张成福,卢正茂,吴江,宋德利,贾顺东,宫研
(1.辽宁省岫岩县林业局,辽宁 鞍山114300;2.辽宁省森林经营研究所,辽宁 丹东118002)
落叶松人工林在生长发育周期中,需要有一个合理的营养空间。只有科学地控制好落叶松人工林,在不同林龄时期所需要的营养空间,才能确保落叶松人工林在不同林龄时期获得最佳的生长指标,促进林木的正常生长和发育,提高林分的质量和产量;否则将获得相反的效果。落叶松人工林在不同林龄时期,如果林分过密,将导致林木间营养竞争激烈,造成被压木和不良木增多,严重影响林分的质量和产量,使产值下降。林分过稀,不能充分利用林地有效空间,浪费林地面积,仍然使产量和产值降低。所以,只有适宜的密度,才会得到预期的效果。
为了提高落叶松人工林的经营质量,探索落叶松人工林在各个时期的最佳适宜密度,对不同时期的落叶松人工林进行了调查研究。通过调查研究,编制出落叶松人工林在各不同时期的适宜密度表。现将编制过程论述如下:
在落叶松人工林集中区域,选择有代表性的日本落叶松(简称日本)、长白落叶松(简称长白)2树种,按照不同年龄阶段10年(8~12年)、15年(13~17年)、20年(18~22年)、25年(23~27年)、30年(28 ~32年),不同立地指数(长白:13、15、17、19;日本:14、16、18、20)进行临时标准地调查,对标准地内所有的性状因子及林龄、现时林分密度都要进行测定。内业统计时,从10年开始,每5年一个龄级,500株·hm-2为一个密度组进行分类,最后选出357块标准地材料,作为编表的主要依据。
落叶松人工林随着年龄的增长,其林分密度在逐渐降低,不同时期的林分,都对应着一个现实林分密度。通过落叶松人工林不同时期的林分现实密度分析,林分理论经营密度呈负相关形式,所以采用了如下数学模型:
N最大=aA-b
式中:N最大—最大林分密度;A—林龄;a、b—参数。
依据上式数学模型,经计算得如下经验式:
(1)式为立地指数长白13、日本14,(2)式为立地指数长白15、日本16,(3)式为立地指数长白17、日本18,(4)式为立地指数长白19、日本20。
将获得的经验式,经计算列表1如下:
表1 落叶松人工林不同林龄不同指数级密度相关
表1即为在不同的立地指数下,各林龄时期的理论最大密度。
为确定落叶松人工林的最佳密度,依据24块定期产量最大标地材料,选择立地指数长白15、日本16,建立最佳密度模式,经计算得如下经验式:
N佳=2189.2187A-1.0252,R=-0.97
上式可代表长白、日本落叶松人工林15、16立地指数级的最佳密度经验式。经计算与最大密度中经营密度0.7~0.8疏密度相近。为验证经营密度0.7~0.8是否是理想的经营密度,依据20年生标准地资料分析,结果列表2。
表220年生落叶松人工林不同经营密度生长量
表2反映出,在不同的经营密度中,林分生长差异较大。通过对不同经营密度的生长量方差分析,结果表明:F值=6.81>F0.01=5.06,说明各经营密度间差异极显著。用最小显著差数法比较结果,以经营密度控制在0.7~0.8效果最佳。
为使林分的平均胸径能作为编制经营密度表的参考因子,建立了落叶松人工林各林龄阶段的胸径与立地指数的相关模型:
式中:D为平均胸径;si为立地指数;a,b为参数。
经计算列表3如下:
表3 落叶松林不同林龄胸径与立地指数相关
表3即为不同立地指数、不同年龄阶段的胸径理论值,编经营密度表时,可作为一项因子做参考依据。
综合上述取得的经验式,依据不同年龄阶段、不同立地指数的林分密度和林分平均胸径的理论值,编制落叶松人工林经营密度表(表4)。
表4 落叶松人工林经营密度
表4即为落叶松人工林在不同立地指数,不同林龄阶段经营密度控制表。林业生产单位在森林经营过程中,可参照此表进行作业。此表可作为今后控制采伐强度的主要依据。
落叶松人工林经营密度表的编制,为今后林业生产单位的经营工作提供了科学依据。其方法简单,只要查出落叶松人工林不同的立地指数和林龄阶段,即能确定该林分的控制密度。森林在生长周期中,只有合理地确定好不同时期的林分密度,才能提高林分质量和产量,获得更高的经济效益。