杉木林分密度对林分生长的影响研究

吉灵波，舒德伟

(1.西南林业大学林学院，云南 昆明 650224;2.昆明市东川区林业局，云南 东川 654100)

杉木林分密度对林分生长的影响研究

吉灵波1，舒德伟2

(1.西南林业大学林学院，云南 昆明 650224;2.昆明市东川区林业局，云南 东川 654100)

林分密度是影响林分生长的重要因素。经过查阅相关文献，阐述了相关学者对杉木林分密度与林分胸径、树高、蓄积量、株数之间关系，以及杉木林分各个生长阶段密度指标的选择等研究结果，认为林分密度在很大程度上决定了林分的内部结构，直接影响了林分的生长状况，故在杉木林分的整个生长过程中都应对其密度进行控制，以实现营林工作的最佳效益。

杉木；林分密度；密度指标；林分生长

造林密度的确定、树种各个生长阶段的抚育间伐标准以及采伐强度等都是为了在有限的自然条件下充分发挥林木的各种效益作用。而林分密度正是影响林分生长的重要因素。探讨杉木林分密度对林分生长的影响，可为杉木的可持续经营研究提供重要的依据。

在林木生长过程中，有两大主要因素影响着其生长：自然因素和人为因素。自然因素包括林木生长的大环境以及所处的生态系统，即气候、地形、土壤、海拔、其他物种、自然灾害等因素；人为因素包括种苗、施肥、抚育、管护、人为破坏等。在这些因素中，人为因素能更及时、迅速、简便地根据林木的生长需要而进行调整。

林分密度是指林地单位面积内的林木数量，其不但对整个林分结构造成直接影响，造成同树种不同密度下的的生长差异，而且也间接地影响了整个生态系统[1]。密度控制的主要途径是采取人为措施调整干扰，故如何控制合理的林分密度，调整林木对环境的利用率，使其充分发挥森林的社会效益、经济效益和生态效益一直是林业工作的重点问题。所谓合理的经营密度，是指针对不同的培育目标采取不同的密度控制，如培育杉木大径材需要主伐时既有相对大的大径材比例，又有合适的大径材株数[2]。采取合理密度可优化群体生产结构，提高群体对环境资源的利用率，从而反哺整个群体，提高整个群体的稳定性和生产力[3]。

1 林分密度控制图

在林业工作中，常常会为了简化工作过程、提高工作效率而采用许多经验式的理论和方法，如树种的材积表、出材率表、地位指数表等。林分密度控制图就是这样的一个从实践生产中诞生的理论。

20世纪50年代，日本学者吉良龙夫通过长期对草本植物种群的研究，发现其种群密度与生长之间存在着一种近似等式的数量关系，而后被林业和生态学家验证，这种种群密度与生长之间的关系同样可以应用到林业生产中[4-5]。Deaugelis和O′Naill[6]对娑罗双和柚木的林分自疏研究以及赵学农[7]对木果石栎林分密度、自疏效应的研究均借鉴了吉良龙夫的发现。但这些研究应用到林业中，由于受到林木种类及多因素的影响，都存在一定的局限性：简单和复杂的模型在林业中应用范围都较小，而且很难完全考虑到各个因子对林分的综合影响。刘景芳在编制杉木林分密度控制图的研究中认为，这一理论在林分疏密度相同时才有意义[8]。

2 密度与生长

林分密度决定不同目标培育树种的生产标准，林木胸径、树高是判断不同目标培育树种成材规格的重要指标，而且密度对林木胸径的生长具有非常显著的影响[9]。在林木生长初期，林分密度大的郁闭快，能很快形成森林小气候，反哺促进林木树高、胸径的生长；在生长中后期阶段，过密的林分会导致林分内部个体之间竞争激烈，抑制林木的生长，使林分内部生长参差不齐，自然枯死率较高，从而产生林分自然稀疏现象，不利于形成稳定的群体结构，推迟目标树种的成材利用时间[10-11]。

叶功富等[12]研究表明，不同密度杉木林分中的林木单株材积之间差异显著，其材积随林分密度的增加而减小；随着林分密度的增大，杉木的蓄积量表现为增大的趋势，这种增长的幅度随着年龄的增大呈现递减的趋势，在20年生时已不再显著；随着林分密度提高则小径木增加；根据对4种密度林分树高生长的调查分析，表明在整个生长发育过程中各密度林分树高呈平行增长。

