火炬松人工林间伐效果分析

2018-10-21黄章平丘英华

乡村科技 2018年14期

黄章平丘英华

[摘要] 林分间伐是调整林分密度、促进林分生长、提高林业产量的重要管理技术。本文以粤北韶关市二十年生火炬松人工林的间伐林分和未间伐林分为研究对象，重点分析间伐对林木组成和生长的影响。结果表明，未间伐林分竞争极强，林分分化严重，二十年生时保存率与十年生时间伐林分近似，均为43%左右；而且未间伐林分优势木比例过高，被压木显著高于间伐林分。这说明间伐可促进林分的生长，尤其是优势木以外的群体，而且可提高不同优势度群体的胸径等级。单株材积较未间伐林分提高26%，单位面积材积提高10%，说明进行强度间伐（50%）对本研究对象人工林的可行性较高；而且未间伐林分内较低优势度群体的单株材积较优势木的下降幅度明显高于间伐林分，即间伐有利于提高林分整体产量和质量，但现阶段间伐林分的竞争也已过强，需根据培育目标进行进一步间伐调整。

[關键词] 火炬松；间伐；产量；质量

[中图分类号] S753；S791 [文献标识码] A [文章编号] 1674-7909（2018）14-41-3

火炬松（Pinus taeda L）原产美国东南部，引入我国后生长表现良好，具有生长快、适应性强、材质好、抗病虫害强等特点，已成为我国南方地区重要的造林树种和工业用材树种[1]。广东省北部地区属于其适宜发展区域[2-5]。对火炬松的生长情况进行研究发现，火炬松在10～20 a属于材积速生期[5-9]，但在此期间个体竞争逐渐加剧[5]，及时合理地调整林分结构可以提高火炬松人工林的产量和质量[4-9]。间伐时间和强度的合理选择对保持林分稳定性和提高生长量具有显著影响，而且针对不同培育目标而言，间伐强度需相应有所变化[10，11]。研究显示，粤北地区火炬松在七八年生时属于树高和胸径生长速生期，之后生长率显著下降，林分个体间分化增大、竞争激烈，因此建议在此时间段进行第1次间伐，在二十年以前进行第2次间伐，但尚需进一步实践检验[5]。另外，有关火炬松间伐试验表明，间伐对胸径和单株蓄积量具有显著影响，但过大强度的间伐可导致单位面积蓄积量下降[11]。同时，也有研究表明间伐强度越大，胸径和材积生长越快，出材量越高[12]。本文通过对粤北地区二十年生火炬松人工林的间伐林分和未间伐林分的生长情况进行对比，分析其林分构成、木材产量和等级，进而综合分析间伐效果，为进一步合理确定火炬松人工林间伐时间和强度提供依据，促进火炬松人工林健康生长。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验林位于广东省韶关林场黄岗工区，具体位于韶关市浈江区（24°52′N，113°34′E），属中亚热带季风气候区。年均气温为21.2 °C，年均降水量为1 566 mm，年均蒸发量为1 500～1 600 mm。试验地海拔约为154 m，东南坡，土壤为砂页岩发育的红黄壤，土层厚度为50～100 cm，腐殖质层10～20 cm，土壤质地为中壤[5]。

1.2 研究方法

该林分于1996年造林，株行距为2.00 m×2.33 m，栽植密度为2 146株/hm2，2005年对其中部分林分进行间伐，间伐林分密度控制在900～975株/hm2，平均（930±20）株/hm2，其余部分未进行间伐。2015年5月分别于未间伐和间伐林选择立地近似的地段设置3个20.00 m×30.00 m样地，每木检尺，测量树高、胸径和冠幅等指标，计算每个小区各项指标的平均值，然后根据胸径和树高均值划分优势木、亚优势木、平均木和被压木，然后各个类别分别在每个小区中取2株标准木进行树干解析，参照丘英华等（2017年）的方法进行树干解析及计算单株材积。运用SPSS 13.0软件进行方差分析和多重比较[5]，应用ForStat2.0分析火炬松胸径生长过程[13]。

2 结果与分析

2.1 林分结构

未间伐和间伐林分现存株数分别为（919±23）株/hm2和（930±20）株/hm2，保存率差异不显著（P>0.05），均约为43%。但现存林分中优势木、亚优势木、平均木和被压木占总体的比例差异显著（P>0.05），其中未间伐林分的被压木比例较间伐林分低44%，优势木比例提高123%，平均木和亚优势木比例相对一致（见图1）。优势木比例的增加，导致其占据更多空间资源，林分个体竞争也更为强烈，其林内更容易形成“霸王木”，将对整体林分的生长和产量造成较大影响。

