抚育间伐对云南松中幼林的影响

张育梅，及利，和春庭

(1.云南省怒江傈僳族自治州林业局，云南 怒江 673199；2.东北林业大学 林学院，哈尔滨 150040)

抚育间伐对云南松中幼林的影响

张育梅1，及利2，和春庭*

(1.云南省怒江傈僳族自治州林业局，云南 怒江 673199；2.东北林业大学 林学院，哈尔滨 150040)

云南松是云南省主要的用材树种之一，但长期以来经营水平低下，造成林分结构不合理，林分密度偏大，林木竞争激烈，生长势差，影响林分质量和产量。为了解抚育间伐对云南松中幼林生长的影响，通过连续5a对云南松中幼林的11块抚育间伐监测样地和4块未抚育间伐对照样地的胸径生长和树高生长进行对比分析，结果表明，抚育过的林分的平均胸径总生长量为5.21 cm，与未抚育的相比差异显著，且随时间变化增幅和增速不断增大，但抚育措施对树高无明显影响；抚育后的林分的单株材积年均生长量和五年内总生长量与未抚育的相比分别提高100%和60%，总体上抚育间伐对云南松中幼林单木材积有显著促进作用，对样地蓄积和公顷蓄积无显著影响；抚育后，年份因子与林木胸径(F=29.049，p<0.001)、单株林木蓄积(F=29.049，p<0.001)和样地蓄积(F=29.049，p<0.001)关系显著。

云南松；抚育间伐；胸径；树高；蓄积

0 引言

抚育间伐是根据林分发育、林木竞争和自然稀疏规律及森林培育目标，适时适量伐除部分林木，调整树种组成和林分密度，优化林分结构，改善林木生长环境条件，促进保留木生长，维护森林健康，缩短培育周期的营林措施，是按照既定的森林培育目标有针对性地对林分进行人为干预，以实现林分生态效益和经济效益的最大化，满足人类对森林生态价值和木材产品需求为目标的一种森林定向培育方式。生态系统稳定性方面，抚育间伐能够改善林分年龄和空间结构，提高林地生产力和林木生长量，促进森林、林木生长发育，丰富生物多样性，维护森林健康，充分发挥森林多种功能，协调生态、社会、经济效益，培育健康稳定、优质高效的森林生态系统[1]。同时，抚育间伐可以增加林地透光度，对林下植被的生长发育以及多样性有促进作用[2-4]，同时林下植被又可以通过负反馈调节林地总有机质的量，进而改变地下养分循环[5]、土壤酶活性[6-7]以及微生物群落结构[8-9]。云南松是云南省主要的用材树种之一，但长期以来经营水平低下，造成林分结构不合理，林分密度偏大，林木竞争激烈，生长势差，影响林分质量和产量。为此，以云南松中幼林为研究对象，采用比较分析的方法，通过定期定点调查实施抚育间伐的监测样地和未实施抚育间伐对照样地的胸径、树高变化情况，分析云南松中幼林抚育间伐对林分胸径生长、树高生长及蓄积的影响，了解抚育间伐对云南松中幼林生长的影响，为云南松中幼林科学经营提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 研究地区概况

以泸水县2010年中央财政森林抚育补贴试点项目实施林分为研究对象，对云南松中幼林相对集中且具有代表性的六库镇小沙坝村蚂蟥箐集体林区为实验区进行调查分析。该林区地理坐标为东经98°51′8″～98°51′53″，北纬25°53′14″～25°54′32″，海拔1 300～1 800 m，地处怒江东岸碧罗雪山山脉，土壤为黄红壤和黄壤，坡向西坡，坡度25°，坡位中。实验区气候主要受印度洋热带季风的影响，干湿分明，年平均气温10～15.1℃，年积温4 760 ℃，无霜期240 d，年降水量为1 175 mm。实验区内除云南松外还分布有栎类、余甘子、清香木等森林植被和扭黄茅、旱茅、紫茎泽兰等草本植物。

1.2 样地设置

试验地采用样地调查法，随机布设监测样地和对照样地。在试验区实施抚育间伐的小班内随机布设11块样地为监测样地，在试验区或邻近区域未实施抚育间伐的小班内随机布设4块样地为对照样地，样地为20 m×33 m，面积0.067 hm2/个。实验区于2010年7-10月实施抚育间伐，样地调查时间为抚育后1～5 a的12月，即2011、2012、2013、2014、2015年的12月份。

