闽粤栲人工促进天然更新林分的生长规律

郑双全

(福建省沙县官庄国有林场，福建 沙县 365050)

闽粤栲人工促进天然更新林分的生长规律

郑双全

(福建省沙县官庄国有林场，福建 沙县 365050)

在福建省三明市郊国有林场，以闽粤栲天然林、人工林分为对照，对闽粤栲人工促进天然更新林分(简称人促林)的生长过程进行分析。结果表明：与人工林比，人促林早期生长较慢，进入速生期较迟，但后续生长较快，且持续时间长；连年生长量与平均生长量相交时间，树高推迟0.5 a，胸径第1次相交时间推迟1 a，材积生长远未相交。25年生人工林的材积连年生长量与平均生长量虽然未相交，但从生长曲线分析，预计30年生左右出现相交，从高径生长分析，人工闽粤栲林有早衰现象。与天然林相比，人促林树高、胸径、材积生长规律基本一致，但总生长量较小，早期生长缓慢。人工促进天然更新培育闽粤栲林，营林投资成本低，有利于生态环境保育，而且可以维持较高的林分生产力，是一种生态省力型可持续经营模式。

闽粤栲；人工促进天然更新；生长规律

常绿阔叶林是亚热带地区的顶级群落，具有较高的生产力和较强的生态功能。20世纪80年代以来，随着全球温室效应加剧，阔叶林的碳汇功能受到关注，并被赋予了更多的意义[1]。但长期以来，无节制地掠夺性砍伐阔叶林资源，使得天然阔叶林资源越来越少。培育阔叶林，包括速生用材林、纸浆原料林、水源涵养林以及食用菌专用林和碳汇特用林是一种新趋势，并有着广阔的发展前景。在培育阔叶树资源过程中采用生态省力型方式，无疑具有重要的应用价值。

闽粤栲(Castanopsisfissa(Champ.Ex Benth)Rehd et wils)是中亚热带常绿阔叶林主要组成树种之一，生长快，系壳斗科树种中最速生的树种[2]，适应性强，对土壤要求不严[3]，常为次生林的先锋树种，在次生阔叶林形成和创建过程中有着重要作用。闽粤栲生物量高，干形通直，出材率高，根系发达，枝叶繁茂，每年均有大量枯枝落叶回归林地；木材木质部白色，纹理通直；比重小，材质轻；枝干是培育食用菌的优良材料，既是一般用材林树种，也是优良碳汇林、能源林、食用菌专用林、水源涵养林[2，4]。培育闽粤栲，尤其是人工促进天然更新培育闽粤栲林有重要意义。以往对闽粤栲研究，主要涉及生境特征、数量特征、多样性、育苗、更新、薪炭林培育、混交林营造等方面[5-18]，对人工促进天然更新经营和效果分析也有少量报道[19]，但对人工促进天然更新闽粤栲林的生长规律研究甚少。本文对天然闽粤栲林、人工促进天然更新闽粤栲林、人工闽粤栲林生长过程进行对比分析，试图了解不同经营方式的生长规律，揭示其生长过程的相似性和差异性，为分类经营及制定生态省力型闽粤栲林培育模式提供参考。

1 研究区域概况

研究区域位于福建省三明市区近郊，地处东经117°30′—117°56′、北纬26°6′—26°26′，气候属于海洋性兼大陆性季风气候，年均温19.4 ℃，年均降水量和蒸发量分别为1728.6 mm、1504.1 mm，降水量大于蒸发量，水湿条件较好，全年相对空气湿度79.4%。年无霜期308 d，实际霜日6～15 d。地带性林分为常绿阔叶林，森林植被为闽中戴云山——鹫峰山山脉常绿槠类照叶林小区。

闽粤栲人促林位于福建省三明市郊国有林场列东工区15林班5大班12小班。海拔540 m，地势较不开阔，坡向东南，坡度22°～28°，立地类型属较肥沃类型Ⅱ类地。该林分前茬为壳斗科树种为主的成熟常绿阔叶林。1985年采伐后，采取人工促进更新技术进行更新。主要技术措施：采伐时适当保留生长健壮、无病虫害的成熟林木作为母树保留；采伐后不炼山，清理采伐剩余物及杂灌草，按照3 m间距的等高线集中堆积，带内进行轻度除草松土。之后进行全面封山育林，禁止放牧、砍柴、割青等活动。4 a后(1990年)进行抚育，主要是劈草清杂，割藤萝，清除难以成材的林木，砍除病虫木、多株木、纤细孱弱木、倾斜木等。培育以壳斗科米槠、闽粤栲为优势树种的次生阔叶林。

闽粤栲天然次生林位于福建省三明市郊国有林场列东工区15林班5大班17小班，与人促林相距约240 m。林分前茬同样为壳斗科成熟林，同年采伐后不采取人工促进天然更新，任其天然更新，也不进行抚育管理。

