疏林地密度改造研究

邝立刚,雍　鹏,郝芳华

(1.山西省林业科学研究院，山西　太原　030012； 2.山西农业大学林学院，山西　太谷　030801)



疏林地密度改造研究

邝立刚1,雍鹏1,郝芳华2

(1.山西省林业科学研究院，山西太原030012； 2.山西农业大学林学院，山西太谷030801)

摘要：充分利用山西省2010年森林资源清查本底数据和现地调研核实数据，分析全省疏林地优势树种油松的密度与林分生长指标的关系，利用SPSS 17.0软件和Excel 2013分别对油松的平均胸径、平均树高、平均材积、蓄积量和密度进行相关性分析和回归分析，并进行曲线拟合，确定适宜的曲线模型。结果表明：平均胸径和平均材积均随密度的增大而减小；平均树高和蓄积量均随密度的增大呈先增大后稳定的趋势。关键词： 密度； 胸径； 树高； 材积； 蓄积量

1研究方法

2结果分析

2.1相关性分析

根据51组油松人工林标准地的调查数据，对其密度与平均胸径、平均树高、平均材积、蓄积量进行相关性分析，结果见表1.

表1　油松人工林密度相关性分析

从表1可以看出，在0.01水平上油松的林分密度与平均胸径、平均树高、平均材积、蓄积量均呈极显著的相关关系。不同的是密度与平均胸径、平均材积之间呈负相关关系，与平均树高、蓄积量之间呈正相关关系。

2.2模型拟合分析

跳数是指候选父节点到根节点之间的跳数。如式(1)所示,HCmax表示所有候选父节点中到根节点的最大跳数;HC(i)表示候选父节点i到根节点所需的跳数。到根节点所需最小跳数的候选父节点将被选为偏好父节点。

表2　油松-N模型方差分析

图1　油松-N散点及曲线拟合

从图1可以看出，油松的平均胸径随密度的增大而减小。说明，油松在生长过程中密度越大，对土壤养分、水分、空气以及阳光的竞争越大，其平均胸径就越小。

由图2可以看出，当密度小于2 000株/hm2时，平均树高随密度的增大而增高，且增幅较大。当密度大于2 000株/hm2时，平均树高不再随密度的增大而增高，最后稳定在8 m左右。

表3　油松-N模型方差分析

图2　油松-N散点及曲线拟合

表4　油松-N模型方差分析

图3　油松-N散点及曲线拟合

从图3可以看出，油松的平均材积随密度的增大而减小。说明，油松在生长过程中密度越小，林内竞争越小，单株生长越好，其平均材积就越大。

2.2.4油松Vs-N模型拟合分析

对油松的蓄积量和密度进行模型拟合，并对其进行回归模型的检验分析，得出相关指数R2=0.465，F=41.686.F>F0.05(4.043)，p<0.01，回归方程显著。油松Vs-N模型方差分析见第7页表5.

表5　油松Vs-N模型方差分析

油松Vs-N最佳模型为S模型：Vs=e(4.053-522.658/N)，回归方程曲线拟合图见图4.

图4　油松Vs-N散点及曲线拟合

由图4可以看出，当密度小于2 500株/hm2时，蓄积量随密度的增加而增加。当密度大于2 500株/hm2时，蓄积量保持平稳，不再上升。

2.3疏林地造林密度与幼林郁闭期的关系

幼林郁闭的迟早，与改造时的初植密度有关。一般是改造时造林密度大的幼林郁闭早，造林密度小的幼林郁闭较迟。据调查，不同密度的油松人工幼林，达到郁闭状态所需要的年限不同，见表6.