1.3 研究方法

调查内容：海拔、坡向、坡位、坡度、郁闭度、胸径、树高、年龄、株数和蓄积等因子。

调查方法：采用样地调查法，样地内达到起测胸径≥6 cm的林木进行每木检尺，定期测量林木的胸径和树高。用胸径尺逐株测量林木胸径，单位为cm，精确到0.1 cm；用测高器测量树高，单位为m，精确到0.01 m。

株数：按样地内胸径达到≥6 cm的林木株数计算。

平均胸径：实测样地内胸径≥6 cm林木胸径，加权平均求得。

平均树高：实测样地内胸径≥6 cm林木树高，加权平均求得。

年龄：采用数树台、数伐桩年轮、查阅造林档案等得出。

郁闭度：用树冠投影法求算。

蓄积：利用云南松二元立木材积公式计算。

云南松：

V=0.000 058 290 117×D1.979 634 4×H0.907 151 54

式中：D为胸径；H为树高。

单株平均蓄积计算：实测样地内胸径≥6 cm的所有林木，计算出林木株数，再计算出平均胸径和平均树高，利用二元立木材积公式计算。

样地蓄积计算：样地蓄积=单株平均蓄积×样地株数。

公顷蓄积测算：公顷蓄积=10 000÷样地面积(666.7 m2)×样地蓄积。

按照“去劣留优、间密留匀”的抚育间伐要求，采用定株为主的疏伐方式进行作业，伐除密度过大、生长不良的林木，将林分郁闭度由0.8降到0.6，蓄积抚育强度20%，株数抚育强度29%。样地基本情况见表1。

表1 样地基本概况调查表

1.4 数据处理

数据经Excel 2010整理后，用Spss 19.0进行独立T检验、双因素方差分析，绘图用Sigmaplot 12.0完成。

2 结果

2.1 抚育间伐对云南松胸径、树高的影响

通过2011-2015年连续5 a定期调查实施抚育间伐的监测样地的胸径、树高变化情况，发现抚育间伐措施对云南松中幼龄林的胸径生长影响显著(见表2)。随着年份的增加，抚育过的林分的平均胸径比未抚育的增幅大，且在抚育后的第五年增量最大，增加了23.1%。同时，在抚育后的五年内，抚育过的林分的平均胸径总生长量达到5.21 cm，与未抚育的林分的总生长量3.33 cm，相比差异显著，即年均生长量也存在显著差异。

但五年内云南中幼龄林的树高生长对抚育间伐措施无显著响应(见表2)，从表2中明显看出抚育与未抚育的林分的平均树高基本一致。

表2 抚育间伐后的云南松中幼林的胸径、树高生长量

注：表中数据为平均值±标准误。表中的字母标记为方差分析的结果，同行不同字母表示不同处理间差异显著(P<0.05)

2.2 抚育间伐对云南松林分蓄积量的影响

通过2011-2015年连续5 a定期调查实施抚育间伐的监测样地的单株材积变化情况，发现抚育间伐措施对云南松中幼龄林单株材积蓄积量差异显著，如图1(a)所示。与平均胸径变化类似，抚育后的林分的单株材积生长明显加快，随着时间的推移，抚育的林分比未抚育的增幅和增速逐渐增加，但在抚育间伐后的前两年，单株材积与抚育间伐关系不显著，在2013年以后抚育间伐与单株材积蓄积量达到显著关系。经过抚育的林分的单株材积年均生长量和五年内总生长量与未抚育的相比均达到显著状态，分别提高100%和60%。

图1 抚育间伐后云南松中幼林的单株材积、样地材积和公顷材积蓄积量Fig.1 The individual volume，sample volume and hectare volume of mid-young aged Pinus Yunnanensis after thinning

注：字母标记为方差分析的结果，不同字母表示不同处理间差异显著(P<0.05)

由于未抚育的云南松的林分密度和郁闭度比抚育的大，因此每一年未经过抚育的林分的样地蓄积比抚育后的大，如图1(b)所示；但抚育后的林分的样地蓄积年均生长量比未抚育的提高5.1%，总生长量提高4.9%，但均未达到显著差异。

