黑龙江西部小黑杨林分密度与生长量关系研究

摘要 造林密度分别为3 m×5 m、4 m×5 m、5 m×5 m和6 m×5 m的41年生小黑杨试验林进行树高和胸径测定，分析小黑杨林分密度与生长量的关系。结果表明：不同密度对小黑杨树高、胸径和单株材积生长量影响显著，树木生长空间越大，单株材积生长量越大。密度为4 m×5 m小黑杨林分树高、胸径和单株材积生长量较高；不同密度的小黑杨林分生长规律相似，密度3 m × 5 m、4 m × 5 m、5 m × 5m、6 m × 5 m的林分成熟龄分别为26年、25年、24年和23年，41年生小黑杨已近枯死期。

关键词 小黑杨；黑龙江西部；林分密度；生长量

中图分类号：S792.11"""" 文献标识码：A"" doi：10.13601/j.issn.1005-5215.2025.01.015

Study on the Relationship Between Stand Density and Growth of Populus simonii × P. nigra in Western Heilongjiang

Bi Yu¹，Zhang Qiang¹，Wang Fusen¹，Zhao Pengzhou²，Li Yong¹，Zhao Xiao¹

（1. Qiqihar Branch of Heilongjiang Academy of Forestry，Qiqihar 161005，China;2. Cuohai Forest Farm，Longjiang County，Qiqihar City，Heilongjiang Province，Qiqihar 161199，China）

Abstract In order to explore the effect of stand density on the growth of Populus simonii × P. nigra in the western region of Heilongjiang Province，the height and DBH of 41-year-old Populus simonii × P. nigra experimental forest with planting densities of 3 m × 5 m，4 m × 5 m，5 m × 5 m and 6 m × 5 m，respectively，were measured，and the relationship between stand density and growth of Populus simonii × P. nigra "was analyzed.The results showed that different densities had significant effects on the height，DBH and individual volume growth of Populus simonii × P. nigra. The larger the tree growth space，the greater the individual volume growth. However，the height，DBH and individual volume growth of Populus simonii × P. nigra stand were higher when the density was 4 m × 5 m. The growth law of Populus simonii × P. nigra stand" with different densities was similar. The mature ages of Populus simonii × P. nigra" stand" with densities of 3 m × 5 m，4 m × 5 m，5 m × 5 m and 6 m × 5 m were 26 years，25 years，24 years and 23 years，respectively. The 41-year-old Populus simonii × P. nigra had nearly died.

Key words Populus simonii× P. nigra;western Heilongjiang;stand density;growth

杨树（Populus spp.）是杨柳科（Salicaceae）杨属（Populus）树种的统称，是当今世界中纬度地区栽培面积最广、木材产量最高的一个树种^[1]。杨树分布广泛，在我国从北至南均有分布。其生长快、材积产出高、对干旱环境和寒冷环境的适应性强、对病虫害抗性高，因此可广泛用于防护林、用材林的建设。小黑杨（Populus simonii × P.nigra）是中国林业科学院林业研究所以北京地区的小叶杨（Populus simonii）为母本，欧洲黑杨（P. nigra）为父本，通过人工杂交培育的良种。其生长速度快，树干通直，耐低温、干旱、盐碱，材质优良，是我国北方地区重要的经济绿化树种^[2-3]，同时也广泛应用于防护林工程建设中，在抵御自然灾害、维护基础设施、提高农业生产、改善和保护环境以及维持生态平衡等方面发挥了重要作用^[4-7]。在防护林的造林过程中，造林密度直接影响林木生长速度及林产品产量和质量，关系到林分的稳定程度和防护效能^[8]。适地适品种是造林的重要原则，密度是栽培措施中重要的调控手段，对林分的生长和产出有着重要影响^[9-10]。前人对杨树品种、密度和生长的互作关系开展了大量研究^[11-12]，但这对黑龙江地区主栽品种小黑杨造林密度与生长相关性的研究却鲜有报道。本研究通过设置不同造林密度，比较不同处理之间的生长特征差异，探究小黑杨林分密度与生长量之间的关系。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地设在富裕县富路镇，地处47°30′— 47°45′N，124°30′—125°00′E，年平均气温2 ℃，≥10 ℃年均积温2 580.5 ℃，年降水量400～450 mm，年蒸发量1 589.4 mm，干燥度1.3，无霜期130 d左右。土壤为碳酸盐黑钙土。地势平坦，日照时间长，土壤较肥沃，具备发展农林业生产的有利条件。

1.2 试验材料与试验设计

小黑杨大径材培育密度试验林于1982年在富裕县富路镇解放村采用2根1干苗造林，随机区组设计，4次重复，4个初植密度分别为3 m×5 m、4 m×5 m、5 m×5 m和6 m×5 m，每个处理50 m×50 m，试验地面积4 hm2。

1.3 测定方法

2022年11月对试验林进行树高和胸径生长量调查，并计算材积。按初植株行距、小区平均胸径选取2株做解析木，每2 m截取一个区分段，共做8株解析木，室内观测各段圆盘带皮及去皮直径。

1.4 数据分析

采用SPSS19.0统计软件进行单因素方差分析，检验相关指标的差异显著性。用Excel作图，绘制生长过程曲线。

2 结果与分析

2.1 不同密度对小黑杨生长的影响

富裕县富路镇解放村不同密度41年生小黑杨树高、胸径、材积的生长量方差分析见表 1。结果表明，不同密度对小黑杨树高生长量影响达显著水平。不同造林密度小黑杨树高大小顺序4 m×5 m＞3 m×5 m＞5 m×5 m＝6 m×5 m。多重比较结果表明，不同密度间3 m×5 m与4 m×5 m，5 m×5 m与6 m×5 m的树高生长量差异不显著，但3 m×5 m、4 m×5 m与5 m×5 m、6 m×5 m的差异达显著水平，说明林分密度越小，小黑杨树高生长越快。

