杉木?马尾松人工林林下更新层树种评价与选择

摘要以杉木、马尾松人工林林下更新层树种为研究对象，采用层次分析法建立包括环境适应性、抗逆性、生长特性、经济性状、生态恢复等5个方面，覆盖了耐庇荫能力、耐贫瘠能力、耐干旱能力、抗火性能、抗病虫害能力、速生和丰产性能、林产品的经济价值、干材特征、改良土壤能力和生态结构稳定能力等11个评价因子的综合评价指标体系，对南方常见的34个造林树种进行综合评价和分级。结果表明，南方红豆杉、闽楠、紫楠、黑壳楠、栲树、甜槠、光皮桦、西南桦和红锥等9个树种为林下更新Ⅰ级（最适宜）树种；木荷、火力楠、枫香、乳源木莲、深山含笑等18个树种为林下更新Ⅱ级（较适宜）树种；柳杉等7种树种不适宜林下更新。

关键词林下更新层；树种选择；层次分析法；人工林

中图分类号S754文献标识码A文章编号0517-6611（2014）04-01093-03

作者简介王金盾（1966- ），男，福建德化人，高级工程师，从事林下经济研究。

杉木（Cunninghamia lanceolata）、马尾松（Pinus massoniana）作为我国南方主要造林树种[1]，因其速生丰产优质等特性深受林农青睐。但杉木、马尾松人工林往往形成单优群落，树种单一，林分结构简单，林分的抗逆性和稳定性差[2]，容易发生森林火灾和导致病虫害的发生蔓延，并由此出现地力衰退、水土流失等生态环境问题。如何调整林分结构，提升杉木、马尾松人工林的整体资源质量，并恢复其稳定性，增强抗逆性等生态功能显得十分重要和迫切。笔者设想通过林下更新层的培育，即在现有人工林分结构中镶入林下更新层树种，使得林分长期处于复层林结构状态，并通过科学培育，使其形成理想林分更新层，最终成为林分主林层的一种生态培育方法。该培育方法通过对人工林镶入林下更新层树种，改变现有杉木、马尾松人工林单优群落结构状况，一方面可使其较长期处于一种理想的复层林结构状态，并依靠其生态恢复功能，增强其林分结构抗逆性和稳定性，提升林分整体质量和生态功能； 另一方面，克服传统的单层林经营进程中采用的皆伐更新模式。关于杉木、马尾松人工林林下培育的研究前人有过大量的尝试，但大多围绕单个树种的培育技术措施和结构评价方面进行[2-11]。

树种选择往往成为林下更新层培育成功与否的关键所在和重要技术措施。有关杉木、马尾松人工林林下更新层树种选择与评价方面的研究尚属空白。层次分析法广泛应用于各类树种选择方面的研究[12-15]。根据福建省的实际，选择当前主要造林树种，笔者试图采用层次分析法建立包括树种的适应性、抗逆性、生长特征、经济价值等指标的综合评价体系，对各树种进行评价和排序，为杉木、马尾松人工林林下更新层培育及树种选择提供科学依据。

1树种选择的原则

林下更新层培育必须掌握造林树种的生物学、生态学特性和林下更新这一特殊环境要求，才能科学合理地进行树种选择，达到成功培育更新层的目标，因此，树种的选择需遵循以下原则。

1.1环境适应性原则林下更新层培育是在现有林分内进行的，造林树种必须适应较为庇荫的林下生长环境，适应人工经营过程中因肥力衰退形成的较贫瘠土壤条件以及与现有树木竞争土壤水分的特点。

1.2抗逆性原则 杉木、马尾松人工林纯林化严重的现状导致林分的防火和防病虫害能力等整体抗逆性能下降，要求造林树种一方面能够适应这种状态，另一方面能够改变这种局面，达到提升防火能力和减少病虫害发生能力。

1.3速生丰产性能良好 速生丰产作为人工林培育的目标，当然是更新层造林树种必备的能力，特别是树种前期速生性更是决定树种能否顺利进入次林层，形成复层林结构并承担更新任务的关键。

1.4效益兼顾的原则林下更新树种选择时，除考虑树种能否发挥生态效益外，更多应该考虑人工商品林经营经济价值和社会效益。

2更新层树种选择评价模型的建立

2.1更新层树种选择评价指标体系的建立

2.1.1一级指标的确定。针对杉木、马尾松人工林林下结构功能存在的不足之处，结合更新层培育目标，综合考虑林下环境这一特殊情况，组织了由20名从事森林培育、森林经营、生态恢复和基层施工人员组成的专家评价小组，征集意见并汇总整理，提出了环境适应性、抗逆性、生长特性、经济性状、生态恢复等5个一级指标。

2.1.2二级指标的确定。环境适应性是指树种能够适应杉木、马尾松人工林林下这种特殊生境，主要有耐庇荫能力、耐贫瘠能力、耐干旱能力等3个二级指标。抗逆性是指树种抵抗外界不良环境的能力，主要有抗火性能和抗病虫害能力2个二级指标。生长特性是指树种能否速生和丰产，包括速生性和丰产性能等2个二级指标。经济性状是指树种的经济价值水平，主要有林产品的经济价值和木材的干形、出材率等干材特征等2个二级指标。生态恢复是指主要树种对生态系统的自行修复并保护生态系统良好的能力，主要指树种改良土壤能力和生态结构稳定能力等2个二级指标。

2.2评价模型的建立运用层次分析法与模糊综合评判相结合的AHP-模糊评价模型进行评价，可实现主观与客观、定性与定量的结合，提高评价可靠度[16-18]。

2.2.1建立判断矩阵及一致性检验。首先是建立判断矩阵。对递阶层次结构中的各层上的要素可以依次相對于与之有关的上一层要素表述的性质，进行两两比较，从而建立一系列的判断矩阵。判断矩阵采用1-9比例标度对重要表1更新层树种选择评价指标体系

2.2.2评价指标权重集结果。对层次单排序进行加权组合，得到树种选择的评价因子的权重值，结果见表2。

2.4综合评价值计算与分级在明确评价因子的权重后，可按公式（3）计算树种综合得分值，当Q≥4.0，为一级（最适宜）树种； Q≥3.0，为二级（适宜）树种。