不同间伐处理对木荷—萌芽杉木混交林胸径的影响
2021-09-14肖斌武晓玉袁小平杨弘卢洪波
肖斌 武晓玉 袁小平 杨弘 卢洪波
摘 要:针对混交林中木荷大徑材培育技术薄弱、林地产值低等问题,开展间伐试验。选取4种不同间伐处理,分析各间伐处理对木荷—萌芽杉木混交林胸径的影响。结果表明:各间伐处理对木荷生长的促进作用大于杉木,且间伐处理Ⅲ(保留35株木荷、10株杉木)更有利于加快大径级木荷的培育,间伐后1年2树种径阶分布峰值对应的径阶依次向高径阶递进,且同种间伐强度下木荷径阶分布曲线峰值所处径阶都大于杉木,说明间伐对木荷径阶增进效果大于杉木,有利于木荷向大径材方向发展。
关键词:间伐;木荷;萌芽杉木;胸径;混交林
中图分类号 S753.51 文献标识码 A文章编号 1007-7731(2021)16-0077-03
Effects of Different Thinning Treatments on DBH of Schima Superba-Sprouting Chinese Fir Mixed Forest
XIAO Bin et al.
(Subtropical Forestry Experimental Center, Chinese Academy of Forestry, Fenyi 336600, China)
Abstract: Aiming at the problem of weak cultivation technology for large-diameter timber in the mixed forest and low forest property value, thinning experiments were carried out, four different thinning treatments were selected, and the influence of each thinning treatment on the DBH of the Schima superba-sprouting fir mixed forest was analyzed. Schima superba provides theoretical guidance for large-diameter timber cultivation. The results showed that the growth promotion effect of each thinning treatment on the growth of Schima superba was greater than that of Chinese fir and the thinning treatment Ⅲ retained 35 Schima superba. Compared with 10 Chinese fir, it was more conducive to accelerating the cultivation of large-diameter Schima superba. After thinning, the distribution of the two tree species′ diameter stages was 1 year. The diameter steps corresponding to the peak value progressively increase to the higher diameter steps, and the diameter steps of the diameter steps of the Schima superba diameter distribution curve under the same thinning intensity are larger than those of fir. It can be seen that the effect of thinning on the diameter steps of Schima superba is greater than that of fir,and it is conducive to the development of Schima superba in the direction of large-diameter timber.
Key words: Thinning; Schima superba; Budding fir; Diameter at breast height; Mixed forest
抚育间伐是依据林分生长发育、自然稀疏的相关规律,通过调节树种组成和林分密度,改善生长环境条件,促进保留木生长的一种营林措施[1]。通过合理间伐不仅可以带来部分中间收益,而且可以提高保留木的径级以及蓄积增长量,是实现大径材的一种有效手段[2]。我国大径阶珍贵木材年需求量高,但资源存量有限。木荷(Schima superba)作为我国南方重要的珍贵阔叶用材树种及主要生物防火和生态防护树种,具有速生、丰产、水肥保持能力强等特点,并且与杉木(Cunninghamia lanceolata)种间关系好,混交增产效果明显,是理想的混交树种[3,12]。研究抚育间伐对森林生态系统的综合效应对于实现森林可持续经营管理具有重要的理论和实践意义[4]。间伐对林分生长状况的影响与间伐技术措施如间伐开始期、间伐强度、间伐方式、间伐间隔期等密切相关[4-6]。目前大量研究主要集中在间伐强度对单种林木的生长影响,且我国对混交林的研究主要集中在林内小气候、林分结构、土壤性质和植物生长状况等方面[7],而对于不同间伐强度以及小范围内不同间伐处理对混交林生长状况的影响鲜有报道[3,8]。为此,本研究通过在小范围林地内设置不同间伐处理,探讨间伐1年时间内对木荷—萌芽杉木混交林胸径的影响,旨在为木荷大径材培育、合理经营木荷—杉木混交林提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况 试验地位于中国林科院亚热带林业实验中心长埠实验林场(114°37′36″E、27°33′38″N),地处江西省新余市分宜县境内,属亚热带湿润季风气候,年平均气温18℃,年平均降水量1600mm,全年无霜期260d左右。造林地为低山丘陵地貌,海拔高度150m,土壤由页岩和砂页岩发育而成,土层厚度80~100cm,中等肥力,平均坡度25°左右。试验地前茬为杉木纯林,1994年春季造林,营林时水平带整地,同时套种1年生木荷实生苗,与杉木按1∶3比例混交,混交林初植密度3330株/hm2,2010年12月大范围内进行过1次抚育间伐,2018年6月进行林地小范围内间伐试验以培育大径材木荷。
