杨树短轮伐期萌芽更新造林与插干造林对比试验

2023-05-30龚细娟翁文源宋国宝肖毅张护战彭立新

湖北林业科技 2023年1期

关键词：杨树

龚细娟　翁文源　宋国宝　肖毅　张护战　彭立新

摘要：为了探索洞庭湖区杨树不同更新模式的可行性，对XL-90杨萌芽更新造林与插干造林的林分生长及经济效益进行对比研究。萌芽更新造林每个伐桩保留2个萌条，成林后实际密度1 170株·hm-2；插干造林株行距为4 m×3 m，平均株数840株·hm-2。结果表明，更新造林4 a，萌芽更新的胸径、树高、单株材积和单位蓄积依次为17.47 cm、14.62 m、0.143 5 m3和167.93 m3·hm-2，分别比插干造林高6%、2%、14%和59%，单位面积利润高达26 890元·hm-2，是插干造林的3倍。综上所述，XL-90杨在洞庭湖区适宜短轮伐期萌芽更新造林。

关键词：杨树；短轮伐期；萌芽更新；插干造林

中图分类号：S722.3 文献标识码：A 文章编号：1004-3020（2023）01-0008-06

Comparative Trial of Poplar Short Rotation Sprout Regeneration

under Sprout Method and Cuttage Forestation

Gong Xijuan Weng Wenyuan Song GuobaoXiao Yi Zhang Huzhan Peng Lixin

（Hunan Maoyuan Forestry Co.，Ltd Yueyang 414002）

Abstract：In order to explore the feasibility of different regeneration modes of poplar in Dongting Lake area，the stand growth and economic benefits of XL-90 poplar regeneration under sprout method and cuttage forestation were compared.Two sprouts were retained for each stump in the regeneration under sprout method，and the actual density was 1 170 plants·hm-2 after afforestation；The row spacing of the cuttage forestation is 4 m×3 m，and the average number is 840 plants · hm-2.The results showed that the DBH，tree height，individual volume and unit volume of the regeneration under sprout method were 17.47 cm，14.62 m，0.143 5 m3 and 167.93 m3 · hm-2，respectively，which were 6 %，2 %，14 % and 59 % higher than those of the cuttage forestation.The profit per unit area was 26 890 yuan · hm-2，which was three times higher than that of the cuttage forestation.In summary，XL-90 poplar is suitable for the cuttage forestation in Dongting Lake area during short rotation.

Key words： poplar；short rotation； regeneration under sprout method；cuttage forestation

楊树作为一种优良的速生树种，由于具有生长快、成材早、产量高、易于更新的特点，是较为合适的短轮伐期工业用材树种［1］。萌芽更新造林是利用杨树萌生能力强的特性，在伐根上选育萌条成林的造林方法［2］。伐根萌芽更新造林在我国已有30多年的实践经验，许多研究结果表明，萌芽更新造林相对于植苗造林具有省时、省工、投资少、见效快、成活率高、抗性强、简便可行等优点［3-7］。杨树萌芽更新方法不仅可以节约伐后造林成本，而且萌芽林生长旺盛，当年胸径可达3～5 cm，可实现当年采伐当年成林，缩短培育周期，提高经济效益［8］。方升佐等［9］研究认为，萌芽林的产量与无性系、造林密度和立地条件有密切关系。

目前，杨树萌芽更新的品系有加拿大杨Populus canadensis、中林2025杨P.deltoides Cl.‘Zhonglin 2025、中林46杨P.deltoides Cl.‘Zhonglin 46、北京杨P.×beijingensis、NL-80351杨P.×euramiercana ‘Nalin-80351和I-69杨Populus deltoides Bartr.cv.‘Lux等一系列无性系，主要集中在北方地区和江苏宝应县、灌南县等地［10-15］。XL-90杨Populus deltoides ‘Xianglin-90作为湖南省林木良种，是环洞庭湖区的主栽品系［16］，还未见有萌芽更新造林的相关报道。随着人工成本的上涨，如何减少营林成本、提高林地单位面积产量和经济效益，是营林企业非常关注的问题。因此，湖南茂源林业有限责任公司以XL-90杨为研究对象，通过对其超短期萌芽更新造林与插干造林对比试验，探索杨树不同更新模式的可行性，以期指导公司以后的生产实践。

