间伐与施肥对杉木大径材培育的影响

夏春平，季新良，彭 辉，周红敏 ，瞿 虹，潘雅妮，季如春

(1.龙泉市林业局；2.浙江凤阳山自然保护区管理处；3.龙泉市林业科学研究院；4.龙泉市自然资源和规划局，浙江 龙泉 323700)

杉木(Cunninghamialanceolata)是我国南方最主要的用材树种，杉木人工林面积约占我国人工林总面积30%左右[1]，杉木大径材是指单株树高2.5 m处去皮直径达到22 cm径级以上或带皮直径达到26 cm及以上的杉木[2]，其培育是我国林业生产重点关注的科学问题之一[3]，核心包括合理的林分结构、科学的密度调控、精准的地力控制等，以实现林木个体和群体高生产力等[4]。研究表明间伐、混交以及施肥等不同抚育措施对杉木大径材林分生长具有显著影响[5]，其中合理间伐和科学施肥是杉木大径材培育技术的关键[6]。通过施肥和间伐技术配合，能有效提高林分质量，迅速增加森林后备资源，也是提高土地生产力，增加农民收入的重要举措[7]。龙泉是浙南地区重点产材区和杉木生长最适宜地区[8]之一，也是培育优质大径材材的理想区域。为进一步提高龙泉市杉木人工林经营管理技术水平、林地生产力和经济收益，我们对3种不同管理模式下的杉木大径材胸径、材积、经济收益等变化进行了研究。

1 研究区概况及试验设置

1.1 研究区概况

试验地位于浙江省龙泉市，地理位置为东经118°43′～119°26′，北纬27°42′～28°21′，属于中亚热带季风气候，年均气温为17.6 ℃，年均无霜期263 d，年均降水量1 640 mm，平均相对湿度79%，实验样地设置在龙泉市道太乡丁江村6号小班。该林班1988年3月造林，坡位26°，海拔260 m，土壤为红壤，林下植物主要有华桑、盐肤木、蕨类等。

1.2 试验设计与试验方法

试验设2个处理，即间伐后不施肥(B)、间伐后施肥(C)，以不间伐不施肥为对照(A)，每个处理3次重复(小区)，每个小区面积0.08 hm2。在全面踏查基础上选择和设置固定样地，随机区组排列并按试验设计经营管理，当年10月对B和C处理进行间伐，C处理间伐后于11月进行施肥，采用挖大穴施肥法，肥料为复合肥，施肥量为每株0.5 kg。经营2 a后调查林木树高、胸径等指标。

1.3 数据处理

杉木蓄积参照浙江省林勘院与龙泉市林业局编制的《龙泉市杉木活立木一元材积表》计算，公式为：单位面积(1 hm2)蓄积=样地内(间伐前、间伐木、保留木)杉木株数×平均胸径的单株活立木蓄积/试验样地面积(hm2)。单位面积(1 hm2)出材量=单位面积(1 hm2)蓄积×出材率。

采用Excel2007软件和SPSS19.0进行数据统计、单因素及多重方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同经营管理措施对杉木胸径的影响

由表1可知，处理A、处理B和处理C 等3种不同经营管理措施下杉木胸径(DBH)生长量差异显著(P<0.05)，其中处理C(间伐+施肥)分别显著高于处理B(间伐+不施肥)和处理A(对照，不间伐+不施肥)，处理B也显著高于处理A(P<0.05)。说明处理C胸径增长最快，处理A的胸径增长量最小。处理C经营后的第2年平均胸径为22 cm，比经营前的平均胸径增长2.7 cm，胸径增长量分别是处理A和处理B的6.75倍和1.93倍；处理B的平均胸径增长量是处理A的3.5倍。表明适当间伐和合理施肥能显著提升杉木胸径增长量，是杉木大径材培育的有效途径，且可缩短杉木大径材培育周期。

表1 不同经营管理措施对杉木胸径增长量的影响

2.2 不同经营管理措施对杉木大径材蓄积量的影响

由表2可知，3种不同经营措施下的每公顷杉木蓄积增长量均存在显著差异(P<0.05)，增长幅度处理C>处理B>处理A；处理C第2年的林地平均蓄积为280.32 m3·hm-2,比经营前增长62.0 m3·hm-2，蓄积增长量分别是处理A和处理B的3.38倍和1.25倍；处理C木材蓄积量增长幅度为28.39%，是处理A和处理B的4.24倍和1.29倍。说明处理C在较短的周期内可显著提高杉木林蓄积增长，在生产经营实践中应予以大力推广。

表2 不同经营管理措施下的杉木蓄积量变化

2.3 不同管理措施对林农增收的影响

经营2 a后，处理C、处理B、处理A的木材蓄积量分别为62.0、49.50 m3·hm-2和18.32 m3·hm-2，处理C比处理A、处理B依次高43.68、12.5 m3·hm-2，按照21.0 cm径级出材率(70.4%)计算，处理C出材量为43.40 m3·hm-2，比处理A、处理B分别增加出材量30.58、8.75 m3·hm-2，增加产值30 576、8 750元·hm-2(木材销售价1 000元·m-3)，除去人工(林地间伐、清理等用工量45工日· hm-2，施肥7.5工日· hm-2，每人每天工资150元)及肥料成本(1 500元· hm-2)后，处理C分别比处理A、处理B增加经济收益22 701、7 625元·hm-2。表明处理C对杉木大径材培育经济效益有明显提升，有利于林农增产增收。

3 结论和讨论

(1)本研究与刘跃钧[9]等对杉木大径材培育的研究结果相似，表明间伐+施肥处理能显著促进胸径和蓄积量的增长。间伐+施肥经营后的第2年比经营前的平均胸径增长2.7 cm，平均胸径增长量是不间伐+不施肥处理和间伐+不施肥处理平均胸径增长量的6.75倍和1.93倍。间伐+施肥和间伐+不施肥平均胸径增长幅度是不间伐不施肥的5.53倍和3.14倍(表1)，表明适当间伐和合理施肥能有效培育杉木大径材并缩短杉木大径材培育周期。

(2)间伐+施肥经营的杉木林第2年每公顷平均蓄积增长62.0 m3，是不间伐+不施肥和间伐+不施肥经营的每公顷平均蓄积增长量的3.38倍、1.25倍。

(3)采用间伐+施肥经营措施的林分增加产值43 400元·hm-2，比不间伐+不施肥和间伐+不施肥经营措施分别增加产值30 576、8 750元·hm-2。除去人工及及肥料成本后，处理C分别比处理A、处理B增加经济收益22 701、7 625元·hm-2。因此，间伐+施肥的经营措施可提高林地生产力，有利于林农增收。

本试验对不同经营管理措施杉木大径材胸径和蓄积量的影响进行了研究，对杉木大径材的整个生长周期及不同经营管理措施对土壤生态系统的影响等相关研究还需进一步深入。