/3显著低于对照，修枝后4 a时不同强度修枝的枝下高与对照间均无显著差异。表明2种密度不同强度修枝对冠长的影响均随修枝时间的推移而变小。

图2 不同强度修枝后1～4 a冠长生长情况Fig.2 Crown length growth of 1～4 years after pruning with different intensities

表2 不同强度修枝对1～4 a冠长生长量的影响Table 2 Effect on crown length increments of 1～4 years with different intensities of pruning

由表2可见，2种密度3种不同强度修枝后1～4 a的冠长生长量均大于对照。密度为833株·hm-2修枝后1 a的冠长生长量显著高于对照（P＜0.05），修枝后2 a只修枝1/2及2/3的冠长生长量显著高于对照，修枝后3～4 a，3种强度修枝的冠长生长量均显著（P＜0.05）或极显著（P＜0.01）高于对照，修枝1/3、1/2、2/3的冠长生长量分别是对照的134.2%～203.9%、155.3%～227.7%、144.1%～245.8%，均以修枝后3 a的冠长生长量比对照高出的幅度最大。密度2 500株·hm-2不同强度修枝后1～3 a的冠长生长量均高于与对照，但与对照间均无显著差异，修枝后4 a修枝1/2及2/3的冠长生长量显著或极显著高于对照，修枝1/3、1/2、2/3的冠长生长量分别是对照的124.5%～141.5%、109.5%～157.3%、130.1%～163.0%。冠长生长量的增加主要来源于树高的生长，表明不同强度修枝对树高及冠长的生长均有促进作用，促进作用随着修枝强度的增大而增大；低密度修枝对冠长生长的促进作用比高密度更大。

2.3 不同强度修枝对冠长率的影响

冠长率是冠长与树高的比值，比值越大，表明冠长和树高生长量越大。由图3可见，2种密度不同强度修枝前的冠长率均无显著差异，不同强度修枝使修枝初的冠长率均显著（P＜0.051）低于修枝前，减小的量随修枝强度的增加而增大，不同强度修枝与对照间的差异随修枝时间的推移而变小，不同强度修枝后1～2 a的冠长率总体显著小于对照；密度833株·hm-2修枝后3～4 a以修枝1/3的冠长率最大，且在修枝后3 a的冠长率显著高于对照及其余修枝强度，密度2 500株·hm-2不同强度修枝后3～4 a的冠长率与对照间均无显著差异；表明不同强度修枝对冠长率的影响随修枝时间的推移变小，对低密度冠长率的影响比高密度更大。

图3 不同强度修枝后1～4 a冠长率生长情况Fig.3 Live crown ratio growth after pruning with different intensities 1～4 years

由表3可见，修枝后1～4 a，2种密度不同修枝强度的冠长率生长量均显著（P＜0.05）或极显著（P＜0.01）高于对照，大小均随修枝强度的增大而增大，修枝1/3、1/2、2/3的冠长率生长量密度833株·hm-2分别是对照的 125.1%～206.6%、185.1%～299.9%、253.9%～373.0%，密度2 500株·hm-2分别是对照的115.2%～215.8%、179.8%～258.5%、235.0%～361.1%。对照的冠长率生长量为负值，主要是对照的自然整枝逐年变强，从而使冠长率变小；不同强度修枝的冠长率生长量均为正值，说明不同强度修枝对冠长生长有促进作用。

2.4 不同强度修枝对胸高形数的影响

胸高形数是以树干胸高断面作为比较圆柱体的横断面所计算的形数，它的大小反映了树干粗度变化的快慢，值越大表示干形越饱满。由图4可见，修枝初与修枝前，2种密度不同强度间的胸高形数均无显著差异。随修枝时间的推移及湿地松树龄的增大，不同强度修枝及对照的胸高形数均略微变小，这与树木胸高形数的一般变化规律及蔡坚等的研究结果一致[21]，且不同强度修枝与对照间的差异逐年变小；修枝后1～4 a，密度833株·hm-23种强度修枝的胸高形数与对照间均无显著差异，密度2 500株·hm-23种强度修枝的胸高形数在修枝后1 a与对照间无显著差异，修枝后2 a均显著小于对照，修枝后3～4 a修枝2/3均显著小于对照，表明不同强度修枝对低密度胸高形数的影响比高密度大。

图4 不同强度修枝后1～4 a胸高形数生长情况Fig.4 Breast height form factor growth after pruning with different intensities 1～4 years

表4 不同强度修枝对1～4 a胸径形数生长量的影响Table 4 Effects of different intensities of pruning 1～4 years on breast height form factor increments

