基于冠高比法修枝对杨树生长效应的综合评价

王敏，于雷

（辽宁省杨树研究所，辽宁盖州 115200）

杨树（Populus）是世界主要用材树种之一，目 前，我国杨树人工林面积居世界之首。由于杨树具有速生、丰产、易更新等特点，再加之杨树木材用途十分广泛，因此近年来杨树在我国得到了迅猛发展。目前，我国西北、东北、黄淮及长江流域等地区杨树速生丰产用材林面积已达336.27万公顷。在我国平原地区，杨树已经成为首选造林树种，其主要栽培模式有退耕还林、农田林网和村片林，经营目的多为用材、防护等用途，在发挥生态防护效益的同时，最终的目的是为木材加工提供原材料。为了充分发挥杨树速生、丰产潜力，必须采取科学配套技术措施进行集约经营［1］。现阶段在营林抚育管理中修枝仍是一项重要的栽培技术，科学合理修枝可以生产无节良材，提高树木质量；提高出材率；削弱树木和林下作物对光的竞争，提高林下作物产量［2］。本文修枝方法采用的是主干高度指标中冠高比法，根据保留树冠的高度占树木高度的比值来区分修枝强度等级，分为弱度、中度和重度三种强度。

1 试验地概况

试验地选择在辽宁省锦州市黑山县机械化林场，地处东经121°49′—122°36′，北纬41°29′—42°08′之间，位于辽宁省西部，辽河下游平原地区。森林覆盖率达25%。林木总蓄积量为2.4×106m3。属于温带大陆性季风气候，四季分明，年平均气温7.8℃，年降水量580 mm左右［3］。

2 材料与方法

2.1 试验材料

试验林选择于黑山县机械化林场2010年营造的欧美杨177，株行距4 m×6 m；林龄为4年生。

2.2 试验设计

试验地采取随机区组试验设计，通过每木检尺，选取径阶平均木为样木，设置三次重复，四个处理；即不修枝（CK，树木自然整枝）、弱度修枝（P1，保留树冠高度占树高的2/3）、中度修枝（P2，保留树冠高度占树高的1/2）、重度修枝（P3，保留树冠高度占树高的1/3）；每个处理50株杨树，每次重复200株［4］。

2.3 试验方法

采用的是1次修枝4次调查试验方法，修枝前对试验树木的胸径、树高进行测量记录，修枝后每隔一年生长季末时调查一次生长量，对试验木胸径、树高进行每木检尺，每个重复选取平均值；对不同修枝处理的杨树生长量进行比对分析。

2.4 修枝方式及修枝工具

修枝方式：一是平切，就是贴近树干修枝；二是留桩，就是修枝时留桩1～2 cm；三是斜切，就是切口上部贴近树干，切口下部离干成45°角留桩成小三角形［2］。此试验采用的是平切的修枝方式。

修枝工具：采用的是日本进口的ARS牌伸缩式高枝锯，该锯锯杆可伸长至5.5 m，修枝高度可达7 m，一个人即可安全操作［5］。

2.5 研究方法

（1）用胸径尺、测高器测定所有试验树木修枝前后的胸径、树高，并计算胸径、树高及材积等因子的生长率［6］。

（2）运用SPSS statistics 7.0统计分析软件进行数据差异显著性检验［7］。

3 结果与分析

修枝前，不修枝(ck)、弱度修枝(P1)、中度修枝(P2)、重度修枝(P3)四种处理的胸径和树高如表1。

表1 修枝前基本生长指标Table 1 Basic growth indexes before pruning

3.1 修枝对胸径生长的影响

修枝后，每隔一个生长季末对四个修枝处理的试验木进行调查，调查其胸径生长量，取平均值，调查结果见表2。

由表2可以看出，修枝抑制树木胸径生长，主要表现在修枝后第一年，各处理间的胸径生长量差异极显著(P＜0.01)。修枝第二年不同修枝强度下的胸径生长量与对照相比降低，各处理间的胸径生长量差异不显著。由此可以看出，修枝对胸径生长量降低作用随着时间的推移而逐渐减弱。修枝第三、第四年不同修枝强度的胸径生长量与对照相比都显著上升，且第三年不同处理间差异显著(0.01＜P＜0.05)；第四年各处理间差异极显著(P＜0.01)。不同修枝处理胸径相对生长率变化基本与生长量变化趋势一致（见图1）。

表2 不同修枝强度胸径生长基本数据(单位:cm)Table 2 Basic data of DBH growth with different pruning intensity(Unit:cm)

图1 不同修枝处理胸径相对生长率Fig.1 Relative growth rate of DBH under different pruning treatments

3.2 修枝对树高生长的影响

第一次修枝后，每隔一个生长季末对四个修枝处理的试验木进行树高调查，以单株为单位，取平均值，调查结果见表3。

从表3中可以看出，修枝能在一定程度上促进渤丰3号杨的高生长，这种修枝促进树高生长作用第一年和第二年与对照相比差异极显著(P＜0.01)，P1、P2、P3与对照相比树高生长量都有所增加，但增长量逐年减弱；第三年和第四年与对照相比差异显著（0.01＜P＜0.05）。由此可见，修枝能够显著提高树高生长。P3树高增长的量与增长率均明显高于P1、P2（见图2）。

表3 不同修枝强度树高基本数据(单位：m)Table 3 Basic data unit of tree height with different pruning intensity(Unit:m)

图2 不同修枝处理树高相对生长率Fig.2 Relative growth rate of tree height under different pruning treatments

3.3 修枝对材积生长的影响

采用二元材积公式计算平均单株材积的年生长量和相对生长率，从表4可以看出，第一年P1、P3与对照相比材积生长量降低，P2与对照相比生长量增加；第二年、第三年、第四年不同修枝强度的材积生长率差异显著(0.01＜P＜0．05)，其中P2材积生长量及材积相对生长率最高（见图3）。

表4 不同修枝强度材积基本数据(单位：m3)Table 4 Basic data of volume with different pruning intensity(Unit:m3)

图3 不同修枝处理材积相对生长率Fig.3 Relative growth rate of volume under different pruning treatments

3.4 不同修枝处理成效的综合评价

采用改进层次分析法对欧美177杨不同修枝处理成效进行综合评价，评价指标包括：胸径年均增量（△D）、树高年均增量（△H）、材积年均增量(△V)。首先利用各评价指标的标准差，构建出判断矩阵，如下：

?

根据矩阵B10×3，求出最大特征所对应的特征向量。同时对判断矩阵B10×3进行一致性检验，计算得到CI为0.002，RI为1.09,CR为0.009＜0.010，表明判断矩阵的一致性符合要求,可作为这3个评价指标的权重值。

表5 不同修枝处理成效评价指标权重Table 5 evaluation index weight of different pruning treatments

根据评价指标的权重值，计算欧美177杨不同修枝处理成效质量指数（QI），结果可知，4种处理修枝成效从优到劣依次为中度修枝(P2)、重度修枝（P3）、弱度修枝（P1）、对照（CK）。

4 结论

（1）修枝对胸径影响。随着修枝强度的增大抑制作用增强，但随着时间的推移减弱，最终所有组别胸径生长量均超过CK，其中P2处理效果最佳。

（2）修枝对树高影响。随强度的增大而呈上升的趋势，但随着时间的推移影响逐渐减弱，其中P3处理效果最佳。

（3）修枝对材积影响。修枝材积的生长有一定的影响，第一年随修枝强度的增大而降低，从第二年开始出现了不同程度的恢复性增长，其中P2处理效果最佳。

综合评价，P2处理为最优修枝处理。