杉木人工林天然更新阔叶树生长效果分析

张炳春

(福建省宁化县自然资源局，福建 宁化 365400)

1 引言

在我国南方，杉木是重要速生用材树种之一， 生长快， 材质好， 产量高， 用途广， 且距今有1000多年的人工栽培历史。但由于片面追求速生丰产及经济效益，采取成熟林皆伐连栽的经营模式，导致地力衰退，森林生态系统退化、生态功能下降,生物多样性退化，林地难以可持续经营[1～4]。为提高地力，增加生物多样性，近年来，国家大力发展针阔混交造林，很多学者也对针阔混交造林效果进行了研究[5～7]，但人工种植的针阔混交林大都属于同龄单层林，树种结构单一，相对于天然的异龄复层林来说，天然林能够更好地发挥生态效益，增加生物多样性。为了解决这些问题，很多学者进行了多方面的研究，提出了近自然林业经营理论[8～10]，近自然林业就是经营与利用人工林，按天然林恢复(更新)的自然规律，相近似地采取造林技术措施，实现人工林“天然化”的目的[11]。本文对宁化国有林场20年生的人工杉木林中天然更新阔叶树生长效果进行调查分析，为国有林场近自然林业经营理论和实践提供参考。

2 试验地概况

试验地位于福建省宁化国有林场陈坊工区009林班19大班030小班。东经116°44′32″～116°44′43″，北纬26°8′54″～26°9′9″，海拔高400～550 m,坡度26°，属中亚热带季风气候，气候温和，雨量充沛，年平均气温15～18 ℃，1月极端最低温-5.5～6 ℃。1998年人工栽植杉木，栽植密度2505株/hm2，栽植面积10.1 hm2，栽植前为马尾松阔叶树混交林采伐迹地，栽植后当年除萌1次，割草抚育1次，第二年割草抚育1次,第三年割草抚育1次，在抚育时对天然更新的阔叶树给予留下。

3 试验方法

调查方法：于2019年10月中旬，在试验地分不同坡位设置面积为1亩的标准地9个，对标准地内胸径大于5 cm的所有树木每木检量胸径、树高并计算蓄积量，对于胸径小于5 cm的只计算株数。

分析方法：根据标准地的平均胸径，平均树高和株数，按《福建省阔叶树二元立木材积表》和《福建省杉木人工林二元立木材积表》计算出阔叶树、杉木单株材积，再推算出每公顷蓄积量。并对调查数据进行方差对比分析及LSD法多重比较分析。

4 结果与分析

4.1 不同坡位对天然更新阔叶树种类及密度的影响

不同坡位对阔叶树更新种类及密度具有显著影响。从表1可以看出,山谷和中部阔叶树天然更新的种类比脊部较多，山谷和中部天然更新的阔叶树有6种，脊部天然更新的阔叶树4种；中下部天然更新阔叶树的种类比脊部多了2种。山谷天然更新的阔叶树密度1515株/hm2，中部天然更新的阔叶树密度1275株/hm2，脊部天然更新的阔叶树密度1020株/hm2，山谷天然更新的阔叶树密度平均比中部和脊部高出18.8%和48.5%。从表1也可以看出，檫树更新株数最多，其次是木荷及丝栗栲，杉木保留株数脊部的最多，其次是中部和山谷，说明山谷的阔叶树天然更新后长势超过了杉木，中下部的阔叶树成了优势树种，原来种植的杉木竞争不过阔叶树，被阔叶树替代。经方差分析及LSD法多重比较：不同坡位天然更新的阔叶树密度达到极显著差异水平(表2)。

表1 不同坡位林木密度统计(胸径大于5 cm) 株/hm2

4.2 不同坡位对天然更新阔叶树胸径生长的影响

不同坡位对天然更新阔叶树胸径有较大的影响。从表3可以看出，阔叶树各树种山谷的平均胸径均比中部和脊部大，阔叶树综合平均胸径山谷比中部高19.4%，比脊部高49.5%。经方差显著性检验及LSD法多重比较分析：胸径生长达到极显著差异水平(表4)。

表2 不同坡位阔叶树密度方差分析及其显著性检验

表3 不同坡位胸径生长量统计 cm

表4 不同坡位对阔叶树胸径生长影响方差分析及其显著性检验

4.3 不同坡位对天然阔叶树树高生长的影响

不同坡位对天然阔叶树树高生长具有较大的影响，从表5可以看，阔叶树各树种山谷的平均树高均比中部和脊部高，阔叶树综合平均树高山谷比中部高19.4%，比山脊高25.6%。经方差显著性检验及LSD法多重比较分析：树高生长有显著差异水平(表6)。

表5 不同坡位阔叶树树高生长统计 m

表6 不同坡位对阔叶树树高生长影响方差分析及其显著性检验

4.4 不同坡位对阔叶树蓄积量的影响

不同坡位对天然阔叶树蓄积量生长具有较大的影响，从表7可以看，阔叶树各树种山谷的单位蓄积量均比中部和脊部高，阔叶树综合单位蓄积山谷比中部高77.3%，比脊部高303%。单位总蓄积量下坡266 m3/hm2,分别比中部和脊部高9.5%和15.9%。经方差显著性检验及LSD法多重比较分析：蓄积生长达到极显著差异水平(表8)。

表7 不同坡位阔叶树蓄积量生长统计 m3

表8 不同坡位对阔叶树蓄积生长影响方差分析及其显著性检验

5 结论与讨论

(1)不同坡位对天然阔叶树的种类及密度有影响，山谷和中坡阔叶树的种类及密度均比脊部多而且超过杉木成为优势树种。

(2)不同坡位对天然阔叶树的胸径和树高生长具有显著影响，胸径和树高生长从高到低均是山谷>中部>脊部。

(3)不同坡位对天然阔叶树的蓄积生长具有显著影响，蓄积量生长从高到低是山谷>中部>脊部。

(4)该试验地已经由原来栽植的杉木纯林演替为多树种混交的杉阔混交林，林分结构出由单层同龄林林变为复层异龄林，按树种看，檫树生长最好，其次是南酸枣，与杉木共同成为了上层木，拟赤杨、刨花楠、木荷更小，形成中间层，下层还有胸径小于5 cm的阔叶树，主要有丝粟栲、木荷和刨花楠，说明阔叶树有强大的天然更新能力，在山谷或中下部立地条件较好的地方，如果没有人为干预或破坏，可以天然更新成林。

(5)今后要继续按近自然林业经营的方向对该小班进行经营，保留目的树，伐除干扰树，提高森林结构的丰富度和多样性 ,从而使森林的生态功能得到质的提升[12]。笔者本文只是对杉木人工林天然阔叶树生长效果进行了分析，今后还要从近自然林业方面，加强对人工杉木林及人工马尾松林的研究，为林业的可持续经营提供经营参考。