不同间伐梯度下云南松幼林林分结构及林木生长变化

杨剑辉，欧 弢，陈金龙，陈 洁，欧光龙，王俊峰

（1. 云南省昆明市西山林场，云南 昆明 650100；2. 西南林业大学西南地区生物多样性保育国家林业局重点实验室，云南 昆明 650224；3. 昆明理工大学国土资源工程学院，云南 昆明 650093）

不同间伐梯度下云南松幼林林分结构及林木生长变化

杨剑辉1，欧 弢2,3，陈金龙1，陈 洁1，欧光龙2*，王俊峰2

（1. 云南省昆明市西山林场，云南 昆明 650100；2. 西南林业大学西南地区生物多样性保育国家林业局重点实验室，云南 昆明 650224；3. 昆明理工大学国土资源工程学院，云南 昆明 650093）

2012年分别设置10%、20%和30%抚育间伐梯度和对照（不间伐）对昆明西山林场2001年过火地段上自然更新的云南松（Pinus yunnanensis）幼林进行抚育间伐，分析林分结构变化及林木生长情况。2012年和2014年结果表明：样地平均林分密度差异不大，在10 500 ~ 12 500株/hm2，除对照样地出现林分密度增加，这是由于随着林木生长，部分林木进入起测径阶，从而增加了林分密度值。通过采取不同抚育间伐强度措施后，林分平均高变化以对照和30%间伐强度为高，接近20%，而10%和20%两个间伐梯度增长仅略高于10%；林分优势高的变化则在三个梯度及对照之间变化不大，均增加16%以上，最高仅20.00%；而林分平均胸径变化差异较大，对照的仅增长10.96%，而30%的抚育间伐梯度下则增加41.77%，10%和20%两个梯度增加在30%左右；三种抚育强度下直径生长均显著高于对照，但10%和20%两个梯度下差异不显著。因此，抚育间伐管理对于林分高生长影响不大，而对林分直径生长起到较大的提升作用。

林分结构；林木生长；间伐梯度；云南松幼林；昆明西山林场

林分结构是指在林分内部许多特征因子，如直径、树高、形数、材积、树冠以及复层异龄混交林中的林层、年龄和树种组成等，都具有一定的分布状态，而且表现出较为稳定的结构规律性[1]，李毅等[2]认为林分结构是指林分中树种、株数、胸径、树高等因子的分布状态；陈东来等[3]指出林分结构是指林分所包含的树种及林木大小值分布而言；孟宪宇[1]认为，不论是人工林还是天然林，在未遭受严重干扰的情况下，林分内部许多特征因子，都具有一定的分布状态而且表现出较为稳定的结构规律性。林分结构是林分特征的重要方面，也是经营森林的理论基础[4]，分析抚育管理条件下林分结构变化对于确定合理的抚育管理措施具有重要实践意义。

林分直径结构是最重要、最基本的林分结构。它不仅是决定林分树高、断面积和材积等的基础，而且是估算林分材种出材量、指导抚育间伐、掌握林木枯损进程、确定合理轮伐周期，准确评定生产力的基础[5~7]。树高，尤其是林分优势高是林分立地质量的主要依据，大量经营技术的实施都依赖于林分树高结构规律的把握，树高结构规律对于营林技术具有重要意义；并且林分树高结构和直径分布具有一定的关系[1]。因此，分析林分直径和树高结构变化是目前林分结构研究的主要方面。

云南松林是我国西南地区特有的森林类型[8]，云南松（Pinus yunnanensis）是云南高原上成林面积最广泛的树种，具有耐季节性干旱、瘠薄土壤条件的生长习性[9]，其分布面积占云南省有林地面积的29.2%[10]。目前，云南松 80%为同龄纯林，林分结构简单，物种多样性低，病虫害严重，因此导致森林生态系统的效益大幅度下降[8,11]，很多自然更新的云南松幼龄林林分密度较大，10 ~ 20年生的云南松林，其每公顷林木株数在几千至几万株之间[12]，立木密度较大，树木树冠重叠，促使林冠层发生分化，大部分林木转化为林冠下的被压木[8]，因此，开展其幼龄林的抚育间伐对于提高林分质量具有重要意义。

鉴于此，在昆明西山林场2001年过火地段上自然更新的云南松幼林，分别设置10%、20%和30%抚育间伐梯度和对照，分析不同抚育间伐梯度下的林分结构变化及林木生长情况，从而为云南松自然更新的幼龄林的林分管理提供技术支撑。