童书振等[13]研究也得出相似的结论：不同密度的杉木林分，林木枝下高亦不同，其随着年龄和密度的增加而递增，但到12年生后，枝下高趋于稳定，变化不大；不同林分密度对杉木冠幅生长的影响，总的规律是随密度的增加而递减；不同林分密度的蓄积生长量均随年龄的增加而递减；各密度间的蓄积生长量随密度的增加而递增，但到某一年龄时，高密度的蓄积生长量却有下降的趋势。

应金花等[14]在2001年经过定位研究得出，炼山与不炼山第二茬杉木造林成活率与2年生的生长量并没有显著差异，且在2003年时再次通过研究得出，第一茬杉木林较高的林分密度虽然可以提高单位面积蓄积量，但对长期生产力的维持不利，其对地力的影响程度甚至超过立地管理措施，前茬林分密度过大(密度超过 1 500 株/hm2)，这可能是杉木连栽地力衰退的又一主要原因之一[15]。

黄建等[16]研究表明，随着林分密度的增大，杉木的蓄积量表现为增大的趋势，同时蓄积量与株数、胸径呈正相关关系，株数、胸径越大，蓄积量越大，而株数越多，胸径则越小。而为了培养杉木大径材(D>26 cm)，在单位面积保证一定的蓄积前提下，林木的株数不能过多或过少，经生产实践得出，杉木的合理密度为1 050株/hm2。

3 合理选择林分密度指标

对于林分密度,需要用不同的方式将林分内林木的拥挤情况表现出来，以更好地表现林分间的差异，这就需要一个林业上的衡量指标—林分密度指标。对于不同树种的不同时期，可能选择的林分密度指标都有所差异，所以许多林分密度指标都有它的适用范围。目前世界上常用的指标有株数密度、单位面积断面积、疏密度、Reineke密度指数、树冠竞争因子、树木面积比、相对植距和优势高—营养面积比等[17-20]。

林思祖等[21]利用半峰宽公式计算出杉木的合理密度经营度区间为0.64～0.88。据此可通过最大密度模型和合理密度经营度区间来计算杉木的保留密度。涂育合等[22]根据最大密度数学模型，拟合调查数据分析，得到培育杉木大径材在主伐时的适宜密度指标：18指数级时为1 005～1 382株/hm2，20指数级时为959～1 319株/hm2。

4 结语

林分密度管理已成为林业目标经营的关键技术，杉木林分的群体结构随着时间的推移而变化发展，在各个不同生长阶段均有其相应的适宜密度。在相同的立地条件下，随着密度的增加，林分营养面积以及平均胸径呈递减趋势。杉木林分适宜经营密度的范围，可由树冠的生长情况和林木个体之间所允许的树冠重叠程度来确定，以达到实现个体的充分发育和整个群体的高生产力[23-25]。

林分密度在很大程度上决定了林分的内部结构，直接影响了林分的生长状况。故在杉木的整个生长过程中都要对其林分密度进行控制，包括造林密度的确定、间伐强度与次数、间伐间隔期与起止期的确定等措施，并求得他们的最优组合，以实现营林工作的最佳经济效益。

对杉木由于连载导致地力衰退从而严重影响生长，环境问题以及人为活动导致系统生物多样性被严重破坏，从而间接影响林分生长等问题，都是在日后值得研究与探讨的。

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Influence of Stand Density ofCunninghamialanceolateon Stand Growth

JI Lingbo1,SHU Dewei2

(1.College of Forestry, Southwest Forestry University, Kunming 650224,Chnia;2. Dongchuan Forestry Bureau, Dongchuan, Yunnan 654100, China)

The stand density is an important factor affecting the stand growth. Based on the relevant literature, this paper illustrated the relationship between DBH, tree height, volume, and quantity ofCunninghamialanceolateand its stand density. The research on the indicators of stand density in all growth stages showed that the stand density largely determined the stand structure and directly affected the stand growth, which should be controlled in the whole growth process ofCunninghamialanceolateto achieve the optimization of forestry management.

Cunninghamialanceolate; stand density; density indicators; stand growth

2017-05-17.

吉灵波(1990-)，男，硕士研究生.研究方向：森林测计.Email：584798769@qq.com

10.3969/j.issn.1671-3168.2017.05.028

S791.27;S753.3;S758.52

A

1671-3168(2017)05-0135-03