辽东山区抚育间伐对红松林分生长的影响

姚荣升

(辽宁省森林经营研究所,辽宁 丹东 118005)

1 试验地基本情况

试验地设在辽宁省森林经营研究所试验基地，位于辽宁东部山区的草河口镇境内。地处辽宁省本溪市满族自治县南部，123°54′ E，40°53′ N。东邻丹东市，北与南芬毗邻，南与凤城接壤，总面积201 km2。

研究区域属于温带大陆性气候，温度低，雨量大，冬季干冷，夏季多雨，年平均气温6.1 ℃，最高气温36.1 ℃，最低气温-31.7 ℃。无霜期127.6 d。年降水量926.3 mm。年蒸发1 072.5 mm。年平均相对湿度为72%。日照时数2 285.3 h，平均日照率51%。全年降水量的2/3在夏季，7月10日至8月25日在此地区极易发生暴雨。

土壤为棕色森林土，土层厚度50～70 cm，pH值5.5～6.5。该区属长白和华北植物区系相交汇处，有木本植物191种。森林植被类型是以人工林为主，主要有红松人工林、落叶松人工林、辽东栎类天然次生林等。

2 研究方法

2.1 样地设置

共设置固定观测样地4组：第Ⅰ组试验区设置于1962年春，林龄17 a，初植密度4 400株·hm-2，林分已郁闭并有明显林木分化与自然枯死现象。首次间伐设计采用采伐株数(%)控制强度，设3个间伐强度试验小区，分别为26%、36%、50%和一个对照区(只伐除枯死木)。第Ⅱ组试验区设置于1967年春，林龄为18 a，该组间伐强度以单位面积保留林木株数控制，共设置4个试验小区，保留1 900、1 700、1 200和700株·hm-2。间伐株数强度分别为31%、38%、53%、71%，设对照2 340株·hm-2，样地面积均为0.1 hm2。历经1972年、1982年、1996年3次间伐后，现存株数为1 260、1 070、820、550株·hm-2，对照1 660株·hm-2。第Ⅲ组试验区设置于1968年春，当时林龄为33 a，该组设4个试验小区，间伐后分别保留460、610、730株·hm-2、对照区则保留原始密度1 300株·hm-2。第Ⅳ组试验区设置于1972年春，林龄16 a，初植密度4 400株·hm-2。该组试验区亦设4个小区，分别保留密度1 670、1 960、2 270株·hm-2，对照区为2 940株·hm-2。

2.2 调查统计

试验样地设置后每间隔2年测定一次，测定因子为：立木株数、胸高直径、冠幅、树高、结实量，林地植被及病虫害发生情况等。其中平均胸径由试验地内每木检尺、按径阶归类断面积加权平均后求得，树高、冠幅、干型指数等则按径阶比例标准木法和平均木法选择一定数量标准木定期实测。

3 结果与分析

林分密度的适宜与否是决定林分生长进程及林分质量的第一要素。科学和及时地对林分密度进行相关联的指标调整(如林分生长状况、林分生态环境的综合表现、间隔期、间伐强度等等)，这不单是生产活动中普遍存在的问题，而且是一直探索的目标。这些问题的解决是建立在了解该物种生长规律的基础上完成的。

红松林木生长规律的观测过程在辽宁省森林经营研究所试验基地试验区内完成，迄今已有47年，汇总观测数据及以往研究成果。

图1树高生长曲线

图2 胸径生长曲线

通过试验数据的分析整理(见表1、2)：2013年不同间伐强度的树高单因素试验方差分析结果为F0.05(4,20)=2.866 08

表1 2013年不同对比区域的树高单因素试验方差分析

表2 2013年不同对比区域的胸径单因素试验方差分析

通过数据的调查分析结果看(见表1、2)，中度和弱度间伐区活立木蓄积量平均比对照区高，各种间伐强度的林分总蓄积量(间伐区三次间伐的蓄积量)均高于对照区，说明间伐能够增加总收获量。

表3 抚育间伐对林分蓄积量的影响

抚育间伐对林木直径生长量有提高作用，促使每株树的材积变大，使得材种的质量和经济材出材率有所提高。通过对草河口地区55年生间伐区的树干胸径≥30 cm林木的材积产量(见表3、4)与对照区对比分析可以看出：间伐区保留株数减少288株·hm-2，平均胸径提高15%，胸径≥30 cm立木材积产量提高17%，胸径≥30 cm材积产量占总产量提高21%。

通过55年生间伐区的对比试验平均直径亦可看出，间伐区平均直径达到33.9 cm，符合国家主伐龄的作业标准，对照区直径仅为27.2 cm，若要达到国家主伐龄的作业标准，则至少需要20 a的时间，这表明适当的间伐强度是能够将主伐时间提前20 a以上。

表4 间伐对55年生红松大径材出材的影响

4 结论与讨论

在不同生长阶段进行间伐后，与对照区域相比，间伐区域红松直径的生长量可提高6%～15%，生长量的增加幅度随间伐强度而增大。同时，抚育间伐对立木材积影响明显，通过间伐能生产出高规格、高质量的大径级材，大强度抚育间伐可使红松主伐时间提前20 a以上，但抚育间伐对树高的生长影响较小。

林分的密度是决定林木生长的关键性因素。抚育间伐能促进红松人工林平均胸径的生长，提高大径材的比例，缩短大径材的培育年限，适度地抚育间伐能提高林分活立木蓄积量连年生长量，过度地抚育间伐降低了林分活立木蓄积量连年生长，合理适度抚育间伐能提高林分总蓄积量。这与本研究的结论基本相符。林分的密度是决定林木生长的关键性因素。因此要做到红松人工林科学集约化经营管理，可以说红松林初植密度是培育的首要问题，密度过大，增加培育成本，也同时会抑制树木的正常生长；密度过小，易造成林地资源浪费，延长林分正常郁闭时间，增加不必要的割灌除草次数而增加成本投入。