1 研究方法

1.1 试验设计

选择云南省昆明市西山林场2001年火烧迹地后自然更新的云南松同龄纯林为研究对象，于2012年开展抚育间伐作业，设置6个20 m×20 m固定样地，每个样地下分别设4个10 m×10 m小样地，并分别设置10%、20%和30%抚育间伐梯度和对照（不间伐），并于2012年10月和2014年6月两次调查林分结构变化和林木生长情况。

1.2 试验地概况

试验地位于昆明市西山林场，该林场位于昆明市的西北面山，全场经营总面积为4 980 hm2，其中林业用地面积4 037 hm2，占总面积的81.07%；非林业用地942.5 hm2，主要在筇竹寺石头山，占总面积的18.93%；全场森林覆盖率67.12%，有林地覆盖率66.44%，活立木总蓄积量182 400 m3。

研究地在西山林场瞭望台附近，为2001年火烧迹地，海拔2 200 m左右。林分为云南松单优同龄幼林。

1.3 样地调查

采用每木检尺，分别测定6个固定样地中24个小样地内云南松幼林内乔木层所有物种的树高、胸径数据。

表1 2012年样地林分结构Table 1 Stand structure of sample plots in 2012

1.4 数据处理与分析

1.4.1 林分结构变化 统计各样地2012年及2014年胸径分布的频数数据，径阶距为1 cm；统计树高级频数数据，树高级距为1 m；计算各样地的树高和胸径的偏度和峰度。

式中：Sk为偏度，Ku为峰度；n为林分内林木株数，Xi为树高级及径阶级的值，X为所有树高（或径阶）均值，S为树高或胸径径阶的标准差。

偏度和峰度是表示分布形态的统计量，它们用来描述数据分布的整个形态特征[13]。偏度是衡量数据分布对称性的指标，当数据关于均值对称分布时，偏度为0，当数据向右偏，即数据更为分散时，偏度大于0，当数据向左偏时，即左边的数据更为分散时，偏度小于 0 ；峰度是衡量数据分布尖峭程度的指标，当数据分布为标准正态分布时，峰度为0，当数据分布比标准正态分布更尖峭，或说尾部更扁平时，峰度大于0，当数据分布比标准正态分布更平缓，或说尾部更厚重时，峰度小于0。

1.4.2 林木生长变化 采用SAS软件分析2012年及2014年不同抚育管理梯度下的林分平均高、林分优势高和林分平均胸径的变化差异。

2 结果分析

2.1 不同抚育间伐梯度下云南松幼林林分结构变化

不同抚育间伐梯度下云南松幼林林分直径和树高结构的峰度和偏度值变化，见表2。

根据表2可知，就直径结构而言，多数样地的直径结构的偏度值多大于0，即整体直径数据向右偏；而随间伐梯度的增大，偏度值的平均值呈增大的趋势，其中10%梯度下和对照差异不大，甚至更小，但20%和30%梯度下则明显高于对照，说明随着间伐强度增强，其值偏向右侧，即右侧数据更分散，直径大的林木数量增加。但2014年与2012年数据比较时，除20%梯度下平均偏度值大于2012年外，其余梯度及对照的2014年的平均偏度值均小于2012年。峰度值的变化趋势和偏度值相似。

就树高结构而言，各类样地的偏度值多较低，多数样地的偏度值在±1之间，部分样地接近0；随着抚育间伐强度的加强和林木生长，偏度的平均值均呈现增加的趋势。此外，除个别样地的峰度值达到10以上外，林分树高结构的峰度值也较小；随着抚育间伐强度的加强，峰度的平均值多呈现增加的趋势，其中以20%抚育间伐梯度下最高；而随着林木生长，对照和20%间伐梯度下的峰度值增加，但10%和30%间伐梯度下则减小。

表2 不同抚育间伐梯度下各样地林分直径和树高结构Table 2 Diameter and height structure of sample plots under different thinning intensities

2.2 不同抚育间伐梯度下云南松幼林林木生长变化

研究区2012年和2014年云南松林分树高和胸径生长情况见表3。

从表3中可以看出，对照样地平均林分密度差异不大，在10 500 ~ 12 500株/hm2，通过采取不同抚育间伐强度措施后，林分密度产生一定变化，林分平均高变化以对照和30%间伐强度为高，接近20%，而10%和20%两个间伐梯度增长仅略高于10%；林分优势高的变化则在三个梯度及对照之间变化不大，均增加16%以上，最高仅20.00%；而林分平均胸径变化差异则较大，对照仅增长10.96%，而30%的抚育间伐梯度下则增加41.77%，10%和20%两个梯度增加在30%左右；且三种抚育强度下均显著提高对照下的直径生长，但10%和20%两个梯度下差异不显著，而30%抚育间伐梯度下直径增长显著高于其它处理。