由表4可见，2种密度对照的胸高形数生长量均为负值，表明胸高形数随林龄的增长而变小。密度833株·hm-2不同强度修枝的胸高形数生长量在修枝后1～2 a均高于对照，修枝后3～4 a均略低于对照，但与对照间均无显著差异，以修枝1/2最大，对干形培养相对更好；修枝后1～4 a，修枝1/3、1/2、2/3的胸高形数生长量分别是对照的88.0%～105.7%、96.4%～100.9%、78.6%～105.8%；密度2 500株·hm-2不同强度修枝的胸高形数生长量在修枝后1～4 a均低于对照，不同强度修枝后2 a显著低于对照，修枝后3 a仅修枝2/3显著低于对照，修枝后4 a修枝1/2及2/3均显著低于对照，修枝1/3、1/2、2/3的胸高形数生长量分别比对照低18.6%～67.7%、27.7%～77.7%、25.1%～52.9%，降低的幅度逐年减小，表明修枝对胸高形数生长量的影响随时间的推移逐渐变小。

2.5 不同强度修枝对高径比的影响

高径比是直接或间接反映林木干形的指标之一[22]。高径比大，树干相对饱满，高径比小，则树干相对尖削。由图5可见，2种密度不同强度修枝初的高径比与修枝前相同，与对照间均无显著差异（P＜0.05）；修枝后1～3 a，随着修枝时间的推移及树龄的增大，不同强度修枝及对照的高径比均逐年略微增大，不同强度修枝的高径比与对照间的差异逐渐变小，且均无显著差异；修枝后4 a，2种密度3种修枝强度的高径比均大于对照，其中密度833株·hm-2修枝2/3的高径比显著大于对照，表明不同强度修枝对低密度高径比的影响比高密度大。

图5 不同强度修枝后1～4 a高径比（H/D）生长情况Fig.5 H/D growth after pruning with different intensities 1～4 years

由表5可见，2种密度修枝后1～4 a的高径比生长量随修枝强度的增大而明显增大，中高强度修枝的高径比生长量总体大于对照，表明中高强度修枝使高径比变大，即使湿地松树干更为饱满。密度833株·hm-2修枝后1～3 a，不同强修枝度的高径比生长量与对照间均无显著差异（P＜0.05），修枝后4 a，修枝2/3极显著高于对照及修枝1/3、1/2；密度2 500株·hm-2修枝后2 a时修枝2/3极显著高于对照，修枝后1 a、3 a、4 a，不同强度修枝与对照间均无显著差异。不同修枝强度对高径比生长量的影响随修枝时间的推移总体先变大后变小；低密度的高径比生长量比对照增大的量比比高密度略大，表明修枝对低密度高径比的影响比高密度稍大，密度833株·hm-2以修枝2/3对干形培养最有利，密度2 500株·hm-2以修枝1/2对干形培养最有利。

表5 不同强度修枝对1～4 a高径比（H/D）生长量的影响Table 5 Effects of different intensities of pruning 1～4 years on H/D increments

2.6 不同强度修枝对冠高比的影响

冠高比也是直接或间接反映林木干形的指标之一，冠高比小，树干相对饱满。由图6可见，由于修枝使树冠变小，而树高不变，因此2种密度不同强度修枝使修枝初的冠高比均明显小于修枝前及对照，减小的量随修枝强度的增大而增大，与对照间的差异随修枝时间的推移而变小；密度833株·hm-2仅修枝2/3的冠高比在修枝后1～3 a显著低于对照（P＜0.05），不同强度修枝在修枝后4 a与对照间均无显著差异；密度2 500株·hm-2不同强度修枝的冠高比在修枝后1 a均显著低于对照，在修枝后2 a仅修枝2/3及1/2显著低于对照，在修枝后3～4 a与对照间均无显著差异。表明不同修枝强度对冠高比的影响随修枝时间的推移变小，以高强度修枝对冠高比影响更大。

图6 不同强度修枝后1～4 a冠高比（C/H）生长情况Fig.6 C/H growth after pruning with different intensities 1～4 years

由表6可见，2种密度对照的冠高比生长量均为负值，表明冠高比随林龄的增大而减小，干形更为饱满。不同强度修枝的冠高比生长量总体不同程度高于对照，其中密度833株·hm-2不同强度修枝在修枝后1 a与对照间均无显著差异（P＜0.05），其中修枝2/3在修枝后2～3 a均显著高于对照及修枝1/3、1/2，在修枝后4 a极显著（P＜0.01）高于对照及修枝1/3、1/2，3种修枝强度中以修枝1/2冠高比生长量最小，对干形培养相对有利；密度2 500株·hm-2修枝2/3的冠高比生长量在修枝后1～4 a均显著或极显著高于对照及修枝1/3、1/2，以修枝1/3最小，对干形培养相对有利；但低密度冠高比生长量比对照减小的量比高密度大，表明修枝对低密度的影响比高密度大，低密度采用1/2的中度修枝、高密度采用1/3的低强度修枝对干形培养相对有利。

表6 不同强度修枝对1～4 a冠高比（C/H）生长量的影响Table 6 Effects of different intensities of pruning 1～4 years on C/H increments

