不同抚育措施对栓皮栎人工林生长的影响
2021-01-03王国强
摘要: 以20年生栓皮栎人工林为研究对象,分别比较了抚育间伐、抚育间伐+施肥、抚育间伐+施肥+修剪3种抚育措施对栓皮栎人工林生长量的影响。结果表明:抚育间伐和施肥可明显促进栓皮栎人工林单株株高、胸径、平均冠幅、单株材积和单位面积蓄积量的增加。修枝处理可显著增加栓皮栎胸径、单位面积蓄积量,但对栓皮栎株高、冠幅及单株材积无显著影响。抚育间伐+施肥+修剪对栓皮栎人工林胸径、蓄积量影响最大,是形成栓皮栎大径材和实现较高生态效益的最佳抚育措施。
关键词: 栓皮栎; 人工林; 抚育措施; 生长量; 比较分析
中图分类号: S 753. 53 文献标识码: A 文章编号:1001 - 9499(2021)06 - 0010 - 03
栓皮栎(Quercus variabilis)是栓皮栎属乔木,我国重要的造林和优质用材树种,具有重而坚实、抗压及抗弯曲强度大、耐腐蚀等优点,是用于家具、桥梁、车船、建筑等的优良用材[ 1 ]。由于森林经营管理不到位,当前栓皮栎人工林已逐渐呈现生态系统稳定性差、抵御自然灾害等能力不强等缺陷。有学者认为可采取科学合理的抚育措施来改善林分的结构和稳定性,提高林分生产力和抵抗自然灾害的能力,从而增强人工林的生态效益[ 2 ]。基于此,本文对采用不同抚育措施处理后的栓皮栎人工林生长指标进行研究,旨在探索栓皮栎人工林科学合理的经营管理措施,为栓皮栎人工林的生产实践提供参考。
1 研究地区概况
试验地设在西安市周至县省楼观台国有生态实验林场,该地区属于温带半湿润大陆性季风气候区,四季分明,年平均气温13.2 ℃,年降雨量500~ 750 mm,无霜期208~230天,全年日照时间1 500 h左右。试验地土壤为黄棕壤土和棕壤土,针叶林、针阔叶混交林和落叶阔叶林等自然植被类型。
2 研究方法
2. 1 样地選取
2018年3月间伐时林龄为20年。间伐前林分保留为2 250 株/hm2,平均胸径为10.8 cm,平均树高9.12 m,林分郁闭度0.85。采用不完全区组试验设计方法,在坡度、坡向、土壤肥力、土壤厚度、林分密度等相对一致的地段设置标准样地,面积为20 m×20 m。
2. 2 试验处理
4个标准样地分别为抚育间伐(T1)、抚育间伐+施肥(T2)、抚育间伐+施肥+修枝(T3)、对照组(CK) 4个处理,每处理重复3次。抚育间伐的强度为伐除木占林分中间伐前林木株数的25%。施肥处理以尿素∶二胺为1∶1的尿素二胺肥,按0.25 kg/株沿树冠沟施。修枝强度按冠高比为1/2进行。
2. 3 调查指标及方法
2018年3月,在实施处理前对每块标准样地进行每木检尺,分别测定每株栓皮栎的树高、胸径、平均冠幅,并测算出试验前的单株材积和单株蓄积量。实行抚育管理措施3年后,于2020年6月分别对各标准样地内的栓皮栎重新调查测量株高、胸径、平均冠幅,同样测算出试验后单株材积(V)和单位面积蓄积量。
V=0.000 051 269 179D1.816 998 7H1.103 414 6
式中:V表示单株材积,D表示单株胸径,H表示单株株高。
2. 4 数据分析
试验数据采用Excel 2013和SPSS 22.0软件汇总,并进行统计分析,以单因素方差分析中Duncans比较不同处理间的差异显著性(p=0.05)。
3 结果与分析
3. 1 不同抚育措施对栓皮栎人工林单株株高的影响
不同抚育措施对栓皮栎人工林单株株高的影响存在一定差异(图1)。T1、T3的单株株高均显著高于CK(p<0.05),T3株高最高,为13.62 m,显著高于T1的(p<0.05),但与T2的差异不显著(p>0.05),表明修枝对栓皮栎株高无明显影响。T2的单株株高显著高于T1的(p<0.05),表明施肥抚育处理对栓皮栎人工林株高有显著促进作用。
3. 2 不同抚育措施对栓皮栎人工林单株胸径的影响
不同抚育措施对栓皮栎胸径有着重要影响(图2)。T1、T3的胸径显著大于CK(p<0.05),表明T1对胸径有明显地促进作用。抚育措施为T2的胸径为16.72 cm,显著大于T1的(p<0.05),表明施肥处理可显著促进栓皮栎胸径的增长。T3的胸径最高,为18.14 cm,显著大于其它处理(p<0.05),表明修枝处理也具有明显促进栓皮栎胸径增长的作用。由此可知,抚育间伐、施肥及修枝均有明显增加栓皮栎胸径的作用。
3. 3 不同抚育措施对栓皮栎人工林平均冠幅的影响