1 试验地概况

试验地位于湖南省常德市西洞庭管理区金凤办事处金凤山村，属亚热带北缘湿润滨湖气候区，四季分明，光热充足，雨量充沛，年平均气温16.5 ℃，降水量1 281.6 mm，日照时数1 793.8 h，无霜期260 d。土壤成土母质属近代河湖沉积物，土壤深厚肥沃。观测地为7 a生的XL-90杨树采伐林地，共8.11 hm2，地势平坦，四周及中间均有设施良好的排水沟，株行距为4 m×3 m，林相整齐，伐前造林成活率为90%，平均胸径21.3 cm，平均树高19.5 m，平均单株材积0.272 4 m3，平均林分单位蓄积206.93 m3·hm-2。

2 试验方法

2.1 试验设计

原杨树林地于2017年1月采伐，伐桩高度1～3 cm，伐桩直径在18～25 cm之间，伐后伐桩未进行任何处理，萌芽率为85%。选择林地东边4.11 hm2做萌芽更新造林试验，当年于5月20日、6月15日、8月5日进行了3次除萌，萌条高度分别为0.4～0.6 m、1.0～1.2 m和2.0～2.5 m，第一次除萌时每个伐桩保留1～2株壮苗，12月调查时，萌芽更新造林地平均保留萌条为1 170株·hm-2。同年3月16日在采伐地西边4 hm2插干造林，株行距4 m×3 m，造林苗来自湖南茂源林业有限责任公司苗圃1 a生XL-90杨，栽植深度70 cm，栽后平均胸径2.01 cm，平均树高3.10 m，成活率99%。整块试验林于每年4月和9月分别进行1次化学除杂。

2.2 观测内容及方法

2017年5月分别在萌芽更新林地及插干造林林地各设定三个固定标准地，每个标准地666.7 m2，用胸径尺测量胸径，用皮尺和测高器测量树高。2017～2020年的12月先后4次分别对各标准地进行生长数据观测。

统计杨树更新造林投入总成本，并参照当年的木材净销售价格，根据出材率计算木材总产出，总产出减去总投入即为利润，对两种更新造林方式的投入、产出和利润进行对比分析。

2.3 数据处理

数据均采用WPS 2019软件进行处理。材积计算公式为：

V=π/4·fэ·D2·（H+3）［17］，fэ=0.34

式中，V为材积，D为胸径，H为树高，fэ为形数。

3 结果与分析

3.1 更新方式对杨树生长的影响

3.1.1 更新方式对胸径生长的影响

从图1可知，造林更新第1年，萌芽更新造林和插干造林的胸径分别为3.42 cm、3.81 cm，前者比后者小10%；造林更新第2年，两者的胸径基本相等；到了第3年和第4年，萌芽更新造林的胸径均比插干造林高6%。

相对值=（萌芽更新生长量或插干造林生长量）/插干造林生长量×100%

从图2可知，造林更新1～4 a，萌芽更新的胸径连年生长量一直高于插干造林。两种更新方式的胸径连年生长量变化一致，均在造林第2年达到最高，随后第3～4年逐渐下降，至造林第4年，两种更新方式的连年生长量基本相等。

3.1.2 更新方式对树高生长的影响

从图3可知，造林更新第1～2年，萌芽更新造林的树高均比插干造林低，但随着时间的推移，两者之间的差距从17%缩小至6%；造林更新第3～4年，萌芽更新造林的树高分别比插干造林高5%和2%。

从图4可知，萌芽更新的树高连年生长量在前3年均比插干造林大，但第4年有较明显的下降，最终比后者还要小。造林更新第1～3年，萌芽更新造林的树高连年生长量小幅度增加，第3年达到生长高峰，而插干造林在第2年显著增加，达到峰值后开始缓慢下降。

3.1.3 更新方式对单株材积生长的影响

从图5可知，造林更新第1年和第2年，萌芽更新造林的单株材积为0.002 1 m3和0.002 9 m3，比插干造林低28%和4%。隨着造林更新时间的推移，两者之间的差距逐步减小，从第3年开始，前者开始反超，第3年和第4年，萌芽更新造林的单株材积分别比插干造林高17%和14%。