闽粤栲人工林位于福建省三明市郊国有林场富兴堡工区，31林班12大班8小班，坡向东南坡，坡度18°～22°，土壤为山地红壤，土层深厚，较肥沃类型Ⅱ类地，林地前茬为杉木林。1991年皆伐后，经炼山，块状整地，穴规格50 cm×50 cm×30 cm。1992年春选用1年生闽粤栲实生苗种植，造林密度1.8 m×1.8 m。造林后前3年进行除草抚育，每年2次，以后每年进行1次抚育，2002年进行1次间伐，保留株数1500～1800 株·hm-2。

2 研究方法

2015年11月分别在闽粤栲天然次生林、人工促进天然更新林(以下简称人促林)和人工林中各建立2个标准地(30 m×20 m)，每木测定标准地内林木的胸径和树高，以标准地内闽粤栲的树高、胸径平均值各选择1株平均木(实生)作为标准木，标准木的树高、胸径与平均值的误差不超过5%。解析木在伐倒前标记0、1.3 m处，其余以1 m区分段截取约5 cm厚的圆盘，材积采用区分段求积法求算。

3 结果与分析

3.1 闽粤栲不同林分的树高生长过程

从图1～图3可以看出：不同林分树高生长过程存在差异。天然林在0～4 a，树高总生长量2.1 m，年平均生长量仅为0.53 m，连年生长量0.3～0.75 m；4 a后树高生长量开始加快，连年生长量达到1 m左右，一直持续到14年生，进入树高速生生长期，连年生长量最大值出现在7～8年生，达1.3 m·a-1，其树高平均生长量与连年生长量有2次相交，分别出现在13.5年生和22.8年生，以后树高生长趋于平缓，连年生长量保持在0.6 m；28年生后下降至0.4 m，树高生长呈双高峰。人促林树高虽然早期生长也较慢，但0～4 a的树高生长幅度明显高于天然林，总生长量3.7 m，平均生长量达到0.93 m，连年生长量1.3 m，连年生长量最大值出现在5～6年生，达1.55 m，其树高平均生长量与连年生长量出现5次相交，20年生之后树高生长量逐步下降。与天然林相比，人促林树高总生长量增加76.2%，生长速生期早1～2 a，这与该林分采取人工促进天然更新技术措施有关。种子掉落后，能够与土壤紧密接触，胚根可深扎土层较深处，同时减少了杂灌、杂草与其争夺光照、水分和养分，为闽粤栲早期生长发育提供了良好的生长环境。采用人工促进天然更新方法可以加快阔叶次生林的形成，提高林分生产力。

人工林树高生长过程与天然林和人促林有较大差别。闽粤栲造林后第2年树高连年生长量就可达0.9 m以上，3～10 a一直维持在1.15～1.35 m较高生长量，但10年生后树高生长量下降较快，15年生后连年生长量降到0.3～0.4 m，呈现早衰现象。树高连年生长量与平均生长量于6.7年生时出现相交，与人促林相比提早0.5 a，此后树高生长量一直下滑，而人促林有多次回升状态，这与经营措施有关。人工林因采用炼山，较大强度抚育措施等人为干扰，使得土壤中有机质迅速转化为速效养分，提高了养分的有效性，为前期树高生长提供了大量、有效的养分，促进了闽粤栲人工林早期生长；但由于炼山，加上大强度抚育措施，使得林地植被覆盖度迅速下降，导致水土流失严重，矿质化的有效成分随着水土流失、下渗或淋溶而流失，土壤肥力下降明显，影响了闽粤栲后续生长。

图1 闽粤栲天然林树高生长过程图2 闽粤栲人促林树高生长过程

图3 闽粤栲人工林树高生长过程

3.2 闽粤栲不同林分的胸径生长过程

从图4～图6可看出：不同林分胸径生长过程也存在差异。天然林胸径连年生长量最大值出现在11～12年生，达到2.35 cm；人促林胸径连年生长量最大值出现在9～10年生，达到2.45 cm；人工林胸径连年生长量最大值出现在8年生，达到1.8 cm。天然林和人促林胸径连年生长量与平均生长量有多次相交，呈现多峰现象，天然林第1次相交于15.5年生，人促林比天然林早；人工林胸径连年生长量与平均生长量有3次相交，表现为双峰，第1次相交出现在11.5年生，12～15年生间小幅回升后，16年生后急剧下降，与树高生长具有相似的早衰现象。天然林和人促林胸径生长过程与树高生长也基本相似，在第1次生长高峰期后，出现了比较明显的回落期。这与天然林和人促林的林分结构有关，在此阶段林分正处于高度郁闭，随着树冠的扩张，林木间对光照、水分和养分的竞争激烈，自然整枝非常明显，树冠急剧减小，树冠缩减和抬升，不利于丰产林培育，林分自然整合能力也会作出必要的响应，林分出现自然稀疏和林木分化，但这种响应存在滞后性。从人促林高径生长过程分析，在10～13年生时，应及时进行第2次抚育。主要技术措施有：及时间伐难以成材的非目的树种和被压木，释放生长空间，同时加强水肥管理，在有条件的地方可以结合抚育进行适量施肥。