3 结 论

本研究通过枝下高、冠长、冠长率、胸高形数、高径比和冠高比6个指标来全面分析修枝对干形的影响。文中不同强度修枝对7 年生833株·hm-2及6 年生2 500株·hm-2湿地松中龄林的干形均有一定的影响，可为通过适度修枝培养良好的干形提供一定的依据。

不同强度修枝对各干形指标大小的影响方面，不同强度修枝使枝下高均明显高于修枝前及对照，冠长、冠长率小于修枝前及对照，冠高比明显小于修枝前及对照，胸高形数和高径比保持不变。随修枝时间的推移及树龄的增大，不同强度修枝各干形指标大小与对照间的差异均逐年减小，表明修枝对干形的影响随修枝时间的推移而变小。不同强度修枝的枝下高、冠长、冠长率均逐年增大；不同强度修枝的胸高形数略微变小，高径比逐年变大，冠高比明显变小，表明湿地松的干形更为饱满。

不同强度修枝对各干形指标生长量的影响方面，不同强度修枝对枝下高、冠长、冠长率、胸高形数、高径比生长量的影响随修枝强度的增大而增大，对低密度干形指标生长量的影响比高密度更大。修枝后1～4 a，2种密度不同强度修枝的枝下高生长量均显著（P＜0.05）或极显著（P＜0.01）低于对照，表明修枝可以使湿地松中龄林推迟自然整枝；冠长及冠长率生长量均不同程度高于对照，表明修枝可以促进冠长的生长，使发生光合作用的冠长越大，从而促进湿地松的生长。低密度不同强度修枝在修枝1～2 a及修枝1/2在修枝后4 a的胸高形数生长量略高于对照，其余修枝强度在修枝后3～4 a均不同程度低于对照，高密度的胸高形数均不同程度低于对照；低密度中高强度修枝、高密度各强度修枝的高径比生长量不同程度高于对照；不同强度修枝的冠高比生长量总体不同程度高于对照，变相表明修枝对胸高形数、高径比、冠高比的影响随修枝时间的推移而减小，其中最主要的指标高径比生长量仍然随修枝时间的推移而增大，表明修枝总体上对干形培养有利。

综上所述，对7 年生833株·hm-2及6年生2 500株·hm-2湿地松中龄林进行不同强度修枝，有利于培养良好的干形。对7 年生833株·hm-2的低密度湿地松采用1/2的中强度修枝更能促进冠长的生长，使胸高形数及高径比相对更大，冠高比更小，干形更为饱满，对干形培养更为有利；对6 年生2 500株·hm-2高密度湿地松采用1/3的低强度修枝使胸高形数相对更大，高径比最大，冠高比更小，干形更为饱满，对干形培养更为有利。

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Effects of different intensities of pruning on stem form of middle-agedPinus elliottiiplantation

XIAO Xing-cui1, ZHANG Zhi-lan2, LI Zhi-hui3, WU-Ji-you4
(1.Sichuan Academy of Forestry, Chengdu 610081, Sichuan, China; 2.Yunnan Forestry Technological College, Kunming 650024, Yunnan,China; 3.Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004, Hunan, China; 4.Hunan Academy of Forestry, Changsha 410004, Hunan, China)

In order to find out the effect of pruning on stem form of middle-agedPinus elliottii, by taking 6-year-old slash pine plantation with 2500 tree·hm-2and 7-year-old with 833 tree·hm-2in the north Hunan, China as the tested objects, the pruning tests with different intensity were conducted.The results of 4 years after pruning show that the influences of different pruning intensity on six stem form indexes of the tested trees with two culture densities increased with the increase of pruning intensity, decreased with the time passed after pruning, and the influence on the trees with low density culture was bigger than that with high density; Pruning with different intensity delayed the self-pruning of the middle-aged slash pine plantations, promoted the growth of crown length, and made the breast height form factor growth lower than that of the control group overall, and made theC/Hincrements higher than that of the control; Pruning of middle and high intensity with low density, and pruning of different intensity with high density both made theH/Dincrements higher different degree than that of the control, overall, the pruning made the stem form of slash pine middle-aged plantations more full.It is believed that with 1/2 moderate intensity pruning to the 7-year-old slash pine and with 1/3 low intensity pruning to 6-year-old slash pine were more favorable to slash pine trunk shape culture.

Pinus elliottii; middle-aged plantation; intensity of pruning; stem form

S791.246；S753.51+8

A

1673-923X(2015)09-0022-08

10.14067/j.cnki.1673-923x.2015.09.004

2015-01-20

“十二五”农村领域国家科技计划专题“湿地松高世代及脂用种质创制、新品种选育及示范”（2012BAD01B0203）

肖兴翠，高级工程师，博士 通讯作者：李志辉，教授，博士，博士生导师；E-mail：lzh1957@126.com

肖兴翠，张志兰，李志辉，等.不同强度修枝对湿地松中龄林干形的影响[J].中南林业科技大学学报，2015, 35(9): 22-29.

[本文编校：谢荣秀]