从图6可知，两种更新方式的连年生长量变化一致，都在第2年达到峰值后下降；前3年萌芽更新造林的单株材积连年生长量均比插干造林高，第4年相等。

3.1.4 更新方式对林分单位蓄积生长的影响

从图7可知，造林更新1～4 a，萌芽更新造林的林分单位蓄积分别为2.46、32.37、103.57、167.93 m3·hm-2，插干造林的林分单位蓄积分别为2.45、24.28、63.38、105.78 m3·hm-2 。第1年，前者的单位蓄积仅比后者多0.01 m3·hm-2，两种更新方式基本无差别，但随着更新造林时间的推移，林分单位蓄积大幅增加，两者之间的差距也随之变大；第2年前者比后者高33%，第3年差距最大，达到63%，第4年则减至59%。

从图8可知，造林更新1～4 a，萌芽更新的林分单位蓄积连年生长量一直高于插干造林，第2年二者之间的差距最大，然后再逐年缩小；两者的单位蓄积连年生长量变化一致，均在第2年达到生长高峰后逐年下降。

3.2 经济效益分析

杨树更新造林投入成本包括苗木、栽植、除萌、抚育除杂、病虫害防治和地租等费用，两种更新方式的主要区别在于苗木、栽植和除萌费用；参照当年的木材净销售价格400元·m-3（剔除采伐、林业税费、木材运输等直到木材收购点的所有费用），按照商品材70%的出材率计算经济价值。

由表1可知，萌芽更新造林投入成本与插干造林相差不大，仅为1 170元·hm-2，主要原因是萌芽更新造林在第1次清除多余的萌条、确定留萌株数后，没有采用压土覆膜除萌的方式［14］一次性抑制后续萌条发生，后期还产生了2次除萌的费用，未能有效节约萌发更新的成本。但因其林分单位蓄积生长量大，出材量高，萌芽更新造林的利润高达26 890元·hm-2，是插干造林3倍，总投入/产出的比值仅为0.43。从杨树经营短轮伐期的角度看，经济效益非常可观，XL-90杨的萌芽更新造林方式可以在洞庭湖区进行推广。

4 结论和讨论

4.1 结论

（1）造林更新4 a，萌芽更新的胸径、树高、单株材积和林分单位蓄积分别比插干造林高6%、2%、14%和59%，萌芽更新的胸径、树高、单株材积在第3年超过插干造林，林分单位蓄积则在第1年就开始超过插干造林。

（2）造林更新1～4 a，两种更新方式的胸径、单株材积与单位蓄积的连年生长量变化基本一致，都在第2年达到峰值后下降；而萌芽更新造林树高连年生长量在第3年才达到峰值。造林更新1～3 a，萌芽更新造林的胸径、树高、单株材积、林分单位蓄积连年生长量均比插干造林大。

（3）根据投入产出效益分析可知，4 a生萌芽更新造林利润高达26 890元·hm-2，是插干造林3倍，总投入/产出的比值仅为0.43。综上所述，XL-90杨在洞庭湖区适宜短轮伐期萌芽更新造林。

4.2 讨论

多年来，洞庭湖区杨树林地采伐更新一直采用插干造林的作业方式，本文首次以洞庭湖区主栽品系XL-90杨为研究对象，对4 a生萌芽更新造林与插干造林的林分生长及经济效益进行对比试验，研究结果可为洞庭湖区的林地采伐更新提供科学依据。在本研究中，萌芽更新的胸径、树高、单株材积在前2年均比插干造林低，仅林分单位蓄积比后者高，这与卢景龙等［7］对杨树人工林更新的六种方法研究结果一致；而张振中等［18］在对3 a生I-69杨的研究中，第1年萌芽更新的根径和树高就达到5.2 cm和5.4 cm，比植苗更新提高了53%和50%；张晓婷等［11］在对3 a生2025杨的研究中，1 a生根径、树高同样优于植苗造林，2 a生和3 a生的胸径、树高、蓄积量均比植苗造林高，主要原因在于，本试验为了培育短轮伐期纸浆材和提高林地短期单位面积出材量，每个伐桩保留了1～2根萌条，而上述研究仅保留1根。XL-90杨萌芽更新方式在中长轮伐期的生长表现，对采伐时间和伐根萌条的保留株数还有待进一步研究。

参考文献

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