杉木人工林林下更新试验研究初报

林吓宝

（福建省顺昌埔上国有林场，福建 顺昌353205）

1 引言

杉木（Cunninghamia lanceolata（Lamb.）Hook.）是中国南方最重要的速生用材树种。目前，随着杉木栽培面积的不断扩大，阔叶林面积锐减，杉木同龄单层林带来的生长量下降、病虫害加剧等生态问题逐渐引起人们的关注［1，2］。因此寻求维持杉木人工林长期生产力的有效途径，以保证杉木人工林的持续速生丰产和人工林生态系统的稳定性，已成为当前林业生产中急需解决的重大课题，对林业的可持续发展具有重要的理论和现实意义。

实践证明大面积人工纯林是不可能持续发展的。为了扭转人工纯林单一造林的经营模式，有必要从理论和实践两方面研究克服人工纯林弊端的途径和方法，这是当今林学研究的热点之一。人工复层林结构较复杂，稳定性较强，能持续发挥森林效益，充分利用空间，培育市场需要的优质木材（年轮窄、致密均匀），交替生长收获可增加收益，还具有维持地力、涵养水源、美化环境等多种优点和公益机能等，是克服人工纯林弊端的有效途径。20世纪70年代后期，日本以柳杉、扁柏和落叶松等为代表树种，开展复层林培育和经营管理体系等方面的研究，并取得了许多有价值的研究成果，在该研究领域中已处于世界的领先地位。

我国在人工复层林培育与研究方面起步较晚，存在着许多空白［3～6］。因此，人工复层林研究已成为当务之急。本文通过设置试验地，研究了4种不同保留密度下杉木人工林林下更新形成复层林的生长状况，探索营造杉木人工复层林技术的可行性，为改变杉木传统的单一栽培模式，维持林地长期生产力提供科学依据。

2 试验地概况

试验地位于福建省顺昌埔上国有林场河墩工区34大班3小班的一片32年生杉木林中。试验林分于2009年下半年按照试验设计进行疏伐或皆伐，2010年2月在林冠下用1年生杉木苗营造杉木林。

3 研究方法

3.1 试验设计方法

采用完全随机区组设计布置固定标准地。设置4个区组，每个区组5个小区（疏伐后将分别安排5个处理：疏伐保留密度75株／hm2、150株／hm2、225株／hm2和300株／hm2及皆伐对照），共设20个小区，小区形状为正方形，面积666.67m2，标准地的4个角均打下水泥桩并作标记。于2009年下半年按照试验设计进行疏伐或皆伐，2010年2月在林冠下用1年生杉木苗营造杉木林。

3.2 调查方法

造林后当年的年底（2010年底），使用罗盘仪、皮尺等工具对试验地的每株杉木（老树和幼树）进行生长量调查和位置的测定，并将每株树的位置坐标输入计算机中，作为计算任意两株树距离的依据。

造林后2年（2011年底）进行杉木试验林分生长调查，包括老树和更新的幼树的树高、胸径（幼树为地径）、冠幅，造林后第1年的成活率。调查时杉木幼树为2年生。

3.3 数据处理方法

试验后1年，由于遇到风灾，一些保留的大树被刮倒，因此试验地实际保留的大树密度与设计相比偏低，这对试验结果有一定影响。

采用SPSS11.5统计软件对试验数据进行方差分析、多重比较和回归分析。

将20个试验小区的杉木生长数据进行汇总整理，老树和幼树分别计算平均胸径或地径（几何平均数：即每株树胸径的平方和除以总株数，再开二次方）、平均树高（算术平均数）和密度。

