石井山林场杉木大径材与方竹混交培育初探

龙 兴 邓蔚松 张玉平

（1.贵州省黎平县国有石井山林场，贵州 黎平 557300；2.贵州省黎平县国有东风林场，贵州 黎平 557318）

1.引言

杉木人工纯林经营模式,尤其是多代连栽,导致杉木地力衰退、生产力降低、稳定性下降等问题日益突出。研究表明，2代和3代15年生杉木树高分别比1代杉木下降7%和23%，3代林分比1代林分下降2个地位指数。2代杉木林蓄积量比一代下降近28%～40%，3代比1代减少47%～69%间。而营造杉木混交林可改善林分结构,显著提高林分生产力。

黎平方竹主要为狭叶方竹，因竹芯接近实心又称实竹。黎平县狭叶方竹多分布于清水江流域的山坡灌丛、林缘和沟谷等地，呈片状或小块状分布。普通竹子出笋期在3～4月，方竹出笋期为9～10月，是天然的“反季节蔬菜”，竹笋味美，属不可多得的山珍，经济价值较高。

通过对30年杉木成熟林的择伐加补植方竹这种混交模式，探索适宜的杉木单层林结构改造模式和杉木大径材培育模式，为黎平县林业产业的发展提供新思路。

2.试验地概况

黎平县位于贵州西南角，是贵州、湖南、广西三省交汇处，属于亚热带季风气候区，降雨充足，气候温暖，年平均降水量1325.9毫米，年平均气温16℃左右。黎平处于云贵高原与湖南丘陵过度地段，地形以山地为主，海波137～1589米。试验地设置在黎平县国有石井山林场，面积100亩，位于二望坡下部，海拔760米，该林地为1988年造林，初植密度为每亩110株，2012年进行过一次间伐，伐后每亩平均保留株数为84株，平均胸径23.1cm，平均树高14.2m，平均每亩蓄积22.43m³。林下植物以蕨类为主，有少量小灌木。

3.研究方法

3.1 试验设计

3.1.1 监测样地设置

选择长势良好，立地条件类似的地块设置4个样地，2个为伐后补植样地，2个为原始对照样地。在设置标准地时，采用罗盘仪定向，皮尺量距，在坡度大于5度时把斜距改算成水平距。样地设置1亩（20m×33.35m或22.23m×30m）的标准地，样地四角插1m长的pvc管作界桩。样地四周保留10m以上区域作保护隔离带。样地基本情况见表1。

表1 样地基本情况

3.1.2 施工作业区划分

根据试验需求，划分2类施工作业区。

3.1.2.1 择伐补植作业区，实施杉木择伐工作，以人工促进更新的方式在择伐后的杉木林中补植方竹，择伐前对保留木和采伐木进行标记，择伐时派专人监管。补植后选择适宜地块设置标准样地。

3.1.2.2 对照区，该区域不进行任何经营措施，确定区域后选择适宜地块设置标准样地。

3.2 施工作业

3.2.1 杉木择伐

3.2.1.1 择伐原则，一是去劣留优原则。伐除弱树、小树、被压树，砍掉平顶树、断尖树、分叉树，保留品质好、长势旺的单株。二是均匀分布原则。原则上要求保留木在林地上均匀分布，树冠尽量不重叠，以充分利用光照资源。

3.2.1.2 择伐方式和时间，择伐方式以单株择伐为主，2017年12月底前完成择伐作业施工。

3.2.1.3 择伐强度，《森林采伐作业规程》（GB/T1646）规定达到成熟林的防护采伐，采用择伐进行采伐，其采伐蓄积强度不超过40%。本次择伐蓄积强度为22%，株数强度为40%，伐后郁闭度0.6。

3.2.2 补植方竹

2018年2月底前完成林地清理，整地挖穴、施肥回填工作。挖穴规格50×50×40cm，每穴施肥250g，肥料为磷肥。2018年3月底前完成方竹栽植工作。2018年8月抚育1次，之后每年进行2次抚育、1次施肥（复合肥250g/株）。

3.2.2.1 移植方法，采用母竹移植的方式进行方竹补植。母竹宜选植株健壮而较低矮者，移植时留竹鞭1m，切勿伤笋芽，且带宿土，竹秆截去枝梢，只留3～4盘枝桠。栽后沟穴埋土踏实，盖以杂草保湿。为提高成林速度，设计初植密度为每亩120株。

3.2.2.2 施肥，盖度低于60%前进行单株穴状施肥，盖度大于60%后采用把肥料溶于水中的方式进行喷砂施肥。

3.2.2.3 竹林结构调整，为实现方竹丰产，必须要对其竹龄结构进行适当调整。一般而言，其竹林年龄结构的比例为3∶3∶3∶1，具体来说，就是一年生方竹占竹林的30%，两年生的方竹占竹林的30%，三年生的方竹占竹林的30%，剩余10%种植四年生方竹。

3.3 数据调查

数据调查工作耗时长，需要人力多，程序相当繁琐，需要我们耐心细致的工作，才能得出准确的研究数据。

3.4 数据处理

杉木材积计算公式：

其中：V代表材积，D 代表胸径，H 代表树高 。

数据分析使用 Excel2007和SAS统计软件。

4.样地调查结果分析

4.1 样地伐前、伐后情况

从表2中可以分析出，择伐前2类样地的杉木胸径、树高、材积差异并不明显。从表3中可以看出，通过40%株数强度的采伐，择伐补植样地平均胸径伐从18.5cm提高到23.1cm，平均树高从13.9m提高到15.9m，平均单株材积从0.27m³提高到0.35m³。

