杉木造林整地及抚育技术的综合评价和决策

郑 长 瑞

(德化县林业局，福建 德化 352600)

适地适树、充分利用自然力培育人工林是提高经营效益的一个重要因素。随着森林覆盖率、土地绿化率得到不断提高，宜林荒山逐步减少。今后可供营造人工林的荒山荒地、需要林分改造的低产低效林分等立地条件相对较差；通过集约经营改善土壤理化性质，促进人工林幼林生长是今后人工林培育的重要手段之一。鉴于这种状况，本试验采用三种不同集约程度的整地技术和抚育施肥技术进行定位研究，在全面分析不同整地技术和抚育施肥对杉木幼林生长、造林成本、水土流失等的影响的基础上，利用灰色局势决策理论进行综合评价，为今后集约经营人工林，扩大杉木培育范围提供理论依据。

1 试验地自然概况

试验地设在德化县三班镇上寮，位于东经118°16′27″、北纬25°27＇50″。海拔600～650m，年平均气温15～16℃，年平均降雨1 650mm，为往年火烧迹地，位于坡上部，坡度10～28°，植被多为芒萁骨、黄瑞木等，没有腐植质层，土壤紧实，容重1.25～1.30，多为山地黄红壤，林地评价为Ⅲ类地。

2 研究方法

2.1 试验材料

本试验选用杉木2.5代一年生裸根实生苗作为造林苗木。肥料选用(N、P、K)总含量≥30%桉树专用肥。

2.2 整地和抚育方法

本试验于2010年2月采用完全随机区组设计的六种不同处理，每个处理重复3次，统一于2010年3月定植，株行距2m×2m，调查时设标准地4m×30m，并设有隔离带，各种整地造林抚育技术的具体做法详见表1。

表1 试验处理方法

2.3 调查方法

2.3.1 生长量测定

2012年2月卡尺测量地径和钢尺测量苗高。

2.3.2 造林成本计算

实地跟踪统计各个工序用工时间折算单位面积用工量，再乘以单价计算造林成本(平均人工单价按80元×工日-1计算成本。挖掘机工资费用单价按150元×小时-1计算成本)，苗木、肥料款参照造林当年价格计算成本。

2.4 综合评价方法

采用灰色局势决策理论对不同整地、抚育技术进行多目标综合决策。

3 结果与分析

3.1 不同整地、抚育技术对杉木幼林生长的影响

从表2可以看出，不同整地、抚育技术对幼苗生长有一定影响，平均苗高、平均地径、平均郁闭度表现出处理6>处理4>处理5>处理3>处理2>处理1的趋势。具体表现为大坪整地>大穴整地>小穴整地，施肥>不施肥。采用DPS统计软件进行方差分析(用新复极差法进行多重比较)。结果详见表3、表4、表5。

表2 不同整地、抚育技术对杉木幼林生长及成本的影响目标值

表3 平均树高方差分析结果表

注：F=710.792；P=0.0001

表4 平均地径方差分析结果表

注：F=143.017；P=0.0001

表5 平均郁闭度方差分析结果表

注：F=22.113；P=0.0001

平均保存率表现为处理5>处理6>处理2>处理1>处理3>处理4的趋势。具体表现为大坪整地>小穴整地>大穴整地；施肥<不施肥。采用DPS统计软件进行方差分析(用新复极差法进行多重比较)。结果如表6。

表6 平均保存率方差分析结果表

注：F=7.775；P=0.0032

3.2 不同整地、抚育方式对杉木造林成本的影响

从表7可以看出，不同整地、抚育技术造林成本存在较大差异，具体表现为大坪整地>大穴整地>小穴整地，施肥>不施肥。

表7 不同整地、抚育方式对杉木造林成本的影响 (单位：元·亩-1)

3.3 不同整地、抚育技术综合评价

3.3.1 目标和对策的确定

为了对不同整地、抚育技术的适宜度和合理性进行全面评价，本文运用灰色局势决策理论和方法，从增加林分生产力和降低成本和水土流失等方面确定以下几个目标：(1)杉木幼树地径和树高生长最高，以提高林分生产力，确保杉木更新和定居。(2)杉木幼树保存率、郁闭度最高，以保持一定的群体优势和良好的林相，并减少抚育成本。(3)造林成本最低，以提高人工林培育的经济效益。(4)水土流失量最低，以达到维护地力和保证林地可持续利用。因此，整地和抚育技术的合理选用是一个多目标决策的问题。根据确定的6个用于综合评价的目标进行多目标决策选用最佳的整地和抚育技术。