2.2 林分生长指标

未间伐和间伐林分的胸径、树高及其不同优势度间均差异显著（P<0.05），二者平均胸径和树高分别为（19.90±5.07）cm、（20.09±4.28）cm和（14.65±2.20）m、（16.13±2.28）m。二者平均胸径近似主要与不同优势度个体比例差异有关，在未间伐林分中现存优势木比例相对较高（见图1），而间伐林分中，在选择间伐木时不但选择被压木，保持林分整体生长均衡，同时间伐部分优势木。总体来看，间伐林分整体的生长指标和大径级材的构成更为符合培育目标，其被压木、平均木、亚优势木和优势木的平均树高分别较未间伐林分提高14%、10%、9%、8%；被压木、平均木、亚优势木的平均胸径分别提高10%、10%、5%，优势木虽然下降2%，但各优势度整体分化系数下降10个百分点，相对下降33%，整体林分生长趋于一致，更有利于木材生产和销售。

胸径不但影响木材等级，相对而言对产量的影响更为突出。从图2可以看出，未间伐林分内优势木的胸径早期生长高于间伐林分，这主要是由于间伐了部分极优势个体所致。而后期间伐林分优势木的胸径生长高于未间伐林分，则与空间的调整和释放有关。同样，亚优势木和平均木的胸径在间伐前基本一致，但间伐后则随时间显著增加。而被压木在早期差异显著，与绝大部分被压木被间伐有关。总体而言，间伐对于调整林分径级构成和后期生长均有显著的促进作用。

2.3 林分产量

未间伐和间伐林分的单株材积及其不同优势度间均差异极显著（P<0.01）。间伐林分各个优势度个体单株材积均高于未间伐林分（见图1），其平均单株材积总体提高26%，其中被压木、平均木、亚优势木和优势木的单株材积平均分别较未间伐林分提高35%、36%、23%、9%，显著提高被压木和平均木的单株材积，1 hm2材积提高10%。而且由于被压木、平均木、亚优势木的平均胸径均较未间伐林分提高2 cm，提升木材一个等级，将综合提高单位面积收益。被压木、平均木、亚优势木的单株材积在未间伐林分内较优势木分别下降78%、60%、31%，在间伐林分内较优势木分别下降69%、44%、19%，这表明間伐林分不同优势度个体对产量的影响程度明显低于未间伐林分。

3 讨论

本研究中未间伐火炬松林分二十年生时淘汰率高达57%，其人工林个体竞争较强烈，这与其树种的强阳性习性有关。不进行人工林分结构调整则导致林分内竞争压力加剧，优势木的比例提高，占据更多的空间资源，而林分整体径级分化加大，不利于林分整体产量的提高。因此，急需要通过间伐调整林分结构，降低个体间竞争压力。值得注意的是，二十年生未间伐林分的保存株数与十年生时采取强度间伐措施后二十年生时林分的保存株数近似，说明这种间伐强度符合林分生长规律和培育目标。

生长指标比较发现，二十年生间伐林分除优势木平均胸径与未间伐林分近似外，其余各等级林木平均胸径均提高一个等级，树高和胸径在各等级均显著提高（见图1）。间伐林分平均单株材积总体较未间伐林分提高26%，1 hm2材积提高10%，由此可见，间伐林分与未间伐林分虽然保存株数近似，但木材等级和材积均明显增加，说明间伐对于火炬松产量的提高具有显著的促进作用[12]。以往研究显示，间伐对胸径和单株蓄积具有显著影响，但过大强度的间伐可导致单位面积蓄积下降[11]，这可能与其研究时间短有关，其分析结果是间伐后3 a的调查数据，而此时间伐后的空间释放效应尚未完全展现，而延长时间，其更利于发挥间伐效果[12]。另外，这种差异还与造林初始密度、保存率、林分年龄、立地差异等有关，要根据具体生长情况和培育目标确定[10]。

进一步从间伐林分的生长指标和单株材积来看，其林分经过10 a的生长，竞争有增强的趋势，被压木和平均木的单株材积分别较优势木下降69%、44%，而二者在林分中的占比分别为43%和33%，比例偏高，但产量偏低，因此该林分还需进行第2次间伐，以进一步提高林分木材的等级和产量。但要结合培育目标进行判断，如目标径级、产量、经营周期等。

本文针对粤北火炬松人工林间伐和未间伐林分内不同优势度群体比例及其生长表现和材积综合分析了间伐的影响，从木材等级和单位面积产量对间伐效果进行了评价，并提出根据培育目标进行阶段性间伐的建议，为合理确定其间伐时间和间伐强度提供依据，可指导该地区合理开展火炬松人工林营林活动。

参考文献

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