恩施市国有铜盆水林场杉木大径材培育关键技术及投资效益

摘 要 为满足人们对杉木材种的多样化需求，恩施市国有铜盆水林场重视杉木人工林培育，尤其是杉木大径材的培育。通过采取实生苗培育（采种、消毒催芽、苗圃地选择、苗圃整地、播种、苗期管理）、科学造林（造林地选择、整地、混交造林、植苗、补苗、精细化抚育管理）、病虫害防治等关键技术措施，调查发现10 hm2试验林28 a生杉木林分平均树高为23.6 m，平均胸径为30.8 cm，活立木蓄积量达731 m3·hm-2，生产商品材475 m3·hm-2，每公顷净收益可达32万元，具有较好的经济效益、社会效益和生态效益。表明杉木在鄂西南高海拔山区也可良好生长，从公顷蓄积量指标来看，其杉木大径材培育关键技术已经成熟，可以复制推广。

关键词 杉木大径材；培育技术；投资效益；湖北省恩施土家族苗族自治州恩施市

中图分类号：S727.1 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2025.01.055

杉木（Cunninghamia lanceolata）是我国特有用材树种，因材质好、用途广[1]在我国南方地区广泛栽植。1995年以前，恩施市国有铜盆水林场杉木人工林培育以中、小径材为主，基本上不涉及大径材的培育。后为满足人们对杉木材种的多样化需求，高产、优质的杉木大径材的培育得到高度重视，并于1995年开始营造杉木大径材试验林，从实生苗培育、科学造林、精细化抚育管理、病虫害防治等方面开展关键技术研究，取得良好效果。本研究对恩施市国有铜盆水林场10 hm2试验林28 a生杉木大径材进行调查，林分平均树高23.6 m，平均胸径30.8 cm，活立木蓄积量达731 m3·hm-2，在生态效益持续提升的同时，经济效益也极为显著。

1 "杉木大径材培育关键技术

1.1 "实生苗培育

1.1.1 "采种

采用良种是培育大径材的重要保障，因为良种造林形成的人工林才具有速生、丰产、优质、抗逆性强的特点。铜盆水林场杉木种子园建于1990年，园址选在铜盆水林场场部的野鸡峡（海拔1 050～1 280 m），从湖北、重庆、四川、湖南、贵州、江西等10省（市）采集158个优树建园（面积600 hm2），采用随机排列和错位排列的种植方式。

1.1.2 "消毒、催芽

为预防病虫害，播种前要对种子进行消毒。选择种子净度≥95%、发芽率≥50%、含水量＜10%的Ⅰ级种子，用浓度为0.5%高锰酸钾溶液浸泡种子2 h消毒后用清水冲洗干净。杉木种子的休眠类型为强迫休眠，通过催芽可以解除休眠，使幼芽适时出土，出苗整齐，以增强苗木抗性，提高苗木产量和质量，因此，播种前对种子进行催芽处理，在育苗、造林工作中具有非常重要的意义。用40～60 ℃温水浸种催芽，用水量为种子体积的2倍。当“裂嘴露白”的种子数达30%时即可播种。需要注意的是，催芽时，将温水倒入盛种子的容器时需边倒水边搅拌；若浸种时间超过12 h，应换水（冷水）。

1.1.3 "苗圃地选择

杉木喜温暖湿润，要求土壤肥沃、排水良好。苗圃地选择在林场场部的六池，靠近道路、水源，自然坡度10°、光照充足的东南坡新开荒地，土壤为黄棕壤，土层深度60 cm，团粒结构，有机质含量为4.6%，质地肥沃，pH值6.5。

1.1.4 "苗圃整地

整地是育苗的重要环节，也是保证壮苗丰产的基础。整地能改善土壤水、肥、气、热条件，提高土壤肥力。林场7—9月晴天多雨天少，苗圃整地有利于土壤熟化，减少病虫害，通常在8月进行整地。整地步骤：1）平地。清除圃地上的杂灌、杂草，推平高处，填平低洼，同时捡出石块，使耕作区达到基本平整。2）浅耕。采用圆盘耙、钉齿耙清除杂灌、杂草残根，切碎盘结紧密的生草层和翻埋杂草种子，深度为10～15 cm。3）耕地。用小型挖掘机翻耕，深度20～30 cm，确保耕后土壤不板结和形成硬土块。4）耙地。耙平地面，粉碎土块，清除杂草，保蓄土壤水分等。质量要求为耙透、耙实、耙细、耙平，达到平、匀、细。

