杉木种植密度对杉木生长的影响

莫宗恒 王 斌 杨建佳 陈亿超

（广西壮族自治区融安县西山林场，广西 融安 545400）

杉木属速生针叶树种，病虫害少，精心管理二、三年就能形成树林。16年成熟，主伐每亩大约有一万元左右收入，平均每亩每年有660元收入。投资有风险，但种植杉木风险小，除了几十年一遇的风灾和少量的雷击基本上就没什么风险，杉木种植成杉木中心产区是林农脱贫致富的好帮手。随着国家对林木良种投入大量资金，杉木良种基地有序建成，在良种补贴及杉木木材价高、畅销的销售行情下，种植良种杉苗每亩收入比普通苗至少多出3500元，林农已完全接受速生丰产的杉木良种苗，杉木中心产区良种杉苗的使用率已达90%以上。随着杉木良种的推广，林分内林木个体间的分化已很小，单株基本达到速生丰产的要求。随着社会发展劳动力成本的增加，通过适当扩大定植株行距达到取消间伐工序收入增加的目的。株行距多少为适宜，就从我们通常定植的2m×2m对比定植的2m×3m株行距论证。

2013年1月26、29日，广西融安县西山林场种子园造了一块45亩试验林，株行距分别为2m×2m和2m×3m.其中2m×2m试验林30亩，分三组，每组5重复；2m×3m试验林15亩，分二组，每5重复。每重复25个号，4株1小区，每重复共种100株试验苗。试验的苗木分别来自广西林科院和西山林场培育，材料来源：（1）2011年西山林场二代园开展的人工授粉种子；（2）西山林场二代种子园的部分家系；（3）福建林科院提供的三代种子园家系。试验林地处中亚热带季风气候区，气候温和，雨水充沛，雨热同季非常适合杉木生长。且交通便利，可为营建试验林提供有利条件。试验林在2013、2014、2015年春，每年施一次N、P、K高效复合肥，第一年每株施0.2公斤，第二年每株施0.25公斤，第三年每株施0.3公斤。有机复合肥N、P、K含量低，但有机质能改良土壤，肥效长，适合做基肥，不适合追肥，有机复合肥适合施在交通便利的林地，交通不便利的林地还是施高效复合肥为好。杉木属阳性树种，年幼时生长方向有趋光性，幼杉最怕杂草覆盖遮挡阳光，接收的阳光弱，杉木光合作用也弱，幼杉生长不好，甚至死亡。试验林每年除草抚育4次，连续3年。2021年12月试验林测定完成，试验林林龄9年，属中龄林。平均树高13.0米，平均胸径18.2厘米。根据广西壮族自治区杉木速生丰产林标准，杉木中心产区林龄9年的杉木低限生长指标是平均树高9.3米，平均胸径11.2厘米，本试验林的树高和胸径都已大大超过指标，达到优质速生丰产林。经对比，株行距为2m×2m的胸径和2m×3m的胸径出现明显分化，树高分化不明显。为探讨不同密度对树高、胸径生长的影响，现分别就这两种定植密度对树高、胸径的影响作显著性检验。

1.不同密度对树高生长的影响

为检验株行距对杉木树高生长的影响，用重复抽样方式分别抽取21株树木，测得的树高数据如表1所示，树高用测高杆测量，保留一位小数，单位米。根据经验杉木树高是服从正态分布，只要两组数据满足等方差条件，树高差异显著性检验可用t检验。

表1 重复抽样树高表 单位：米

1.1 两个方差齐性——F检验

解：（i）假设：σ12=σ22，即假设两正态总体的方差相等。

(iii)α=0.05，第一自由度ƒ1=n1-1=20， 第二自由度ƒ2=n2-1=20，由F分布的临界值表查得F0.05（20，20）=2.12，因为F=1.433＜2.12，故不能拒绝假设，即可以认为两总体满足等方差条件。

1.2 树高两样本平均数间差异显著性检验

（iii）在水平α=0.05下，单侧检验的临界值为t上0.05（40）=1.6839，因为t=0.21＜1.6839，故不能推翻原假设H0：μ2=μ1，即株行距2m×2m与2m×3m对杉木的树高无显著影响。

2.不同密度对胸径生长的影响

为检验株行距对杉木胸径生长的影响，用重复抽样方式分别抽取21株树木，测得的胸径数据如表2所示，胸径用测树围尺测量，保留一位小数，单位厘米。根据经验杉木胸径是服从正态分布，只要两组数据满足等方差条件，差异显著性检验可用t检验。

表2 重复抽样胸径表 单位：厘米

2.1 两个方差齐性——F检验

解：（i）假设：σ12=σ22，即假设两正态总体的方差相等。

(iii)α=0.05，第一自由度 ƒ1=n1-1=20， 第二自由度ƒ2=n2-1=20，由F分布的临界值表查得F0.05（20，20）=2.12，因为F=1.407＜2.12，故不能拒绝假设，即可以认为两总体满足等方差条件。

2.2 胸径两样本平均数间差异显著性检验

解：`ⅹ1=16.89cm，（n1-1）S12=159.206

（iii）在水平α=0.01下，单侧检验的临界值为t上 0.01（40）=2.4233，因为 t=3.6＞2.4233，故推翻原假设H0：μ2=μ1，接受备选假设H1：μ2＞μ1，即株行距2m×2m与2m×3m对杉木的胸径生长有极显著影响，株行距2m×3m比2m×2m更有利胸径生长。

3.不同密度对蓄积、出材及收入的影响

用重复抽样方式分别在2m×2m试验林和2m×3m试验林分别抽取21株树木，分别计算出它们的蓄积量及出材量。

单株杉木蓄积=0.65671×D^1.769412×H^1.069769/1000，D为胸径，H为树高。出材量=蓄积×出材率。计算所得数据见表3

表3 蓄积量 单位：立方米

由表3统计的株行距2m×2m实验林所抽出的21株杉木总蓄积量为3.107立方米，出材量为2.334立方米。2m×3m实验林所抽出的21株杉木总蓄积量为4.923立方米，出材量为3.839立方米。由于林木小时种间竞争与林木大时种内竞争，再加上其他因素，林木生长过程中有少部分死亡。2m×2m实验林保存140株左右，2m×3m实验林保存92株左右。经过换算2m×2m实验林每亩活立木蓄积量19.2立方米，出材14.4立方米，2m×3m实验林每亩活立木蓄积量21.6立方米，出材17.1立方米。2m×3m实验林的径级比2m×2m实验林大，按目前杉木木材市场价格，2m×3m实验林的杉木能卖800元每立方米，每亩出材17.1立方米，每亩产值为13680元。2m×2m实验林的杉木能卖700元每立方米，每亩出材14.4立方米，每亩产值为10080元，那么2m×3m实验林每亩产值比2m×2m实验林每亩产值多出3600元。经比较定植密度2m×3m比2m×2m的经济效益好。

综上所述，杉木的合理定植密度为90～125株/亩，造林头三年加强抚育施肥，可达到很好的经济效益。