不同间伐方式对樟子松人工林林木生长的影响

高溢鸿

(铁岭县林业资源发展服务中心,辽宁 铁岭 112608)

铁林市现有林业用地面积9.09×104hm2,林业产值达6×108元。近年来,加大了对樟子松的种植力度,但是辽宁地区已经有大约2.5×104hm2的樟子松发生衰退,其原因有经营管理、水分不足以及病害因素等,对此还需要进行深入研究。

樟子松属于松科、松属植物,高15～25 m,树干挺直,树干呈椭圆形,树皮鳞状深裂,呈黑色,树叶刚硬,2针一束,雌雄同株,聚生在当年生枝下部,球果呈长卵形,种子小,颜色不一[1]。樟子松具有适应性强、林木生长快、材质好等特点,是常用绿化、治沙以及观赏树种[2-3]。在樟子松人工林种植过程中,初植密度通常较高。但是随着林龄的增长,较高的种植密度往往会对樟子松林分的稳定性和生长造成不利影响[4-5]。因此需要通过间伐方式对林分密度进行有效调控,使得樟子松人工林能够实现高效经营。对此本文提出了三种不同的间伐方式,即机械疏伐、群团状、留优去劣,并通过试验对比找出适合樟子松生长的最佳的间伐方式。本研究为合理选择间伐方式,改善林木生长空间提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验区域

试验区设在辽宁省铁岭县人工林地,位于东经123°27′～125°06′,北纬41°59′～43°29′之间,属于温带大陆性季风气候,夏季温热多雨,冬季寒冷干燥,年降水量为600 mm,日照时数为2 444 h,平均气温5.7 ℃。该地区为沙土,有机质含量较低,土壤含水率较低[6]。该林地主要有樟子松(Pinussylvestrisvar.mongholicaLitv.)、云杉(PiceaasperataMast.)等乔木树种,有狗尾草(Setariaviridis(L.) P.Beauv.)、少花蒺藜草(CenchrusspinifexCav.)、披碱草(ElymusdahuricusTurcz.)等草本植物[7-8]。

1.2 试验设计

选取28年生樟子松人工林作为主要研究对象。樟子松造林初植密度为1.5 m×2 m,于2011年秋季进行密度调控试验,对照组采用常规间伐方式,试验设4个处理如表1,每个处理重复3次。

表1 试验设计

1.3 不同的间伐方式

机械疏伐:选取林相较为整齐林地作为试验区域,机械疏伐时,伐1行、留1行,间伐后,行距增加一倍、株距保持不变,形成1.5 m×4 m的林地。

群团状间伐:选取林相不整齐、带有天窗的林地作为试验区域,在试验地设置5个方形地块(团Ⅰ、团Ⅱ、团Ⅲ、团Ⅳ、团Ⅴ),这五个方形地块躲开天窗建立,通过对团状林地外的间伐处理,使得5个方形地块保持6 m的间隔,形成5个独立团状林地,团状内林地不做任何处理。

留优去劣间伐:选取林相不整齐、优劣差异较大的林地作为试验区域,在林地内按照50%比例伐木,每次间伐强度应控制为总株数的15%～35%,采伐时,选择需要保留优良林木,将次要林木、枯死林木、濒死木伐除。

对照组间伐:选取具有代表性林地,采用常规间伐方式,定期采伐林木,一个龄级期内,采伐2～4次。

1.4 样地调查

在各试验地设置10 m×10 m的样地,从样地中选取具有代表性的50株样树,从2017年秋季调查开始,对50株样树的胸径、冠幅、树高、生长状况进行测定,到2021年秋季调查结束。分析2017-2021年连续五年樟子松的胸径、蓄积量、径阶分布的情况。

1.5 数据处理

采用EXCEL 2007软件统计试验数据,运用SPSS 20.0软件进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 不同间伐方式下对樟子松当年胸径的影响