1.1.5 "播种

林场面积小，气候明显，冬暖夏凉。冬季无冻害，冬播的幼苗出土早，苗木抗性强，一般在12月15—16日播种，用种量在150 kg·hm-2左右为宜。播种前用生石灰900 kg·hm-2和3%呋喃丹颗粒剂2.5 kg混合细土25～50 kg拌匀，均匀撒于土表进行土壤消毒，施腐熟饼肥1 500 kg·hm-2和钙镁磷肥1 500 kg·hm-2作基肥，随耕翻土壤进入耕作层。采用高床育苗，床面宽1.2 m、高30 cm，步道宽30 cm，床面呈瓦背形。将催芽的种子均匀撒在床面上，盖1.0 cm厚黄心土，淋足水分。清沟后，覆盖稻草保湿，厚度以不见地面为宜。

1.1.6 "苗期管理

1）出苗期管理（4月）。约有80%种子长出子叶时，于阴天或傍晚时分3次将覆盖稻草揭除，每次揭除覆盖稻草的1/3。保持土壤湿润、疏松和适宜温度，保证幼苗生长所需水分和环境条件。

2）幼苗期管理（5—6月）。幼苗生长缓慢，苗高一般在8 cm以内，但地下侧根生长较快，主根长达5 cm。此阶段要勤松土勤除草，防止表面土壤板结，松土深度约5 cm，以不伤害苗木根系为准。幼苗期对氮、磷敏感，齐苗后10～15 d喷施1次0.5%尿素溶液。同时，选择阴天对苗木进行间苗，密度为3 000～3 750 株·hm-2。间苗时要将有病虫害、发育不正常或生长弱小、过密的苗木拔出，较稀区域采取补苗措施。间苗和补苗前后都需浇水，保证苗木成活并正常生长。

3）速生期管理（7—8月）。速生期是苗木生长的关键时期，此阶段杂草除早、除小、除了。同时苗木对水肥的需求量增加，每隔15～20 d结合阴雨天气使用复合肥[m（N）∶m（P）∶m（K）＝15∶15∶15]45～75 kg·hm-2施肥3～4次，施肥量根据苗木生长情况逐渐增加。适当灌水，保持土壤湿润。

4）木质化期管理（9月以后）。此阶段除了可以施1次钾肥外，应停止一切促进苗木生长的措施，保证苗木完全木质化，进入休眠期。

1.2 "科学造林

1.2.1 "造林地选择

造林地选择在林场的庆坪分场，地理坐标为东经109°21′，北纬30°19′，海拔1 460～1 510 m，坡度20°。庆坪分场气候温和，阳光充足，雨量充沛，属典型的北亚热带气候。年平均气温12.9～14.5 ℃，最冷月为1月，平均气温为5.5～7.5 ℃，最低气温0.3～3.3 ℃；最热月为7月，平均气温为21～24.1 ℃，最高气温33.6 ℃；全年无霜期180～245 d，年均日照时数1 200～1 400 h，年太阳辐射86～93 kcal·cm-2，≥10 ℃年积温4 516 ℃；相对湿度80%～88%；年均降水量1 200～1 800 mm，主要集中在2—7月，月均降水量在200 mm以上。冬无严寒，夏无酷暑。其气候的垂直变化十分明显，具有区域小气候特色。属采伐迹地，前茬为柳杉纯林。土壤为黄棕壤，pH值4.5～6.5，有机质含量为4.3%～4.5%，土层深度≥100 cm，腐殖质层厚度≥40 cm，疏松、团粒结构、排水良好，立地指数22的山地中下部，坡度约20°，面积10.0 hm2。与鄂西南山区最适杉木生长海拔800～1 200 m的二高山相比，试验地属于高海拔地块。

1.2.2 "造林整地

7月下旬造林整地。整地经过伏天高温，土壤熟化快，同时草木残体翻入土中易腐烂。整地前将造林地采伐剩余物或杂草、灌木等天然植被清理干净。使用带状整地的方法，带的方向沿等高线保持水平。因为造林地块坡度较大，加上杉木属于喜光树种，要求充足的营养空间和光照条件，因此整地带宽为3 m，变化幅度0.5～1 m。使用挖掘机深翻土壤，等土壤充分风化，并清理干净石块、树根之后，人工挖穴。杉木随着造林密度的增大，能使树干饱满、干形通直，减少木材中节疤的数量和大小，对培育大径材是有益的。但造林密度过大，会抑制树高和直径的生长，综合考虑杉木生长的特点，最终栽植密度确定为2 500株·hm-2（株行距2 m×2 m）。挖穴时将心土和表土分开放在穴旁。考虑到造林地块海拔高，适当加大整地深度以增加土壤温度，明穴规格设计为60 cm×60 cm×60 cm，正方形配置。植苗前30 d左右将充分腐熟的厩肥按10 kg/穴施入穴底部，回填表土充分搅拌，再回填心土成瓦背形，高于地面5 cm，待自然沉降后植苗。