不同抚育措施对栓皮栎人工林平均冠幅生长有着一定的促进作用(图3)。T1、T2和T3的平均冠幅显著大于CK(p<0.05),分别较CK增长了55.3%、73.0%和73.0%,表明T1可显著促进平均冠幅的增长。栓皮栎经T3处理后,平均冠幅显著高于T1(p<0.05),表明施肥处理对冠幅的增加具有明显地促进作用。经T2和T3 2种抚育措施后的平均冠幅分别为4.05 m和4.10 m,差异不显著(p>0.05),表明修枝处理对栓皮栎平均冠幅的增长无明显促进作用。
3. 4 不同抚育措施对栓皮栎人工林单株材积的影响
不同抚育措施对栓皮栎人工林单株材积有一定影响(图4)。T1、T2和T3的单株材积显著大于CK(p<0.05),分别较CK增长了35.0%、80.0%和75.0%,表明撫育间伐可显著促进单株材积的增长。经T2和T3的单株材积显著高于仅进行抚育间伐处理(p<0.05),表明施肥处理对单株材积的增加具有显著促进作用。T2和T3的单株材积分别为0.36 m3和0.35 m3,差异不显著(p>0.05),表明修枝处理对单株材积的增长无显著促进作用。
3. 5 不同抚育措施对栓皮栎人工林单位面积蓄积量的影响
不同抚育措施对栓皮栎人工林单位面积蓄积量有着重要影响(图5)。T1、T2和T3人工林单位面积蓄积量显著大于CK(p<0.05),表明抚育间伐对单位面积蓄积量有明显促进作用。T2的人工林单位面积蓄积量为0.245 m3,显著大于T1的(p<0.05),表明施肥处理可显著促进单位面积蓄积量的增长。T3的单位面积蓄积量最高为0.312 m3,显著大于其它处理(p<0.05),表明修枝处理也具有促进单位面积蓄积量增长的作用,因此可知,抚育间伐、施肥及修枝均有明显增加单位面积蓄积量的作用。
4 结论与讨论
4. 1 通过研究不同抚育措施对栓皮栎人工林生长的影响的结果表明:抚育间伐和施肥可明显促进栓皮栎人工林单株株高、胸径、平均冠幅、单株材积和单位面积蓄积量的增加,这与王启美[ 3 ]的研究结果相似。冉然的[ 4 ]研究了抚育间伐对秦岭南坡栓皮栎人工林生长的影响,结果表明,抚育间伐对栓皮生长和天然林种群的更新,并认为抚育间伐措施在一定程度上改善了栓皮栎的生长环境,大大减少了栓皮栎林木的死亡数目。整形修枝对林分的生长具有重要作用。本研究结果表明,修枝处理可显著增加栓皮栎胸径、单位面积蓄积量,但对栓皮栎株高、冠幅及单株材积无显著影响。这与肖永元[ 5 ]研究结果相同,这是因为适度进行栓皮栎的修剪,当树冠过于茂盛时,可对其进行适当修剪,可有利于提高林木的光合作用;若被修剪过多,则会影响树体吸收养分的能力,易出现生长不良等问题。
4. 2 通过对4个区组标准样地分别处理以抚育间伐、抚育间伐+施肥、抚育间伐+施肥+修剪、对照组的比较分析可知:抚育间伐对林分生长的影响较不采用抚育间伐的影响大;施肥对林分生长的影响较仅采用抚育间伐的影响大;修枝对林分胸径、单位面积蓄积量的影响较仅采用抚育间伐+施肥的影响要大。粗放经营(不进行任何抚育措施)已严重制约栓皮栎人工林的生长,因此,在林分生长过程中,增大足够的生长空间、适量的追加养分,可有效促进林分各因子的生长,从而使林分达到最佳的生长状态[ 6 - 7 ]。
4. 3 采用综合抚育管理模式,是提高栓皮栎人工林木材产量和质量的有效途径。综合抚育措施应结合阳光、养分、空间等生长因素,抚育间伐+施肥+修剪的综合抚育措施可实现这一要求。因此,在当前的栓皮栎人工林经营管理条件下,提高栓皮栎大径材质量,扩大生态效益,可大力推广实施“抚育间伐+施肥+修剪”综合抚育管理措施。
参考文献
[1] 赵水清. 中条山林区栓皮栎林近自然经营实践分析[J]. 山西林业, 2019(4): 20 - 21, 48.
[2] 刘杰. 抚育间伐和修枝对华北落叶松人工林土壤质量影响的研究[D]. 北京: 北京林业大学, 2013.
[3] 王启美. 不同抚育间伐强度对日本落叶松生长量的影响研究[J]. 现代农业科学, 2008(09): 33 - 34.
[4] 冉然, 张文辉, 何景峰, 等. 间伐强度对秦岭南坡栓皮栎天然林种群更新的影响[J]. 应用生态学报, 2014, 25(3): 695 - 701.
[5] 肖永元. 修枝和间伐对福建柏生长的影响[J]. 福建林业科技,2012, 39(03): 68 - 70, 74.
[6] 闫东锋, 贺文, 马瑞婷, 等. 抚育间伐对栓皮栎种群空间分布格局的影响[J]. 生态环境学报, 2020, 29(3): 429 - 437.
[7] 冉然, 张文辉, 周建云, 等. 间伐强度对秦岭南坡栓皮栎林结实数量和品质的影响[J]. 西北农林科技大学学报(自然科学版), 2015, 43(1): 85 - 91, 97.
第1作者简介: 王国强(1968-), 男, 本科, 林业高级工程师, 研究方向: 主要从事森林资源管理方面的研究。
收稿日期: 2021 - 07 - 20
(责任编辑: 李 丹)