由表2可知,2017-2021年樟子松当年胸径在四种不同间伐方式下呈逐年上升趋势。处理3当年平均胸径最大,为14.42 cm,较对照增大了23.25%。其次是处理1,当年平均胸径为13.94 cm,较对照增大了19.15%。机械疏伐、群团状、留优去劣间伐方式的樟子松的当年平均胸径均高于常规间伐对照。后面的观察发现,樟子松当年胸径变化较为明显的时间段是2020-2021年,其它阶段表现的较为平缓。

表2 不同间伐方式对樟子松当年胸径的影响 单位:cm

2.2 不同间伐方式对樟子松蓄积生长的影响

2.2.1不同间伐方式对樟子松蓄积增长量的影响

从表3可知,2017-2021年樟子松蓄积增长量在四种不同间伐方式下呈逐年上升趋势。处理3平均蓄积增长量最大,为0.084 cm,较对照增大了35.48%。其次是处理1,平均蓄积增长量为0.070 cm,较对照增大了12.90%。机械疏伐、群团状、留优去劣下间伐方式的樟子松蓄积增长量均高于常规间伐的对照。

表3 不同间伐方式对樟子松蓄积增长量的影响 单位:cm

2.2.2不同间伐方式对樟子松累计蓄积增长量的影响

从表4可以看出, 2017-2021年四种间伐方式樟子松蓄积增长量呈逐年上升趋势。处理3平均累计蓄积增长量最高,为0.22 cm,较对照增大了46.67%。其次是处理1,累计蓄积增长量为0.18 cm,较对照增大了20%。机械疏伐、群团状、留优去劣间伐方式的樟子松累计蓄积增长量均高于常规间伐的对照。

表4 不同间伐方式对樟子松累计蓄积增长量的影响 单位:cm

2.3 不同间伐方式对樟子松径阶分布的影响

从表5可以看出,四种间伐方式径阶主要分布在小径阶和中径阶,中径阶呈逐年上升的趋势,小径阶呈逐年下降趋势。其中处理3中径阶株数最多,为46.6株,较对照增多了67.63%。其次是处理1,中径阶株数为38.2株,较对照增多了37.41%。处理组间伐方式分布在中径阶的株数均高于对照,而小径阶的株数均低于对照,处理3的小径阶株数最低。

表5 不同间伐方式对樟子松径阶分布的影响 单位:株

3 结论与讨论

综上所述,樟子松人工林生长在不同间伐方式下具有不同的表现。留优去劣间伐方式在当年胸径、蓄积增长量、累积蓄积增长量以及径阶分布方面均表现最好。其次是机械疏伐间伐方式。

通过樟子松人工林密度调控试验,可以发现不同间伐方式对樟子松人工林生长具有不同的促进作用[9-10]。樟子松人工林生长在不同间伐方式下具有不同的表现,且2017-2021年各间伐方式表现趋势相同。这说明定期伐去樟子松部分生长不良的林木,可以为樟子松的生长创造良好的生长环境,提高了樟子松林木质量[11]。与对照组相比,机械疏伐、群团状、留优去劣三种间伐方式在当年胸径、蓄积增长量、累积蓄积增长量以及径阶分布方面均高于常规间伐方式。这可能是由于机械疏伐、群团状、留优去劣方式更符合樟子松林木生长情况,且采伐之后的郁闭度能保持在0.6～0.7之间,保留株数也较为合理。对比试验组三种间伐方式,表现最佳的则是留优去劣间伐方式。这主要是因为留优去劣间伐方式能够保留优势树木,去除劣势树木,大大改善樟子松人工林生长空间,能够使得樟子松当年胸径以及蓄积量得到大幅度的增长,促进樟子松人工林的生长。抚育间伐的效应是一个动态过程,因此,在生产实践中,对于樟子松人工林密度调控的间伐方式,可以因地制宜进行选择,即取决于留优去劣、机械疏伐、群团状疏伐三种方式各自的优势和特点[12-13]。此外,还要对间伐后的林分进行定期调查和研究,了解在不同间伐方式下林分发生的变化[14]。通过抚育间伐以及合理的间伐强度,使林木得到有效的生长空间,使养分、水分、光照均有不同程度增加,确保林分高效和稳定生长[15]。