图4 闽粤栲天然林胸径生长过程图5 闽粤栲人促林胸径生长过程

图6 闽粤栲人工林胸径生长过程

3.3 闽粤栲不同林分的材积生长过程

从图7～图9可知：不同林分的材积生长过程也有差异。天然林材积生长早期积累缓慢，0～10年生间增加量较小，10年生材积生长总量为0.0213 m3，10年生后开始加快，增长一直比较平稳，30年生林分材积连年生长量与平均生长量尚未出现相交。人促林材积生长0～10年生已有一定积累，达到0.0652 m3，为天然林的3倍多。人促林随着林龄增加，材积连年生长量不断加大，材积连年生长量最大值出现在23年生，之后保持着较高的生长量，维持在0.08 m3以上，至30年生时，材积连年生长量与平均生长量仍未相交。表明人工促进天然更新的闽粤栲林30年生时尚未达到数量成熟。

图7 闽粤栲天然林材积生长过程图8 闽粤栲人促林材积生长过程

图9 闽粤栲人工林材积生长过程

人工林材积早期生长量较高，10年生时材积生长量已达到0.0760 m3，比人促林同期增加16.6%；但人工林11年生后就落后于人促林，材积连年生长量最大值出现在15年生，达到0.0317 m3·a-1，明显低于人促林；25年生时虽然材积连年生长量与平均生长量尚未相交，从材积生长曲线分析，预计人工林材积数量成熟期在30年生左右。闽粤栲适合人工培育短伐期速生阔叶林或培育中径材，也可与杉木、马尾松等树种营造混交林，在获取木材的同时，起到改善林分结构、提高土壤肥力的作用。从人促林生长过程分析，采用人工促进天然更新是一条既生态又省力的保护和发展闽粤栲的途径。

4 小结与讨论

闽粤栲不同林分类型的生长过程存在差异。与人工林相比，人促林早期生长较慢，进入速生期较迟，但后续生长量较大，且持续时间长，树高连年生长量与平均生长量相交时间推迟5 a，胸径连年生长量与平均生长量相交时间推迟0.5 a，材积连年生长量与平均生长量远未相交。25年生人工林材积连年生长量与平均生长量虽然未相交，但从高径生长曲线分析，高径生长有早衰现象，势必影响材积生长。与天然林相比，人促林树高、胸径、材积生长规律基本一致，但总生长量较小，早期生长缓慢。人工促进天然更新培育闽粤栲林，采取生态更新技术措施(保留适当母树，不炼山，不大强度抚育，采伐剩余物等高线堆积)，能够维持土壤肥力，保护生长环境和物种多样性，并能保持较高的林分生产力，是一种生态省力型经营模式。判断闽粤栲林人工促进天然更新经营是否合理，有学者提出中度干扰假说，认为一个群落经历的干扰呈某种中度水平时，种的丰富度最大，表明干扰是必须和自然的[20]。游水生等[21]对不同采伐更新模式米槠林物种多样性进行β多样性分析表明，采取择伐更新和天然更新β多样性相似性指数在50%以上，属于轻度和中度干扰，能够建立社会系统和自然系统相互协调，相互融合，互惠共利，持续发展的森林生态系统。

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Growth Dynamic ofCastanopsisfissaForest with Artificial Measures Promoting Regeneration in Fujian Province

ZHENG Shuangquan

(GuangzhuangStateForestFarm，Shaxian，FujianProvince，Shaxian365050，Fujian,China)

In the state-owned forest farm of Fujian Province Sanming suburb，with natural forest，Castanopsisfissaplantations were ofCastanopsisfissaartificially promoted natural regeneration of the forests (referred to as promoting forest) analysis of the growth process.The results show that the artificial forest，forest promoting early growth slowly into the fast growing period is relatively late，but the subsequent rapid growth，and lasted for a long time；the annual growth amount and average growth of intersection time，tree height delayed 0.5 a，first times the intersection delay 1 diameter a，volume growth is far from the intersection.The 25 years old plantation of the annual volume growth and average growth although not intersect，but from the growth curve analysis，is expected to 30 years or so appear to intersect，from height and diameter growth analysis，the phenomenon of premature artificial forest ofCastanopsisfissa.Compared with the natural forest，promoting forests tree height，DBH and volume growth are basically the same，but the amount of growth of small，slow growth early.Artificial cultivation of natural regeneration ofCastanopsisfissaforest silviculture，low investment cost，is conducive to ecological environment conservation，but also can maintain a high productivity of the forest sustainable management mode，is a kind of ecological energy saving.

Castanopsisfissa；artificial promotion of natural regeneration；growth regularity

10.13428/j.cnki.fjlk.2017.01.004

2016-05-12；

2016-07-07

福建省质量技术监督局地方标准制修订计划项目(闽粤栲栽培技术规程，闽质监标[2015]94号)；三明市林业科技研究项目(明财(农)指[2015]54号)

郑双全(1965—)，男，福建永春人，福建省沙县官庄国有林场高级工程师，从事森林培育与科研工作。E-mail：477618391@qq.com。

S754

A

1002-7351(2017)01-0016-05