黄山松人工林生长规律研究

郑天才 张建设 董卉卉 李凤英 史晓海

摘要：以黄柏山林场多功能森林经营样板基地内黄山松人工林为对象，设置长久固定观测样地，对其生长过程进行了调查研究。结果表明：黄山松人工林胸径平均生长量的最大值出现在20a，连年生长量的最大值出现在15a，平均生长量和连年生长量的相交时间在21～22a;树高平均生长量、连年生长量的最大值均出现在20a，平均生长量和连年生长量的相交时间在22～23a;单株材积平均生长量、连年生长量的最大值同出现在30a，平均生长量和连年生长量的相交时间在33～35a，达到数量成熟;蓄积的平均生长量和连年生长量均在林龄20a时达到最大，当林龄达到40a时，生长率出现负增长现象。

关键词：黄山松;平均生长量;连年生长量;生长率

中图分类号：S7 文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2019）15-0230-02

1引言

在林木的生长发育过程中，随着林龄的变化会呈现出相应的规律，即林木生长规律。林木的胸径、树高、单株材积等生长量可以直观地反映出林木生长规律。已有相关研究表明，对林木生长规律进行研究，有利于生产者掌握林木各生长阶段的特点，以此安排合理的生产经营措施，实现对林分长期科学的经营管理和规划，达到林木速生、丰产和优质的目的。

黄山松（Pinustaiwanensis）为我国特有树种，是东部亚热带高海拔山地造林、生态恢复以及绿化的重要树种。目前，关于黄山松的研究主要集中在间伐对黄山松人工林生长的影响、黄山松碳氮磷化学计量特征、黄山松生物量以及生态位特征等方面，而关于黄山松生长规律的研究鲜有报道。鉴于此，本文以国有黄柏山林场国家森林经营样板基地的黄山松人工林为研究对象，从胸径、树高、单株材积、蓄积等方面探索黄山松人工林的生长规律，以期为黄山松人工林的多工能经营提供科学依据。

2研究区域概况

国有黄柏山林场是全国20家森林经营样板基地建设单位之一，位于河南省商城县东南部，因产药材黄柏而得名。地理坐标介于北纬31°23～31°35和东经115°13～115°20之间。海拔400～900m，坡度15～35°，年均气温14.8℃，年均降雨量1298.2mm。

3研究方法

3.1林木因子调查

以黄山松人工林为研究对象，按照典型选样原则，设置了面积为20mX 20m的4个固定长期观测样地。分别于黄山松林龄10a、15a、20a、25a、30a、35a、40a、45a时对固定样地内胸径大于5cm的黄山松进行调查，测定树高、胸径、冠幅等因子。

3.2黄山松单株材积、蓄积、生长率计算

黄山松单株材积采用：V=0.000062341803D^1.8551497H^0.95682492，单位面积蓄积为单位面积内所有单株黄山松材积累加。

生长率采用普雷斯特公式：Pn=[（ya-ya-n）/（ya+ya-n）]·200/n。

公式中：V为材积（m³），D为胸径（cm），H为树高（m），Pn为n年间的平均生长率（%），ya，ya-n分别为a和a～n年的胸径、树高、材积、断面积和蓄积。

3.3数据处理

采用Excel和SPSS软件进行数据分析处理，采用单因素方差分析法（one-wayANOVE）和Duncan法进行方差分析以及多重比较（a=0.05）。

4结果与分析

4.1黄山松人工林胸径生长规律

由表1可知，黄山松人工林胸径的平均生长量和连年生长量先随林龄的增加而增加，后随林龄的增加而降低。林龄20a时，平均生长量达到最大为0.64cm*a^-1;林齡15a时，连年生长量达到最大为0.67cm*a^-1。胸径平均生长量和连年生长量相交于21～22a，表明这之前黄山松人工林胸径一直处于较高生长阶段。黄山松人工林胸径生长率随林龄的增加而降低，林龄15a时，生长率为8.55%，显著高于其他林龄段，当林龄达到30a后，胸径生长率在各林龄段无显著差异。

4.2黄山松人工林树高生长规律

由表2可知，黄山松人工林树高的平均生长量和连年生长量先随林龄的增加而增加，在林龄20a时达到最大，分别为0.43m·a^-1和0.48m·a^-1，后随林龄的增加呈下降趋势。树高平均生长量和连年生长量交叉点出现在22～23a，这之前连年生长量大于平均生长量，为黄山松人工林树高生长迅速期。黄山松人工林树高生长率随林龄的增加而降低，林龄15a时，生长率为8.65%，显著高于其他林龄段，当林龄达到40a后，树高生长趋于停止，生长率显著低于其他林龄段。

4.3黄山松单株材积生长规律

由表3可知，黄山松单株材积的平均生长量先是一直呈上升趋势，当林龄30a时，达到最大值0.0027m³·a^-1，此后缓慢下降，但仍能保持着一个较快的生长速度。连年生长量在生长初期增长迅速，高峰也出现在林龄30a，峰值为0.0043m³·a^-1，随后呈较快下降趋势。黄山松单株材积的平均生长量与连年生长量相交的时间为33～35a，此后连年生长量小于平均生长量，表明黄山松人工林在这林龄段达到数量成熟。黄山松单株材积生长率随林龄的增加而降低，林龄15a时，生长率为10.6407%，显著高于其他林龄段，当林龄达到35a后，单株材积生长率在各林龄段无显著差异。

4.4黄山松人工林蓄积生长规律

蓄积是判断林分生产力的重要指标，一般为森林经营和采伐利用提供了重要的依据。由表4可知，黄山松人工林蓄积的平均生长量和连年生长量均在林龄20a时达到最大，分别是7.6404m³·hm^-2·a^-1和12.7754m²·hm^-2·a^-1，此后都呈下降趋势，二者相交的时间为21～23a。当林龄达到40a时，因自然稀疏等原因，连年生长率呈负值。黄山松人工林蓄积的生长率总趋势随林龄的增加而降低，林龄20a时，生长率为10.5650%，显著高于其他林龄段，林龄35a时，生长率为0.8993%，显著低于其他林龄段，林龄40a及以后，生长率呈负值。

5结论与讨论

通过对黄山松人工林生长规律的研究可知，胸径平均生长量的最大值出现在20a，连年生长量的最大值出现在15a，平均生长量和连年生长量的相交时间在21～22a;树高平均生长量、连年生长量的最大值均出现在20a，平均生长量和连年生长量的相交时间在22～23a;单株材积平均生长量、连年生长量的最大值同出现在30a，平均生长量和连年生长量的相交时间在33～35a，达到数量成熟。同时，方差分析也显示，在黄山松人工林生长幼林期，胸径、树高、单株材积生长率显著高于其他林龄期，因此，在黄山松人工林培育过程中，应于幼林期做好施肥、灌溉等措施，保障林木快速生长所需要的养分。

黄山松人工林蓄积的平均生长量和连年生长量均在林龄20a时达到最大，此后都呈下降趋势。、随着林分的进一步生长，对生长空间和营养空间的竞争也愈加激烈，林木株数随林龄的增加而减少，自疏现象加剧，导致黄山松人工林生长的中后期，蓄积生长率出现负增长现象。鉴于此，在20a后应该加强对黄山松人工林的密度控制，减小林木间的竞争，改善林内小气候，延长速生期，提高林分质量和出材量。