与样地蓄积的变化趋势相同，抚育间伐后五年内的公顷蓄积在对照和处理之间均未达到显著差异如图1(c)所示。

2.3 抚育间伐与生长年份对中幼林云南松生长的影响

抚育间伐处理与云南松中幼林林木的胸径(F=49.915，df=1，p<0.001)、单株蓄积(F=24.196，df=1，p<0.001)和样地蓄积(F=8.093，df=1，p<0.001)达到极显著关系(见表3)；随着抚育后云南松林木在自然环境条件下的生长，年份对林木的胸径(F=29.049，df=4，p<0.001)、树高(F=12.700，df=4，p<0.001)、单株蓄积(F=26.951，df=4，p<0.001)和样地蓄积(F=29.995，df=1，p<0.001)均达到极显著差异(见表3)。

表3 抚育间伐和年份对云南松林木生长因子的单因素方差分析

3 讨论

实施抚育间伐措施能够使林分立木株树减少，林分郁闭度下降，林分内光照强度增加，使林木更好地进行高生长和径生长。本研究中，抚育后的林分郁闭度从0.8降低到0.6(见表1)，改善了林分内光照和温度条件，在一定程度上增加了林下植被多样性。国内外大量研究表明，抚育间伐对林分平均树高无显著影响，对胸径影响显著[10-19]，这与本研究结果一致(见表2)。林木高生长主要取决于立地条件、林分组成和结构。抚育间伐措施对未成熟的林分影响最为显著，尤其是部分受环境胁迫的林木的径生长更加迅速，间伐后的第一年，与对照相比，胸径生长量有显著变化，但过度的间伐有时会导致胸径生长量的降低[20]。Zachara通过对欧洲赤松林木生长的研究发现在20%～30%的弱度间伐对林木生长效果最好[21]。本研究中，抚育间伐五年内胸径生长量与未抚育相比达到极显著差异，年均生长量与总生长量也存在显著关系(见表2)。同时，通过对平均胸径和平均树高的计算发现，抚育间伐和年份与单株材积蓄积量的关系也达到极显著相关(见表3)，与对照相比，在抚育后的第三年才开始对单株材积蓄积量有显著影响。有人认为虽然抚育措施增加了单株林木的生物量，但同时也明显减少了林分内单位面积的立木株树，会降低林分的生产力[22-25]，因此我们进一步对数据进行整理分析发现，抚育间伐和五年内的林木生长对样地蓄积影响极显著(见表3)。说明实施30%的间伐强度因保留木生长空间的扩大使林分生产力得到了有效的增长。

4 结论

对云南松实施30%间伐强度可以改善林分郁闭度，显著提高林木的平均胸径、单株蓄积量、样地蓄积量，且增速随着生长年份的增加而加快，但对林木平均树高的影响不大。制定合理、适度的抚育间伐措施可以改善林内卫生状况，使保留木得到充足的生长空间，从而培育出大径材、中径材、优质商品材，既能提高林木产量又能缩短培育周期，同时，实施抚育间伐有利于实现森林的经济效益、社会效益和生态效益，为人类生产生活提供更好的服务。

[1]沈国舫.森林培育学[M].北京：中国林业出版社，2006.

[2]Ares A，Neill A R，Puettmann K J.Understory abundance，species diversity and functional attribute response to thinning in coniferous stands[J].Forest Ecology and Management，2010，260(7)：1104-1113.

[3]Ishii H T，Maleque M A，Taniguchi S.Line thinning promotes stand growth and understory diversity in Japanese cedar(Cryptomeria japonica D.Don)plantations[J].Journal of Forest Research，2008，13(1)：73-78.

[4]Taki H，Inoue T，Tanaka H，et al.Responses of community structure，diversity，and abundance of understory plants and insect assemblages to thinning in plantations[J].Forest Ecology and Management，2010，259(259)：607-613.

[5]于海群，刘勇，李国雷，等.油松幼龄人工林土壤质量对间伐强度的响应[J].水土保持通报，2008，28(3)：65-70.

[6]Boerner R E J，Waldrop T A，Shelburne V B.Wildfire mitigation strategies affect soil enzyme activity and soil organic carbon in loblolly pine(Pinustaeda)forests[J].Canadian Journal of Forest Research，2006，36(12)：3148-3154.

[7]郭蓓，刘勇，李国雷，等.飞播油松林地土壤酶活性对间伐强度的响应[J].林业科学，2007，43(7)：128-133.

[8]张鼎华，叶章发，范必有，等.抚育间伐对人工林土壤肥力的影响[J].应用生态学报，2001，12(5)：672-676.

[9]贾忠奎，公宁宁，姚凯，等.间伐强度对塞罕坝华北落叶松人工林生长进程和生物量的影响[J].东北林业大学学报，2012，40(3)：5-7.