表2 杉木伐前胸径、树高和材积

表3 杉木择伐后保留木胸径、树高和材积

4.2 杉木生长情况

从表4、5中可以看出，到2022年，即树年龄达到35年时，2类样地平均胸径、树高、单株材积都有所增长，择伐补植样地增长量大于对照样地。到2022年5月，对照样地的平均胸径和单株材积分别提高了11.5%、25%，择伐补植样地的平均胸径和单株材积分别提高了17%、43%。通过分析可以得出（表6），平均胸径间存在较大差异，增长率相差4.5个百分点；平均单株材积间也存在显著差异，增长率相差18个百分点；平均树高差异不明显，仅相差1个百分点。这说明了择伐补植对杉木的胸径和材积的增长起到显著的促进作用。

表4 2022年杉木保留木胸径、树高和材积

表5 2022年杉木保留木平均胸径、树高和材积生长量

表6 2022年杉木保留木平均胸径、树高和材积增长率

4.3 方竹生长情况

经过4年的培育，方竹长势良好，通过2018～2022年对择伐补植样地1、样地2中方竹的生长量调查（表7、8、9），发现方竹母竹存活率只有70%，但每年的生长量都在显著提升，植株的改良效果明显。优势方竹的单株地径由母竹的1.0cm增长到1.5cm；优势方竹的单株高度由母竹的1.2m增长到3.1m；每亩出笋量由2018年的266株提高到2021年2174株；样地方竹总株数达到每亩4204株；平均地径达由0.4cm增长到0.9cm，平均高度达由1.2m增长到1.8m，方竹盖度从5%提高到58%。这说明样地的立地条件适宜方竹的生长，方竹的单株质量可以在此条件下得到持续改良，预计方竹盖度2～3年就可以达到90%以上。

表7 择伐样地方竹优势单株生长情况

现在还处于方竹的留笋保育期，方竹笋子的生长量数据和相关研究要等到采笋期才能进行。

表8 择伐补植样地1、样地2方竹出笋情况（株）

表9 择伐补植样地1、样地2方竹生长情况平均值

5.杉木大径材和方竹的经济效益、社会效益、生态效益

5.1 经济效益

通过培育杉木大径材，能够向社会持续提供一定量的优质木材，对社会经济发展起到一定的促进作用；以黎平县国有石井山林场为例，去掉造林时期的投资成本包括运输费、材料费、培育期间管理费和人工费等，择伐木材按400元/m³的净收益计算，每亩择伐木材3m³，每亩净收益可达1200元以上；保留木按现在的市价计算，30年后单株的价值都在400元以上，每亩的收益可达到1.3万元以上。

补植方竹可以有效利用林下土地，与杉木形成互补，在杉树保留木成长过程中也能让土地产生经济效益。方竹的竹笋是非常受欢迎的蔬菜，根据调查，黎平野生方竹鲜笋的产量可以达到60kg/亩，鲜笋的平均价格为8元/kg，每亩收益可达480元。通过人工改良培育，人工栽植的方竹笋产量预计能达到100kg/亩以上，每亩经济收入可达800元以上。

5.2 社会效益

5.2.1 扩大就业机会

可以通过雇佣的方式为当地周边农村提供50多个就业岗位，还可以通过技术培训的方式提高务工群众的林业技能水平，增强农民致富增收的能力。

5.2.2 推动周边方竹产业的发展

以国有林场为建设单位，保证营造林工程全部使用良种壮苗，采用集约经营的培育措施，带动周边村寨和个人开展杉木方竹混交经营。混交试验的开展，助推林场技术人员和全场职工森林经营理念转变，提高适应新形势下的森林经营水平，有效提升全场职工森林经营技能。

5.3 生态效益

通过杉木大径材提质培优措施，可以有效增加森林的单位面积蓄积量，提高林地生产力，确保森林资源永续利用；方竹林根系发达，竹鞭错综复杂、交叉盘结，可以疏松林内土壤，增强土壤通透性。每2年更换一次新叶，地面枯枝落叶层厚，对周围的环境有良好的改善。杉木和方竹的混交栽植将杉木单层纯林的结构改变为乔木加灌木的多层复层林结构，优化了林种结构，更增加了森林的水土保持能力和水源涵养能力。

6.结语

通过对样地数据进行分析，结果表明，样地作业施工前平均胸径、树高和材积均没有很明显的差异，样地处理5年后，平均胸径产生明显差异，采集出现极显著不同。择伐补植对人工杉木大径材培育有明显的促进作用，分析原因：一是通过择伐，增加了杉木林内光照和生长空间，通风透光的环境更利于杉木的生长；二是林下补植方竹，通过人工抚育施肥，有效改善了林地土壤肥力，增加了土壤透气性，提高了林地生产效益。

在郁闭度0.6的杉木林下补植方竹，符合方竹的生长特性，方竹长势良好。杉木与方竹形成混交林，达到近自然经营的效果，能有效提高林分质量水平，近自然经营作为一种重要的森林经营管理措施，对森林资源的可持续发展和林木蓄积的最大化利用都有重大意义。

本次调查研究结论因条件有限，试验时间还不足，结果并不能充分代表择伐杉木成熟林补植方竹进行混交培育的生长情况，后期还会对样地进行持续监测，从而得出更有效的研究成果。