表6　人工油松幼林开始郁闭年限

由表6可以看出，造林密度为1 350株/hm2～2 100株/hm2时，需13 a～14 a后才能郁闭。密度为3 330株/hm2～4 995株/hm2时，需9 a～10 a后即可郁闭。但保存株数在一定范围内时，郁闭期没有明显的差别。密度为3 330株/hm2～4 995株/hm2时，虽然郁闭快，但必须加强后期的管理和抚育，否则会严重影响林木生长。

3结论与讨论

2) 油松的平均胸径随密度的增大而减小；树高与其相反，在一定密度范围内，随密度的增大而增大，到达一定密度时，树高不再增加；平均材积随密度的增大而减小；蓄积量在一定的密度范围内随林分密度的增大而增加，当超出了这个密度范围，蓄积量随密度的增大而缓慢增加或不再增加。

3) 从标准地调查材料、油松密度与生长量关系的散点及曲线拟合图分析来看，在密度为1 350株/hm2～2 250株/hm2的林分中，树高与胸径速生期的延续年代较长，大体一致，或胸径速生期略短，说明这一密度是人工油松幼林生长的适宜密度。如分别按90%和80%计算成活率和保存率，则进行疏林地改造时，合理的初植密度应为1 800株/hm2～2 490株/hm2.该条件下幼林郁闭较快，如太岳林局立地条件较好的油松疏林地，约12 a即可郁闭。

4) 油松幼林树高和胸径的定期生长量与林分密度是密切相关的，树高和胸径的定期生长量，是影响立木材积增长的两个主要因素。在这两个因素中，胸径的生长速度对材积的生长量和大径级材的培育起主导作用。因此，确定疏林地的改造密度时，应以适于胸径连年生长量的密度为主要依据。从标准地树干解析资料分析，如，山西太岳林区人工油松林在林龄8 a～10 a后高生长开始加速，树高连年生长量一般在30 cm～40 cm之间；15 a～30 a为速生阶段，树高连年生长量可达40 cm～80 cm；其生长高峰出现在25 a～30 a，然后开始下降。胸径速生期晚些，一般10 a～15 a时生长开始加速，20 a～40 a为速生阶段；胸径连年生长量的高峰一般出现在25 a左右，之后开始减慢。但随着密度的增大，树高速生阶段延续年代延长，胸径生长则与此相反。

参考文献:

[1]田国启,邝立刚.山西森林立地分类与造林模式[M].北京：中国林业出版社，2010.

[2]冯建成.山西省疏林地成林情况调查与分析预测[J].林业资源管理，2012(6)：124-127.

[3]张健强，尹振海，李学营，等.华北落叶松人工林林分密度与生长因子的关系研究[J].河北林果研究，2013，28(2)：109-112.

[4]李晓宏，高甲荣，张金瑞，等.密云水库油松人工林的林分密度与生长因子[J].浙江林学院学报，2010，27(6)：821-825.

Tree Density Study in Open Forest Land

Kuang Ligang1， Yong Peng1， Hao Fanghua2

(1.ShanxiAcademyofForestrySciences,Taiyuan030012，China； 2.ForestryCollege，ShanxiAgriculturalUniversity，Taigu030801,China)

Abstract：This paper made full use of data of the forest resources in 2010 in Shanxi Province and field investigation, and analyzed the relationship between the density and growth index of Pinus tabuliformis Carrière, doing the correlation analysis and regression analysis between average DBH, average height, average volume, stand volume and density of Pinus tabuliformis Carrière using SPSS 17.0 software and Excel 2013 to do the curve fitting and find the corresponding curve of the model. Result showed that average DBH and average volume decreased with the increase of density; average height and stand volume presented the trend of increasing firstly and after stable with the increase of density.

Key words：Tree density； DBH； Height； Volume； Stand volume

中图分类号：S753

文献标识码：A

文章编号：1007-726X(2016)01-0005-04

作者简介：邝立刚(1957—)，男，湖南新田人，1979年毕业于中南林学院，教授级高级工程师。

基金项目：山西省林业厅科技创新项目(山西疏林地空间分布格局与提质增效关键技术研究)

收稿日期：2016-01-09