不同造林密度小黑杨胸径大小顺序4 m×5 m＞3 m×5 m＞6 m×5 m＞5 m×5 m。不同密度间6 m×5 m的胸径生长量与5 m×5 m、4 m×5 m、3 m×5 m差异显著为最高水平，5 m×5 m与4 m×5 m的差异不显著为第2水平，3 m×5 m为第3水平。4 m×5 m的胸径生长量分别比5 m×5 m、6 m×5 m、3 m×5 m高18.7%、8.8%和6.1%。

木材生长是工业用材林最终的培育目标。通过对不同密度小黑杨树高和胸径生长量进行观测，利用经验公式计算出对应不同密度的单株材积生长量。对富裕县富路镇解放村不同密度41年生小黑杨材积生长量方差分析结果（表1）表明，不同密度间、区组间以及不同密度与区组互作间小黑杨单株材积生长量差异均达显著水平。

从表1可知，林分株行距越大，单株材积生长量越大，6 m×5 m株行距下的单株材积生长量显著高于3 m×5 m、4 m×5 m、5 m×5 m，4 m×5 m和5 m×5m的差异不显著，但与其他2种株行距的差异显著。6 m×5 m株行距下的单株材积生长量分别比3 m×5 m、4 m×5 m、5 m×5 m高38.2%、14.6%和13.7%。按公顷蓄积量计算（保存率95%），3 m×5 m、4 m×5 m、5 m×5 m和6 m×5 m蓄积分别为208.9、188.7、152.5和144.3 m3hm^-2。初植株行距较小的公顷蓄积越大，经济效益越好。培育大径材既要考虑木材用途同时要兼顾经济效益，应适当稀植，4 m×5 m、5 m×5 m较适宜。

从杨树用材林高效培育出发，应该兼顾初值株行距、树木生长规律、数量成熟、经济成熟等性状指标，适时调控林木生长空间并采伐利用。

2.2 不同密度小黑杨生长规律

小黑杨不同密度试验林初植株行距为3 m×5 m的树干解析生长曲线见图1，树高生长从造林后一直处于较快态势，到8年出现拐点，之后生长缓慢；胸径和材积生长是从18年开始生长逐渐缓慢。

植株行距为4 m×5 m的小黑杨不同密度试验林树干解析生长曲线见图2。树高生长从造林后一直处于较快态势，到12年出现拐点，从此以后生长下降，26年后生长缓慢且平稳；胸径生长是从22年开始生长逐渐缓慢，以后生长更迟缓；材积生长量从16年生长出现下降趋势，22年以后生长缓慢。

初植株行距为5 m × 5 m的小黑杨不同密度试验林树干解析生长曲线见图3。树高和胸径生长从造林后一直处于较快态势，到12年出现拐点，出现生长下降，之后生长缓慢且平稳；材积连年生长量从16年生长出现下降趋势，总体上呈现缓慢生长。小黑杨生长在16～20年开始进行近熟期，22～26年之后生长开始下降，达到成熟龄，进入衰老期。

初植株行距为6 m × 5 m的小黑杨不同密度试验林树干解析生长曲线见图4。树高生长从造林后一直处于较快态势，到10年出现拐点，从此以后生长下降，至16年以后生长缓慢且平稳；胸径生长从10年开始生长下降，到20年后逐渐缓慢，以后生长更迟缓；材积生长量从16年生长出现下降趋势，24年以后生长缓慢。

小黑杨生长总体趋势：树高生长在5～18年出现高峰，18～24年生长缓慢，林分空间较小的3 m×5 m、4 m×5 m树高生长高峰出现较晚；胸径生长10～18年出现高峰，20～26年生长开始缓慢，林分空间较大的5 m×5 m、6 m×5 m胸径生长高峰出现较晚；单株材积生长16～22年生长出现高峰，22～26年生长开始缓慢，林分空间较大的5 m×5 m、6 m×5 m材积生长高峰出现较晚。

3 结论与讨论

3.1 不同密度对小黑杨树高、胸径和单株材积生长量影响显著，其中，株行距越大，树木生长空间大，单株材积生长量越大；但综合分析表明密度为4 m × 5 m小黑杨树高、胸径和单株材积生长量较高。

3.2 树高生长在10～18年出现高峰，18～24年生长缓慢，林分空间较小的3 m×5 m树高生长高峰出现较晚；胸径生长10～18年出现高峰，20～26年生长开始缓慢，林分空间较大的5 m×5 m、6 m×5 m胸径生长高峰出现较晚；单株材积生长16～22年生长出现高峰，22～26年生长开始缓慢。

3.3 39年生小黑杨3 m×5 m、4 m×5 m、5 m×5m、6 m×5 m株行距的成熟龄分别为26年、25年、24年和23年。

3.4 不同密度的小黑杨生长规律相似，小黑杨在22～26年已进入衰老期，采伐及利用应在这之前进行。41年生小黑杨已近枯死期，该试验完成小黑杨生长的全周期，此时的试验林及数据非常珍贵，可为黑龙江西部地区小黑杨用材林、防护林林分构建提供参考依据。

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