以试验小区为单位，将汇总的数据输入SPSS软件的数据表中，每行存放1个小区（共20个小区），每列存放1个变量（处理号、地径、树高等），依次执行菜单Analyze、General Linear Model、Multivariate，将“幼树地径”、“幼树树高”选入Dependent variable框中，“处理”选入Fixed factor（s）框中；点击 Model子对话框，在Specify Model选项中选Custom，在Build term（s）下拉列表框中选Main effects，再用黑色箭头将“处理（F）”选入右侧的model框中，点击Continue；点击Post Hoe子对话框，用黑色箭头将“处理”选入右侧的Post Hoe tests for框中，在Equal Variances Assumed复选框中，勾选S.N.K，点击Continue；最后点OK，则程序给出方差分析和S.N.K多重比较结果。

4 结果与分析

20个试验小区的杉木生长数据整理结果见表1。表1数据的方差分析和多重比较计算结果列于表2、表3。

表1 试验地不同小区杉木林生长状况

表2 试验地不同处理杉木幼林生长量方差分析

表3 试验地不同处理杉木林平均生长状况

从各处理生长量平均值上看，除了第2处理（老树每公顷保留株数为105～135株）的幼树地径最大外，幼树生长量有随着老树保留密度的增加而下降的趋势（表3、图1）。

图1 不同老树保留密度下2年生杉木幼树的生长量

老杉木每公顷保留密度为75株、150株、225株和300株的林下杉木更新幼树的平均树高分别为对照的97.19%、94.94%、90.45%和84.83%，平均地径分别为对照的96.23%、109.12%、96.23%和80.82%。

方差分析结果表明，不同处理处理间的杉木更新幼树地径生长有显著差异（P＝0.006＜0.05），在复层林中以杉木老树每公顷保留株数为105～135株处理的林下更新杉木生长为最好；但不同处理间的杉木更新幼树的树高生长没有显著差异（P＝0.199＞0.05）。

S－N－K（Student－Newman－Keuls）法多重比较结果表明，处理4（老树保留密度为300株／hm2）的林下更新杉木幼树的地径显著小于处理2（老树保留密度为135株／hm2）和处理5（对照），而不同处理其余的地径值和所有的树高值之间的差异均未达到显著水平（表3）。

5 结语

不同的老树保留密度（75～300株／hm2）对林下人工更新的2年生杉木幼树生长有一定影响。除了第2处理（老树保留株数为135株／hm2）的幼树地径最大外，幼树生长量有随着老树保留密度的增加而下降的趋势。

老杉木每公顷保留密度为75株、150株、225株和300株的林下杉木更新幼树的平均树高分别为对照的97.19%、94.94%、90.45%和84.83%，平均地径分别为对照的96.23%、109.12%、96.23%和80.82%。

不同处理间的杉木更新幼树地径生长有显著差异，在复层林中以杉木老树保留株数为105～135株／hm2处理的林下更新杉木生长为最好；但不同处理间的杉木更新幼树的树高生长没有显著差异。

处理4（老树保留密度为300株／hm2）的林下更新杉木幼树的地径显著小于处理2（老树保留密度为150株／hm2）和处理5（对照），而不同处理其余的地径值和所有的树高值之间的差异均未达到显著水平（表3）。

试验后1年，由于遇到风灾，一些保留的大树被刮倒，因此试验地实际保留的大树密度与设计相比偏低，这对试验结果有一定影响。

不同的老树保留密度（75～300株／hm2）对林下人工更新的杉木幼树生长的长期影响以及老树本身生长趋势有待于今后进一步观测。

［1］ 俞新妥.中国杉木90年代的研究进展I.杉木研究的特点及有关基础研究的综述［J］.福建林学院学报，2000，20（1）：86～95.

［2］ 俞新妥.杉木［M］.福州：福建科学技术出版社，1982.

［3］ 杨惠强，朱 炜，李宝福，等.杉木人工复层林试验初报［J］.福建林业科技，1999，26（2）：11～14.

［4］ 刘东兰，郑小贤.人工复层林研究［J］.世界林业研究，1999，12（2）：24～27.

［5］ 潘国兴，贺 明.皖东松树纯林与复层混交林比较研究［J］.应用生态学报，1994，5（4）：342～348.

［6］ 齐乐贤.日本复层林培育技术［J］.辽宁林业科技，1990（4）：34～36、18.