1.2.3 "混交造林

为充分利用地力，保持林间生物多样性，增强林木抵御自然灾害及抗病抗虫能力，杉木造林时应当重视混交林的营造。混交类型为主要树种混交，混交树种为杉木和马褂木，两者的比例为2∶1。营造混交林时，采用带状混交。

1.2.4 "植苗

选择国标Ⅰ级苗进行栽植，即当年生苗木为地径＞0.4 cm、苗高＞24 cm，顶芽饱满、无损伤、无病虫害的杉木苗。造林地冬季土壤冻土，冬季植苗易发生冻害，因此植苗时间选在3月中旬为宜。尽量做到起苗后立即栽植，防止苗木失水过多，确保成活率。植苗时采用“三埋两踩一提苗”的方法，做到苗正、根舒、栽紧、不窝根，即在穴中竖直放苗后，让根系充分伸展，填湿细土埋苗根；当填到1/2左右时，将苗木向上轻提，使根系与土壤紧密接触，再填细土，分层压实；当填到穴满，再踩实，最后覆上虚土至苗木根颈处原土印以上3～5 cm。

1.2.5 "补植

栽植后30 d左右开始调查，及时对没有成活的苗木进行补植，使成活率达到98%以上[2]。栽植后3 a再进行调查，如果保存率达不到95%，用备用苗木进行补栽。

1.2.6 "抚育管理

1）松土除草。为使杉木尽快郁闭成林，需人工松土除草连续抚育3年，每年2次，第1次是在杉木生长高峰期之前的6月，防止杂灌、杂草与杉木竞争水肥；第2次在杂草种子成熟前的9—10月，避免来年杂草野蛮生长。松土除草应选择晴好天气，做到里浅外深，不伤害苗木根系，深度为10～15 cm[3]。

2）合理施肥。1995年，在恩施市农业局的支持下，林场对造林地块测土配方，制定了幼龄林、中龄林、近熟林的施肥方法。幼龄林对氮元素非常敏感，氮肥能使杉木迅速生长，幼龄林施肥以氮肥为主，测土配方氮、磷、钾质量比为5∶1∶1；中龄林对氮、钾元素敏感，施肥以氮肥和钾肥配合施用为主，测土配方氮、磷、钾质量比为5∶1∶3；近熟林对养分需求全面，施肥以氮、磷、钾各占15%的复合肥为主。杉木造林后初3 a每年结合第一次松土除草施肥1次，视植株生长情况施肥，用量0.15～0.30 kg/株。首次间伐后第一个夏季的6月上旬，沿树冠中外围下方开环状沟每株施复合肥750～1 000 g后覆土。

3）林下种植。幼林郁闭前林间空隙较大，为充分利用土地，可间种农作物，如红薯、豆类、花生等，以耕代抚，缩短杉木林分郁闭时间；可种植绿肥植物，如苕子、紫云英、三叶草等，增强土壤肥力，改良土壤，改善杉木林内生态条件；可种植中药材，如黄连、黄精、何首乌等，既增加收益，又充分利用中药材在生长过程中所释放的CO2补充杉木光合作用所需的CO2，促进杉木光合生产，促进生长发育。

4）修枝。修枝不仅提高木材材质，增加树干圆满度，还能改善林内通风透光条件，从而减少杉木病虫害发生[4]。2002年，当杉木林冠下出现20%的枯枝时，进行第1次修枝，之后每隔2 a修枝1次，每次修枝高度不超过2 m，连续修枝3次。修枝时间为每年3月上旬，此时杉木树液尚未流动，不影响生长。

5）抚育间伐。2002年，在林分生长7 a后，林分郁闭度达到0.8以上[2]，自然整枝高度达树高的1/3时，林场实施第1次间伐，间伐强度为30%，保留密度约1 750株·hm-2；2010年，在林分生长15 a后，林分郁闭度再达到0.8以上，自然整枝高度达树高的1/2时，林场实施第2次间伐，间伐强度为30%，保留密度约1 220株·hm-2；2018年，林场实施第3次间伐，间伐强度为30%，保留密度约850株·hm-2[5]。一般采用下层疏伐法，采伐生长落后、树冠受挤压、完全处于林冠下分枝稀疏或枯萎濒死的杉木。同时兼顾疏密度，可以适当伐除生长发育正常的杉木，保证林分郁闭度0.6以上。

1.3 "病虫害防治

1.3.1 "主要病害

1.3.1.1 " "细菌性叶枯病

症状：主要为害杉木针叶和嫩梢。发病初期，在当年生新叶上出现针头大小的褐色斑点，淡黄色晕圈分布四周。随着病害加重，病斑逐渐扩大成不规则形状，外围淡黄色晕圈变成淡红褐色或淡黄色水渍状。病斑进一步扩大，针叶成段变成黄褐色，最后叶片枯死；嫩梢发病初期为害症状与针叶相似，病害向顶芽蔓延，嫩梢变褐枯死。

