不同间伐强度对杉木人工林林分生长的影响

龙忠于， 周开德， 王华东

(1.浏阳市大瑶资源林政管理站， 湖南 浏阳 410312； 2.浏阳市林木种苗管理站， 湖南 浏阳 410399；3.东阿县林业局， 山东 聊城 252299)

不同间伐强度对杉木人工林林分生长的影响

龙忠于1， 周开德2， 王华东3

(1.浏阳市大瑶资源林政管理站， 湖南 浏阳 410312； 2.浏阳市林木种苗管理站， 湖南 浏阳 410399；3.东阿县林业局， 山东 聊城 252299)

为探明不同间伐强度对杉木林生长的影响，以浏阳地区4种间伐强度(20%，30%，40%和50%)下的杉木人工林为对象，样地内每木标尺，连续3年测量林木胸径和树高，对比分析不同间伐强度下平均胸径和树高变化。结果表明： 不同间伐强度对杉木人工林胸径连年生长量的影响差异显著，当间伐强度为40%时，可促进胸径连续性增长，并合理控制树体高度；不同间伐强度之间树高的差异均不显著。从经济效益分析，间伐强度40%的整体增长趋势较明显，具有连续性，适合当地采用。

间伐强度； 杉木人工林； 胸径； 树高

森林是国际战略资源，是国家生态安全基础资源、绿色发展重要资源[1]。通过建设全国木材战略储备林，提高森林经营水平，构建木材安全保障体系是保障我国木材稳定供给、促进经济社会可持续发展的必然选择，对于创新林业治理体系、推进生态文明和美丽中国建设具有重要的战略意义[2-5]。

浏阳地区是湖南省重要的杉木用材林自然分布区，由于过度砍伐导致该地区杉木自然林遭到严重破坏。进入21世纪后，国家不断出台新的政策控制过度砍伐现象[6-8]，如封山育林、退耕还林政策[9-10]。浏阳地区种植了大量的杉木人工林，由于种植密度过大，导致其胸径和树高生长缓慢。通过控制间伐强度调节林分密度，对于实现大径材是一种有效的手段，一方面能够为林木生长创造良好的环境条件，另一方面，通过影响森林的生物多样性以及森林功能，为实现林分的最大的生态效益提供有效途径[11-12]。本文通过研究不同的间伐强度对杉木人工林胸径和树高的影响，以期获得最佳疏伐密度，为该地区促进杉木人工林林分生长提供理论基础。

1 研究地区与研究方法

1.1研究区概况

本研究区域位于浏阳大围山西南侧的浏阳湖国有林场(东经113°61′12″，北纬28°16′55″)，地处湘东山区，属亚热带季风湿润气候，降水丰沛，年降雨量1552.3 m，光照较足，年均辐射总量442.1 kJ/cm2，气候变化随山地垂直差异明显，全年平均气温17.5 ℃。地貌类型以丘陵为主，地带性土壤以红壤为主[13]。

1.2研究方法

1.2.1 样方设置 于2000年开始造林，面积约为48 hm2，选择坡向、坡度、立地条件、林分密度、林相相对一致的地段，林分内设置了5个20 m×20 m固定实验样地，每个样地分为4个10 m×10 m的样方，以10 m×10 m的样方为基本单位进行群落生态学调查，对林分本地进行群落样方调查。2011年，在样地内选择生长较优良的杉木作为目标树，按间伐强度20%、30%、40%和50% 4种不同间伐强度疏伐去生长不良的干扰树。后期进行修枝、抚育等管理，2012—2014年连续3年对杉木林的胸径及树高进行调查。林分样地基本概况如表1。

表1 样地基本情况Tab.1 Sampleplotbasicsituation样地编号样地面积(m×m)间伐前株数间伐后株数间伐强度(%)样120×201189520样220×201268930样320×201217340样420×201326650CK20×20128128未间伐

20%间伐强度采用每隔4株间伐1株，30%间伐强度采用每隔3株间伐1株，40%间伐强度采用每隔2株间伐1株，50%间伐强度采用每隔1株间伐1株[14]。胸径测定利用游标卡尺进行测定，树高利用测高器进行测定，对每个样地每株树进行测量，并得出平均值。