3.3.2 效果测度的选择和单目标决策矩阵[1]

杉木幼树地径、树高、郁闭度、保存率目标值越大越好，故选择上项效果测度，其计算公式如下：

rij(P)=uij(P)/maxmaxuij(P)

造林成本和水土流失目标值越小越好，选择下项测度，其计算公式如下：

rij(P)=minminuij(P)/uij(P)

式中uij(P)为第P个目标下第i个事件第j个对策的白化值(i=1)，maxmaxuij(P)为第P个目标下第i个事件所有对策取得的白化值集中的最大者；minminuij(P)为第P个目标下第i个事件所有对策取得的白化值集中的最小者。由上面公式计算面组成的单目标决策矩阵见表8。表8中sij为局势标记，它标明某目标下事件与对策二元组合对应的效果测度。从表8可以看出，只要在该表中挑出效果测度最大的对应的整地、抚育技术就能实现对应的目标。

3.3.3 多目标最优局势的选择

为了实现多目标的最优决策，把6个目标的效果测度转为综合效果测度，公式计算如下：

根据目标重要性的不同，幼树地径、树高、郁闭度、造林成本的权重W1、W2、W4、W5确定为0.2，保存率、水土流失程度的权重W3、W6确定为0.1。综合决策矩阵：

D(∑)=(r11(∑)/s11r12(∑)/s12r13(∑)/s13r14(∑)/s14r15(∑)/s15r16(∑)/s16)

=(0.57/s110.64/s120.68/s130.79/s140.7/s150.84/s16)

由D(∑)可知，杉木整地、抚育技术的优劣排序依次为s16>s14>s15>s13>s12>s11，即大坪整地造

表8

杉木整地及抚育技术单目标决策矩阵D1=r11(1)/s11r12(1)/s12r13(1)/s13r14(1)/s14r15(1)/s15r16(1)/s16=0.31/s110.63/s120.72/s130.97/s140.72/s151.00/s16D2=r11(2)/s11r12(2)/s12r13(2)/s13r14(2)/s14r15(2)/s15r16(2)/s16=0.24/s110.56/s120.61/s130.92/s140.72/s151.00/s16D3=r11(3)/s11r12(3)/s12r13(3)/s13r14(3)/s14r15(3)/s15r16(3)/s16=0.94/s110.94/s120.91/s130.89/s141.00/s150.99/s16D4=r11(4)/s11r12(4)/s12r13(4)/s13r14(4)/s14r15(4)/s15r16(4)/s16=0.32/s110.44/s120.52/s130.80/s140.68/s151.00/s16D5=r11(5)/s11r12(5)/s12r13(5)/s13r14(5)/s14r15(5)/s15r16(5)/s16=1.00/s110.62/s120.83/s130.57/s140.72/s150.52/s16D6=r11(6)/s11r12(6)/s12r13(6)/s13r14(6)/s14r15(6)/s15r16(6)/s16=1.00/s111.00/s120.50/s130.50/s140.33/s150.33/s16

林扩穴培土追肥抚育(处理6)优于大穴整地造林劈草割灌扩穴培土施肥抚育(处理4)，大穴整地造林劈草割灌扩穴培土施肥抚育(处理4)优于大坪整地造林扩穴培土抚育(处理5)，大坪整地造林扩穴培土抚育(处理5)优于大穴整地造林劈草割灌扩穴培土抚育(处理3)，大穴整地造林劈草割灌扩穴培土抚育(处理3)优于小穴整地造林劈草割灌扩穴培土施肥抚育(处理2)，小穴整地造林劈草割灌扩穴培土施肥抚育(处理2)优于小穴整地造林劈草割灌扩穴培土抚育(处理1)。

4 小结

在立地条件差，交通方便，坡度不大的条件下利用挖掘机进行大坪整地或挖大穴整地，改善土壤物理结构使土壤疏松，有效改善杉木人工林幼树根系生长环境，可以明显促进杉木幼树生长，通过施肥为杉木幼树早期生长提供营养保障，可以大幅度提高杉木幼树生长。虽然利用挖掘机进行大坪整地或挖大穴整地和施肥会增加造林成本和造成一定的程度的水土流失，但综合评价还是比较可取的造林整地技术之一。

参考文献：

[1]林开敏,洪伟,俞新妥,黄宝龙.杉木幼林抚育技术的综合评价和决策[J].林业科,2001,37(5).

[2]何厚余.不同整地抚育方式对杉木幼林生长的影响[J].林业科技开发,2001,15(3).