防治：避免重茬，尽量使用无病原菌的新土，做好土壤和种子的消毒工作。发病时，喷施70%代森锰锌500倍液、70%百菌清600倍液，隔7～10 d喷1次，连续2～3次。

1.3.1.2 " "杉木苗猝倒病

症状：猝倒病在播种育苗的全过程都可能发生，有种子刚发芽被感染的种腐型；有幼苗出土前被感染的猝倒型；有苗木木质化后，由于根部受感染，苗木枯死的立枯型。

防治：在幼苗出土15 d开始，每7～10 d喷1次1∶1∶200波尔多液或0.1%敌克松稀释液，到6月苗木长大后，每30 d喷1次。

1.3.2 "主要虫害

1.3.2.1 " "金龟子

症状：幼虫为害苗木根部和地下茎，成虫咬食叶片，植株失去光合作用而死亡。

防治：50%辛硫磷颗粒剂与黄心土按1∶10的比例拌匀撒施于地块表面后，用钉耙疏松表土，让药物与土壤充分接触毒杀土中金龟子；发生严重时，在晴天的傍晚时分，用2.5%敌杀死乳油3 000～4 000倍液直接喷施；或保护斑鸠、青蛙、喜鹊、杜鹃等天敌进行生物防治。

1.3.2.2 " "杉梢小卷蛾

症状：幼虫蛀入杉树嫩梢顶部或顶芽为害，造成枯梢。

防治：保护林间天敌种群的繁衍；一旦发现虫害枝时，及时剪除；利用成虫趋光性，设置40 W黑光灯诱杀；在低龄幼虫期，用50%杀螟松200～400倍液或20%甲氰菊酯2 000～4 000倍液等喷杀幼虫1～2次，间隔期7～10 d。

2 "投资效益分析

2.1 "生态效益

森林涵养水源，保持水土，防风固沙，保障农业高产稳产；净化空气，降低噪音，保护美好环境。恩施市国有铜盆水林场10 hm2试验林蓄积量，相当于常规3倍造林面积的蓄积量。研究调查发现，1 hm2森林每年大约能减少水土流失19 t，保护100 hm2农田免受风灾；40 m宽林带能降低噪音10～15分贝。1 hm2森林每天可吸附灰尘60 kg，吸附SO2 2 kg、有毒气体2 kg，吸收CO2 1 000 kg，释放O2 700 kg，相当于800人1 d的吸氧量。培育杉木大径材，提高单位面积蓄积量，有利于更好地发挥森林生态效益。

2.2 "社会效益

1）项目试验具有示范带动作用，能进一步掀起植树造林热潮，增加森林面积，提高森林覆盖率，建设好绿水青山；2）项目试验可以提高劳动者生产经营水平，丰富管理经验，为集约化、标准化、规范化技术推广奠定人才基础；3）可为当地群众提供一定的就业机会，实现家门口就业，增加农民收入，维护社会稳定。

2.3 "经济效益

培育杉木大径材，能显著提高林地生产力。据2023年12月测定结果，林分平均树高23.6 m，平均胸径30.8 cm，蓄积量为731 m3·hm-2，生产商品材475 m3·hm-2。按恩施市当地杉木大径材单价1 200元·m-3计算[2]，除去人工培育成本、管理成本和财务成本25 万元·hm-2，不计抚育间伐收入，林场培育的28 a生杉木大径材主伐期木材产值为57万元·hm-2，净收益达32万元·hm-2，经济效益好。

3 "结语

大径级用材林的培育，既是国家木材战略储备的要求，也是提高森林质量和林地生产力的重要途径，更是森林三大效益充分发挥作用的策略选择。有研究表明鄂西南杉木生长最适海拔为800～1 200 m的二高山，通过本研究对杉木大径材培育全过程关键技术的经验总结，发现杉木在鄂西南高海拔山区也可良好生长。从公顷蓄积量指标来看，在鄂西南高海拔山区杉木大径材培育关键技术已经成熟，可以复制推广。

参考文献：

[1] " 黄永华.不同深翻抚育面积对杉木生长的影响[J].农村经济与科技，2019，30（21）：60-62.

[2] " 刘能科，韦燕璠，唐红亮.融安县杉木大径材高效培育技术[J].现代农业科技，2023（17）：124-127.

[3] " 李生宝，蒋齐，李壁成.宁夏南部山区生态农业建设技术研究[M].银川：宁夏人民出版社，2006.

[4] " 翟明普，马履一.森林培育学[M].第4版.北京：中国林业出版社，2021.

[5] 陈洪华.密度调控对杉木人工林林下植被及土壤肥力的影响[J].农村经济与科技，2017，28（13）：88-90.

（责任编辑：易 "婧）