1.2.2 数据分析 单因素方差分析(one Way-ANOVA)检验不同间伐强度的胸径、树高生长等的差异性，运用Excel和SPSS等软件对所有数据进行处理分析。

2 结果与分析

2.1不同间伐强度对杉木人工林胸径的影响

通过对间伐后杉木人工林连续测定(见图1)，经间伐后，其林分胸径一般随林龄的增大，比相应不间伐有所增大。至2014年，林分平均总生长为2.94～5.97 cm。间伐强度为50%时，其胸径增长量最大，分别增长了1.54 cm，2.29 cm和2.14 cm，可见间伐强度对胸径影响力度为50%>40%>30%>20%>未间伐。

图1 不同间伐强度杉木人工林胸径的变化Fig.1 Diameter variation of different thinning intensity of Cunninghamia lanceolata plantation

通过分析间伐强度对杉木人工林胸径连年生长量的影响(见图2)，间伐强度为20%时，胸径连年生长量变化趋势为间伐后3年>间伐后1年>间伐后2年，间伐强度为30%时，变化趋势与20%间伐强度相似，只是增长量略有不同，说明轻度间伐时，间伐后第1年胸径增长量较大，但是间伐后第2年变缓，主要是由于密度较大，一定程度限制了其生长。间伐后第3年增长量有明显增大，可能是由于间伐效果产生的阶段性反应，预测在其后生长过程中不会有太大的变化。间伐强度为40%时，胸径连年生长量变化趋势为间伐后1年>间伐后3年>间伐后2年，40%间伐强度属于中度间伐，间伐后第1年就体现出间伐效果，虽然间伐后第2年出现减小趋势，但整体增长趋势较为明显。间伐强度为50%时，胸径连年生长量变化趋势为间伐后2年>间伐后3年>间伐后1年，第1年增长量变化不明显，第2年和第3年增长明显，50%间伐强度属于强度间伐，密度过稀，胸径增长较快，但是从经济角度，强度间伐也是不可取的。从增长连续性方面，40%间伐强度较为紧凑，适合当地采用。

图2 不同间伐强度杉木人工林胸径连年生长量的变化Fig.2 DBH successive growth changes of different thinning intensity of Cunninghamia lanceolata plantation

2.2不同间伐强度对杉木人工林树高的影响

间伐强度对杉木人工林树高的影响见图3，间伐后其林分树高一般随林龄增大，比相应不间伐增长要大。2014年林分平均总生长为0.94～3.64 cm，其中间伐强度为20%和30%时(即轻度间伐)，树高生长较快，轻度间伐在一定程度促进了树高生长，由于密度较大，树高增长趋势逐渐明显，40%和50%间伐强度对树高的影响与未间伐相似。通过对比不同间伐强度杉木人工林树高连年生长量的变化趋势(见图4)，轻度间伐(20%和30%)树高连年生长量变化较大，中度间伐(40%)树高连年生长量变缓，而强度间伐(50%)树高连年生长量与未间伐相似，因此，充分考虑经济性及连续性，中度间伐(40%)可以合理的控制树体高度。

图3 不同间伐强度杉木人工林树高的变化Fig.3 Height variation of different thinning intensity of Cunninghamia lanceolata

图4 不同间伐强度杉木人工林树高连年生长量的变化Fig.4 Height successive growth changes of different thinning intensity of Cunninghamia lanceolata

2.3不同间伐强度杉木人工林连年生长量方差分析

通过不同间伐强度对杉木人工林胸径和树高连年生长量方差分析(表2)，平均胸径F=10.72>F0.01，sig=0，说明该地区杉木人工林胸径连年生长量差异极显著。平均树高F=3.45

表2 不同间伐强度杉木人工林胸径和树高连年生长量方差分析Tab.2 VarianceanalysisoftreeheightandDBHgrowthofdifferentthinningintensityofCunninghamialanceo-lataplantation指标差异来源自由度离差平方和均方F值显著性组间30.3150.15810.72**0.000平均胸径组内160.0070.004总和190.322组间31.7690.8843.450.038平均树高组内160.0420.076总和191.811