[10]Smith D M，Larson B C，Kelty M J，et al.The practice of silviculture：applied forest ecology[M].NewYork：John Wiley and Sons，Inc.，1997.

[11]孙志虎，王庆成，梁淑娟.间伐和修枝对白桦天然林林木生长的影响[J].东北林业大学学报，2004，32(6)：11-12.

[12]邵锦锋，魏柏松.湿地松林抚育间伐与修枝技术[J].南京林业大学学报：自然科学版，2005，29(5)：69-72.

[13]雷相东，陆元昌，张会儒，等.抚育间伐对落叶松云冷杉混交林的影响[J].林业科学，2005，41(4)：78-85.

[14]林少华.马尾松抚育间伐强度效应试验[J].林业调查规划，2006，31(1)：9-10.

[15]方升佐，严相进.修枝强度和季节对杨树人工林生长的影响[J].南京林业大学学报：自然科学版，2000，24(6)：6-10.

[16]陈鹏，刘宏屏，李丽莎，等.云南松抚育间伐试验林昆虫捕获量研究[J].四川林业科技，2004，25(4)：54-57.

[17]徐润青，艾尔厚.云南松飞播林抚育间伐的几个技术问题[J].四川林业科技，1978(2)：8-13.

[18]孙楠，李亚洲，张怡春.抚育间伐对小兴安岭水胡黄阔叶混交林土壤化学性质的影响[J].林业科技，2014，39(6)：19-21.

[19]徐庆祥，卫星，王庆成，等.抚育间伐对兴安落叶松天然林生长和土壤理化性质的影响[J].森林工程，2013，29(3)：6-9.

[20]Baldwin V C，Peterson K D，Iii A C，et al.The effects of spacing and thinning on stand and tree characteristics of 38-year-old Loblolly Pine[J].Forest Ecology and Management，2000，137(1-3)：91-102.

[21]Zachara T.The influence of selective thinning on the social structure of the young(age class II)Scots pine stand[J].Prace Instytutu Badawczego Lenictwa，Seria A，2000，3(902)：35-61.

[22]方升佐，徐锡增，吕士行.杨树定向培育[M].合肥：安徽科学技术出版社，2004.

[23]陈百灵，董希斌，崔莉，等.大兴安岭低质林生态改造后枯落物水文效应变化[J].东北林业大学学报，2015，43(6)：72-77.

[24]毛波，董希斌，唐国华.诱导改造对大兴安岭低质山杨林土壤肥力的影响[J].东北林业大学学报，2015，43(8)：50-54.

[25]Knoebel B R，Burkhart H E，Beck D E.A growth and yield model for thinned stands of Yellow-Poplar[J].Forest Science，1986，32(2)：Monograph 27，62.

Effect of Thinning on Mid-young Pinus Yunnanensis Plantations

Zhang Yumei1，Ji Li2，He Chunting1*

(1.Nujiang Lisu Autonomous Prefecture，Yunnan province，Forestry Bureau，Nujiang 673100；2.Northeast Forestry University，School of Forestry，Harbin 150040)

PinusYunnanensisis one of the main timber species in Yunnan province.Stand quality and productivity are significantly influenced by the unreasonable stand structure，relative large density，trees competition and poor growth potential.Through 5 years investigation of tree diameter of breast height(DBH)and the height growth between 11 thinning and 4 untouched patches，it was showed that the total increment of tree DBH was 5.21 cm after thinning，which was significantly higher than that of untouched patches；the increasing range and speed would increase in follow time，but thinning measures had no significantly effect on tree height.The total annual individual volume increment and the total increment in five years with thinning increased 100% and 60% respectively than that untouched.On the whole，the thinning significantly increased the individual tree volume of young and middle agedPinusYunnanensis，but had no effect on plantations and hectare volumes.The tending years is key factor which significantly connected with trees DBH(F=29.049，P<0.001)，individual tree volume(F=29.049，P<0.001)and plantations volume(F=29.049，P<0.001)after thinning.

Pinusyunnanensis；thinning；DBH；tree height；volume

2016-06-06

中央财政国家森林抚育补贴项目(2010)

张育梅，工程师。研究方向：森林培育，森林生态学。

*通信作者：和春庭，高级工程师。研究方向：森林培育，森林生态学。E-mail：510221276@qq.com

张育梅，及利，和春庭.抚育间伐对云南松中幼林的影响[J].森林工程，2017，33(1)：07-11.

S 753

A

1001-005X(2017)01-0007-05