1.2 试验方法 选择坡度、坡向、海拔基本一致的木荷—萌芽杉木混交林样地,根据面积大小和各处理保留株数,以确定各小区保留株数,试验小区面积0.33hm2。试验区内共设置4种不同间伐处理,分别为Ⅰ处理:保留15株木荷、10株杉木;Ⅱ处理:保留25株木荷、10株杉木;Ⅲ处理:保留35株木荷、10株杉木;Ⅳ处理:不间伐。每种间伐处理设置3个重复。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处理要求保留木为优良木,生长高大通直,分布均匀,双叉木、弯曲木、枯死木等需砍除;Ⅳ处理只要求进行下层卫生伐,伐除长势弱、病死的木荷及杉木等植株。2017年6月对各试验小区每木检尺,连续2年定期测量木荷和杉木的胸径,并将木荷和杉木的胸径采用2cm径阶划分法分别统计各径阶株树及所占百分比。
1.3 数据处理 采用Excel对数据进行统计并整理,运用SPSS17.0软件对整理数据进行单因素方差分析(one-way ANOVA)和Duncans多重比较进行检验(α=0.05),绘图采用Origin8.0进行绘制。
2 结果与分析
2.1 不同间伐处理对木荷胸径生长的影响 直径是木材材种规格的一项重要指标,林木直径生长与密度相关,林分密度对林木直径的生长具有显著影响[9]。由表1可知,间伐1年后,各处理木荷的平均胸径增大,生长量大小依次为Ⅰ>Ⅲ>Ⅱ>Ⅳ,Ⅰ间伐处理生长量最高(0.96cm),Ⅳ未间伐处理生长量最低(0.84cm)。间伐后木荷平均生长量较未间伐处理分别高14.29%、4.76%、7.14%。以常用的普雷斯勒公式计算木荷胸径生长率,各处理胸径年生长率大小依次为Ⅲ>Ⅱ>Ⅳ>Ⅰ,Ⅲ处理年生长率最高(4.09%),Ⅰ处理年生长率最低(3.78%)。Ⅱ、Ⅲ处理胸径年生长率都比未间伐处理高,分别高0.07%、0.27%。Ⅰ处理木荷平均胸径生长量相较其他处理高,但年生长缓慢,究其原因可能是间伐强度过大,保留木少,林下透光过多,易造成杂草、灌木滋生,从而夺走养分和水分,导致木荷生长缓慢。
2.2 不同间伐处理对杉木胸径生长的影响 由表2可知,间伐1年后,各处理杉木平均胸径增大,生长量大小依次为Ⅳ>Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ,年生长率同样表现为Ⅳ>Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ,表明未间伐处理更有利于木荷—杉木混交林中杉木的生长,且间伐后保留木荷15株、杉木10株更有利于杉木生长。不同间伐处理下杉木平均胸径生长量和年生长率都比木荷低,表明各间伐处理对木荷生长的促进作用大于杉木。通过对不同间伐处理下的林分平均胸径生长量进行方差分析,结果表明各间伐处理下木荷、杉木平均胸径生长量差异性不显著。
2.3 不同间伐处理对木荷与杉木直径径阶的影响 图1是不同间伐处理间伐后和间伐后1年木荷和杉木的径阶分布。由图1可知,木荷径阶在12~18cm,杉木径阶在8~12cm,间伐后径阶株树分布曲线都在未间伐的株数分布曲线以下,表明间伐后小径阶株数分布比未间伐少。间伐后1年2树种径阶分布峰值对应的径阶依次向高径阶递进,未间伐处理木荷株数比例分别在径阶为18、26、30cm处达到峰值,且在径阶为18cm和30cm处未间伐处理株数比例高于间伐处理,径阶分布相对比较均匀。而Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ间伐处理径阶分布呈现先增后减的趋势,分别在径阶26、22、22cm处达到峰值,且株数百分比较未间伐处理分别大10.51%、9.86%、12.41%。杉木间伐后1年未间伐处理径阶分布明显左偏,在径阶为12cm处达到峰值,株数百分占比为28.99%,明显高于间伐处理。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ间伐处理杉木径阶分布有一定程度的右偏,中大径阶林木较多,而未间伐处理小径阶林木多,表明间伐能提高杉木中、大径阶株数比例,同时能大大提高木荷中径阶株数比例。
3 结论与讨论
试验结果表明:与未间伐处理相比,间伐处理林木平均生长量更高,其中间伐处理Ⅰ木荷平均胸径生长量最高。但年生长率最低,间伐处理Ⅲ木荷胸径年生长率最高,表明间伐处理Ⅲ更有利于加快大径级木荷的培育;未间伐处理更有利于木荷—杉木混交林中杉木的生长,间伐处理Ⅰ相较于处理Ⅱ、Ⅲ更有利于杉木的生长;各间伐处理对木荷生长的促进作用大于杉木,这可能与树种的生物学特性有关,萌芽杉木前期生长较快,中后期生长缓慢,而木荷速生期长[2];间伐后小径阶株数分布比未间伐少,间伐后1年2树种径阶分布峰值对应的径阶依次向高径阶递进,且同种间伐强度下木荷径阶分布曲线峰值所处径阶都大于杉木,表明间伐对木荷径阶增进效果大于杉木,有利于木荷向大径材方向发展。
间伐减少了保留木的株数,降低了林分密度,擴大了林木生长空间,改善了林内生长环境条件,进而促进了木荷、杉木胸径的生长[10-11],但间伐强度过大,保留木少,林下透光过多,易造成杂草、灌木滋生,从而夺走养分和水分,导致木荷生长缓慢[1]。同时,由于时间及工作量的原因,本研究只分析了间伐1年后林分胸径的生长情况,数据不够全面系统,后期还需进行持续的调查研究。
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(责编:徐世红)