表3 不同间伐强度杉木人工林胸径连年生长量差异性分析Tab.3 DifferenceanalysisoftheDBHsuccessivegrowthofdifferentthinningintensitiesofCunninghamialance-dataplantation间伐强度x1x1-x4x1-x3x1-x2样10.630.27*0.38**0.54样20.670.260.22样30.450.17样40.71

3 结论与讨论

3.1不同间伐强度对杉木林分生长的影响

间伐处理通过改变林分结构，影响林木生长。本研究结果表明，间伐3年后，不同间伐强度平均胸径存在显著差异，并随着间伐强度的增大，杉木的胸径逐渐增加，但轻度间伐(20%和30%)并不能显著改变林分的胸径大小。间伐后杉木平均胸径出现明显增大，可能与间伐后单株杉木间的竞争变小，获取的光照更充足，提高了林木的生长速率并有利于其生物量的积累，这与前期许多研究结果相似[15-16]。本研究发现间伐处理对树高的生长并无显著的促进作用，这与张水松[17]等对间伐20年杉木生长效应研究结果相似，认为间伐可有效促进胸径生长，但不能有效促进树高生长。其原因可能是与间伐后林内空间富余，杉木枝叶器官将向四周空间伸展，这会导致根系吸收的大量养分消耗，削弱树干往上生长的速度。而未间伐林分由于一直保持高郁闭状态，林木枝叶生长空间小，只能不断往上生长。

3.2杉木人工林间伐强度选择

间伐是人工林近自然化改造的必要措施，保留合理的林分密度不仅可以在短期内促进林木生长获取间伐木材，也可以提高大径材的培育速度。不同立地条件、间伐强度以及间伐后持续时间长短均可能影响林木的生长。针对现有林分，采取何种间伐处理能让人工林可持续经营效果更佳一直是人工林近自然经营的关键技术问题。本文认为综合各种林分因素，中度间伐(40%)是较合理的间伐强度选择。张水松等[17]通过对杉木林不同间伐强度试验20年生长效应的研究发现，就生长效果而言，杉木林实行占株数40% 左右的间伐强度为宜，这与本研究的结果相似。

(1) 不同间伐强度对杉木人工林胸径年均生长量有极显著影响，对平均树高没有显著影响。40%间伐强度和未间伐对杉木人工林的平均胸径连年生长量差异极显著；50%与20%间伐强度对杉木人工林平均胸径连年生长量的影响差异显著。

(2) 间伐强度对杉木人工林树高的影响不明显，轻度间伐(20%和30%)时，树高连年生长量的变化较大，一定程度促进了树高生长，由于密度较大，树高增长趋势会越来越明显。中强度间伐(40%和50%)与未间伐树高变化趋势相似，其中40%间伐强度可以合理的控制树体高度。

(3) 从经济效益分析，50%间伐强度以上不可取，当间伐强度为40%时，伐后第1年就体现出间伐效果，虽然间伐后第2年出现减小趋势，但整体增长趋势较明显，具有连续性，适合当地采用。

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EffectsofintermediatecuttingintensitiesongrowthofplantedCunninghamialanceolataforests

LONG Zhongyu1, ZHOU Kaide2, WANG Huadong3

(1.Dayao Forest Resources Management Station of Liuyang, Liuyang 410312, China;2.Liuyang Forestry Seedling Management Station, Liuyang 410399, China; 3.Forestry Bureau of Dong′e County, Liaocheng 252299, China)

In order to verify the effect of different thinning intensities on the growth ofCunninghamialanceolataplantations ,four thinning intensities(20%，30%，40%，50%) in Liuyang district as the object,an investigation was conducted on the DBH and tree height.The results showed that the DBH of 40% thinning intensity was significantly higher than other groups. There was no difference in the tree height ofCunninghamialanceolataplantations among four thinning intensities and CK plots.For what it was worth,analysis suggested that adopting the thinning intensity of 40% has obrious growth and suitable to the local development.

thinning intensity;Cunninghamialanceolata; DBH; tree height

2016-08-22

国家林木种质资源平台建设(2016DKA210003)。

S 791.27

A

1003-5710(2016)05-0104-05

10. 3969/j. issn. 1003-5710. 2016. 05. 021

(文字编校：龚玉子)