杉木不同初植密度和经营方法对林分生长及效益的影响试验

肖体纯,韩礼勇,莫开林

(1.筠连县林业局,四川 筠连 645250;2.屏山县林业局,四川 屏山 645350;

3.四川省林业科学研究院,四川成都 610066)

杉木(Cunninghamia lanceolata),又名香杉,属杉科,杉木属(Cunninghamia R.Br.)。裸子植物,多年生常绿乔木针叶树种,是我国特有的速生商品材树种,生长快,材质轻韧,强度适中,质量系数高,加工容易。具香味,材中含有“杉脑”,能抗虫耐腐。是川南优质乡土树种,仅筠连县杉木面积就近 2.3万hm2。

随着我国实施进一步推进天然林资源保护工程,对天然林禁伐和封山育林,继续加大生态环境保护力度,但随着社会经济条件的提高,对木材的需求量越来越大,价格还将上扬,发展和培育速生丰产杉木,具有广阔的前景。

1 特性

1.1 生物学特性

杉木为常绿乔木,树高可达 30m～40m,胸径可达 2 m～3 m。从幼苗到大树单轴分枝,主干通直圆满。侧枝轮生,向外横展,幼树冠尖塔形,大树树冠圆锥形。叶螺旋状互生,侧枝之叶基部扭成 2列,线状披针形,先端尖而稍硬,长 3 cm～6 cm,边缘有细齿,上面中脉两侧的气孔线较下面的为少。雄球花簇生枝顶;雌球花单生,或 2朵 ～3朵簇生枝顶,卵圆形,苞鳞与珠鳞结合而生,苞鳞大,珠鳞先端 3裂,腹面具 3胚珠。球果近球形或圆卵形,长 2.5 cm～5 cm,径 3 cm～5 cm,苞鳞大,革质,扁平,三角状宽卵形,先端尖,边缘有细齿,宿存;种鳞形小,较种子短,生于苞鳞腹面下部,每种鳞具 3枚扁平种子;种子扁平,长 6mm～8mm,褐色,两侧有窄翅,子叶 2枚。

1.2 生态学特性

杉木为典型的亚热带树种,喜温湿,怕风旱,影响其分布和生长的主要气侯因素是空气湿度,适生区年均温 13℃～23℃ ,年降水量在 800 mm～2 000 mm,年日照 600 h～1 500 h,年相对湿度大于 80%,旱季不超过 3个月,无霜期 9个 ～10个月。喜深厚、肥沃、湿润、疏松,pH值 4.5～6.5的酸性和微酸性土壤,最适合砂岩发育的土壤,页岩发育成的土壤生长最差,以黄壤和酸性紫色土生长最好。土层厚度 60 cm以上、黑土层 10 cm以上,土壤有机质 1%以上生长良好。

2 杉木丰产栽培技术

2.1 栽培技术

2.1.1 立地选择

杉木是川南优良乡土树种,选择深厚、肥沃、湿润、疏松的酸性和微酸性土壤,生长最好,造林地宜选在海拔 500 m～1 200 m的黄壤和酸性紫色土壤中造林,土层厚度在 60 cm以上。

2.1.2 整地

整地宜采用穴状整地,植穴大小为 40 cm×40 cm×40 cm。并施底肥(过磷酸钙)250 g◦穴-1。

2.1.3 良种壮苗的选择

选用无病虫害和机械损伤、根系完整的壮苗。

2.1.4 栽植

2月 ～3月和 10月 ～11月为造林为最佳季节,以避免低温冻害,恢复根系生长,在翌春发芽前,根系已能吸收土壤水分,有利于苗木生长。杉木属须根系,栽植深度以根颈处略低于地面为宜,适当深栽。栽植时,根系要舒展,覆土要与穴土压紧,当苗入坑后,要边填踩实,直至土壤填至坑口饱满为止,并做到坑土内紧表松。

2.1.5 抚育

造林当年 5月 ～6月和 8月 ～9月分别锄抚 1次;次年 4月 ～5月和 8月 ～9月分别锄抚 1次,如杂灌生长旺盛,可在 7月刀抚 1此;第 3、4年 5月 ～6月和 8月 ～9月分别刀抚 1次。并搞好病虫害监测预报。