表3 不同抚育间伐梯度下各样地平均树高和胸径生长Table 3 Mean height growth and diameter increment of sample plots under different thinning intensities

3 结论与讨论

本研究通过将昆明市西山林场瞭望台（2001年火烧迹地）自然恢复的云南松幼龄林为对象，开展云南松不同抚育间伐梯度下其直径结构和树高结构变化以及林木生长指标变化研究。

随着林分抚育间伐强度的增加使得林分直径结构的分布更加尖削，说明平均胸径附近的林木株数较多，而随着林木生长，峰度平均值多呈降低的趋势，说明随着林木生长，林木出现直径生长分化。因此，通过偏度值和峰度值的变化可以看出，随着林分抚育间伐强度的增加，在一定程度上促进了林木直径的生长，使得林分直径结构分布往右偏，同时由于间伐一定小径阶林木后，使得林木中等径阶林木数量增加，使得林分直径结构的峰度值增大，直径分布形状更加尖削；随着林木生长，林木直径增大和林木分化出现，使得林分直径分布的偏度值和峰度值略微降低。

样地平均林分密度差异不大，在10 500 ~ 12 500株/hm2，除对照样地出现林分密度增加，这是由于随着林木生长，部分林木进入起测径阶，从而增加了林分密度值。通过采取不同抚育间伐强度措施后，林分平均高变化以对照和30%间伐强度为高，接近20%，而10%和20%两个间伐梯度增长仅略高于10%；林分优势高的变化则在三个梯度及对照之间变化不大，均增加16%以上，最高仅20.00%；而林分平均胸径变化差异较大，对照的仅增长10.96%，而30%的抚育间伐梯度下则增加41.77%，10%和20%两个梯度增加在30%左右；三种抚育强度下直径生长均显著高于对照，但10%和20%两个梯度下差异不显著，而30%抚育间伐梯度下直径增长显著高于前两个梯度和对照。因此，抚育间伐管理对于林分高生长影响不大，而对林分直径生长起到较大的提升作用，一方面是因为抚育间伐伐去生长较差直径较低的林木，另一方面则是抚育间伐后形成的生长空间提升了林木的直径生长。

[1] 孟宪宇. 测树学（第3版）[M]. 北京：中国林业出版社，2007.

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文章编号

：1001-3776（2015）06-0058-05

Stand Structure and Tree Growth of Young Growth of Pinus yunnanensis under Different Thinning Intensities

YANG Jian-hui1，OU Tao2,3，CHEN Jin-long1，CHEN Jie1，OU Guang-long2，WANG Jun-feng2
（1. Kunming Xishan Forest Farm of Yunnan, Kunming 650100, China; 2. Key Laboratory for Biodiversity Conservation in Southwest China of State Forestry Administration, Southwest Forestry University, Kunming 650224, China; 3. Faculty of Land Resources Engineering, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650093, China）

Experiments were conducted in 2012 at young growth of Pinus yunnanensis of burned-over area in 2001 in Xishan Forest Farm of Kunming, Yunnan province, with different thinning intensities(10%, 20% and 30%). Investigation in 2014 demonstrated that mean tree height growth increased by 20% at sample plot with 30% thinning and control(no thinning), while 10% at that with 10% and 20% thinning plots. Height growth of dominants had no great difference among different treatments and control, but mean DBH increment had significant difference, 10.96% at control, 41.77 at sample plot with 30% thinning, about 30% at sample plots with 20% and 10% thinning. The experiments indicated that different thinning treatments had no evident effect on tree height growth, but could improve diameter growth.

stand structure; tree growth; thinning intensity; young growth of Pinus yunnanensis; Xishan Forest Farm

S753.5

：A

1001-3776（2015）06-0054-04

2015-06-02；

2015-10-08

云南省教育厅基金（2012Y224）；昆明市科技计划项目（昆科计字11N011104号）

杨剑辉（1975-），男，云南晋宁人，工程师，从事森林经理研究及林场管理工作；*通讯作者。