2.1.6 施肥

施肥通常结合抚育进行,施肥量尿素 100 g◦株-1、钾肥 500 g◦株-1、人畜粪 500 g◦株-1。

2.2 新栽培技术与传统栽培技术区别

在川南杉木传统造林株行距 2m×1.5(2.0)m,每 hm2初植密度为2 500(3 333)株;新技术采用株行距 3m×2.0m,每 hm2初植密度为1 667株。

3 实验方法

杉木作为川南优良的乡土树种,人工栽植历史悠久,在造林时,有的造林户因成活率偏低没有补植,主伐时收益反而好些,促使进行此实验。

3.1 对比地块确定

为尽量减少样地差异,分别在筠连县大雪山镇自由林场、龙镇乡林场各选择土层厚度和土壤肥力等立地条件接近,地块相邻,1988年造林的川 85-2工程林小班进行对比。大雪山镇自由林场初植密度株行距 1.5 m×2m编号为 1号,面积 1.33 hm2,新技术初植密度株行距 3 m×2m为 2号,面积 1.33 hm2;龙镇乡林场初植密度株行距 1.5m×2 m编号编号为 3号,面积 2 hm2、新技术初植密度株行距 3 m×2m为编号 4号。相邻地块为同一经营单位,栽植和管理均按照常规方法进行,没有进行特殊处理和管理。

3.2 对比实验时间

均为 1988年栽植,实验时间从 1988冬季至2009年夏季,2009年进行主伐。

3.3 经营管理

初植密度株行距为 1.5 m×2 m的 1、3号于1997年、2001年进行了两次抚育间伐,间伐采取机械性间伐,间伐强度为 39.2%和 29.6%;初植密度株行距为 3 m×2 m的 2、4号于 2001年进行了 1次抚育间伐,间伐强度为 49.7%,隔一行砍一行。

3.4 实验结果:(见表 1)

从表 1可以看出,在 1995年前长势差别很小,以后长势差别逐渐明显。

表 1 杉木生长情况对比表

经济效益对比表

表2

4 效益对比

4.1 生态效益对比

从表 1可以看出,传统方法林分郁闭度都在0.8以上,长时间保持 0.9～1之间,通过调查由于林分的完全郁闭,林下植被物无法生长,土壤板结,土壤中有机物质大幅减少达 85%以上,微生物大大减少,地表黑土层损失 75%以上,土壤肥力、蓄水保水能力降低 60%以上。林下几乎没有动物活动,使林分的生物多样性严重破坏。新技术造林林分郁闭度 0.6～0.8林下植物生长较好,有利于动物生存,其枯死后为土壤保留了较丰富的有机物,使地表黑土层较厚,有利于保持土壤肥力、蓄水保水能力较强,能有效减少了土流失。保持了林分的生物多样性,为杉木生长提供了更大的空间。

4.2 经济效益对比:

主要通过成本和效益两方面进行。

4.2.1 造林及管护成本对比

传统技术每 hm2造林密度为3 333株,新技术每hm2造林密度为 1 667株,每株造林按 0.4元,管抚成本相同,新技术比传统技术每 hm2可节约 667元。

4.2.2 效益对比

从表 2可以得出,传统方法在 1997年和 2001年间伐,由于平均胸径小,出材率低,销售价格低,利润很少。特别现在劳动力成本不断提高,在偏远和交通不便的地方,还会亏本,造林户大多不愿意进行抚育间伐,林分完全郁闭,林木生长缺乏充足的光照和养分,造成林木枯枝枯死严重,严重影响林木生长;新技术由于初植密度小,光照和养分充足,只在2001年进行一次间伐,平均胸径比传统方法大,价格高,有少许利润。2009年主伐,因不同大小规格的木材,价格差别较大,传统方法每 hm2的木材销售利润为16 416元,新技术每 hm2的木材销售利润为32 991元,比传统方法多达16 575元。筠连县每年主伐按 400 hm2计,推广此新技术,可节约造林管护成本26.7万元,到20 a后主伐时可多产材17 720m3,按现在价格林农每年可多收入 670万元。

5 结论

杉木作为川南优良乡土树种和优良用材树种。采用新技术培育,其生态功能好,生长快,经济价值极高,是发展地方经济,增加林农经济收入和满足人们对木材需求的有利措施。大力推广,具有很好的前景,对促进天保工程后续产业发展,以及优化树种结构具有重要的意义。

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