杉木、馬尾松林撫育間伐研究

隨著時(shí)間的推移，林分的集體結(jié)構(gòu)有一個(gè)從初始植物密度到適應(yīng)密度的發(fā)展過(guò)程，每個(gè)生長(zhǎng)階段都有相應(yīng)的適應(yīng)性密度。本文通過(guò)對(duì)杉木、馬尾松林分胸徑——冠幅、林分平均胸徑——間伐木平均胸徑、間伐木平均胸徑——間伐木平均樹高之間相關(guān)規(guī)律,胸徑生長(zhǎng)過(guò)程,胸徑連年生長(zhǎng)量的變化規(guī)律的研究,在編制林分適宜密度表的基礎(chǔ)上,提出了杉木、馬尾松中幼林林分撫育間伐的起始期、間隔期、間伐強(qiáng)度、間伐蓄積量。旨在能合理地對(duì)林分進(jìn)行撫育間伐,以期調(diào)整林分密度,改善林木生長(zhǎng)條件,保持林分良好結(jié)構(gòu),提高林分生產(chǎn)力并為造林密度的選擇、營(yíng)林設(shè)計(jì)和調(diào)查規(guī)劃提供參考數(shù)據(jù)。1蘇集山西氣候、土壤、林分類型將樂(lè)縣地處中亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),位于武夷山和戴云山脈之間,屬于山地丘陵區(qū)。年平均氣溫14.6—18.8C,1月平均氣溫4.7—8.1C,7月平均氣溫23.1—28.1℃,年平均大于10C活動(dòng)積溫5500—6800C,全年無(wú)霜期243—280天,全年平均日照時(shí)數(shù)1730小時(shí),年均降水量1672.3mm,年均蒸發(fā)量1348.5mm,年均相對(duì)濕度82%;土壤多為紅壤類型;地帶性植被為常綠闊葉林,由于人為經(jīng)營(yíng)活動(dòng)頻繁,形成了以杉木、馬尾松為主的針葉林。將樂(lè)縣為我省的杉木、馬尾松中心產(chǎn)區(qū)之一。2調(diào)查資料的收集整理與分析本研究共調(diào)查收集了標(biāo)準(zhǔn)地152塊(其中杉木118塊,馬尾松34塊),并解析等量的平均木,標(biāo)準(zhǔn)地年齡范圍7—32年,密度為900—5250株/hm本次調(diào)查在標(biāo)準(zhǔn)地左下角100m結(jié)果表明:林木的冠幅隨林木胸徑的增大而增大,它們之間呈正相關(guān)關(guān)系,為了通過(guò)胸徑求得準(zhǔn)確的冠幅值,我們選擇了多種數(shù)學(xué)模型擬合比較,選出最佳回歸方程式如下:本次調(diào)查收集杉木、馬尾松不同立地、不同初植密度間伐標(biāo)準(zhǔn)地54塊(其中杉木39塊、馬尾松15塊),并解析等量平均木,其胸徑連年生長(zhǎng)量變化情況見(jiàn)表1;通過(guò)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)各林木生長(zhǎng)等級(jí)的評(píng)定(按5級(jí)分類法進(jìn)行分級(jí)評(píng)定),確定間伐對(duì)象,并選擇下列回歸方程式擬合林分平均胸徑(D林分)與間伐木平均胸徑(D間)、間伐木平均胸徑(D間)與間伐木平均對(duì)所收集的不同立地條件、不同初植密度的152株杉木、馬尾松解析木胸徑生長(zhǎng)過(guò)程整理列于表2,其形數(shù)與樹高關(guān)系配置如下回歸方程:3護(hù)理和間伐各技術(shù)的確定3.1林分密度對(duì)林木生長(zhǎng)的影響人們往往根據(jù)“胸徑生長(zhǎng)與冠幅大小的相關(guān)規(guī)律不受立地條件與林齡差異的影響”這一特點(diǎn),對(duì)無(wú)論杉木、馬尾松所處的立地條件和林齡如何,其適宜密度指標(biāo)均采用P=10000/CW(株/hm當(dāng)杉木、馬尾松林分胸徑連年生長(zhǎng)量處于旺盛時(shí)期時(shí),說(shuō)明林分密度是適宜的,能形成有利于杉木、馬尾松生長(zhǎng)的生境。只有當(dāng)胸徑連年生長(zhǎng)量明顯下降的第2年才顯得密度過(guò)大,需要及時(shí)間伐。通過(guò)對(duì)152株解析木的分析發(fā)現(xiàn),按上式計(jì)算的適宜密度指標(biāo)尚未達(dá)到林分胸徑連年生長(zhǎng)量的高峰期。這是因?yàn)?杉木、馬尾松林的樹冠可以重疊,而且在適當(dāng)重疊的情況下,有利于充分利用空間,只有當(dāng)樹冠過(guò)分重疊時(shí),才出現(xiàn)嚴(yán)重的自然整枝與自然稀疏現(xiàn)象。顯然,用上式計(jì)算出的適宜密度指標(biāo)勢(shì)必偏小。因此,我們引入了一個(gè)可重疊系數(shù)(K),公式如下:式中:經(jīng)計(jì)算,杉木林、馬尾松林的可重疊系數(shù)K分別為1.25和1.57。這樣,杉木、馬尾松林分適宜密度指標(biāo)的計(jì)算公式為:式中:K為可重疊系數(shù);CW由(1)、(2)式求出的各徑階的理論冠幅。將可重疊系數(shù)(K)和各徑階的理論冠幅(CW)代入(10)式,即得出杉木、馬尾松林分的適宜密度指標(biāo)表(詳見(jiàn)表3)。3.2間伐開(kāi)始的直接依據(jù)間伐開(kāi)始年齡受林分郁閉年齡的制約,后者又與立地條件和造林密度密切相關(guān)。因此,首次間伐的時(shí)間是否恰當(dāng),必須綜合考慮樹種的生物學(xué)特性、林分的生長(zhǎng)狀況、初植密度及間伐材的利用等因素。林分胸徑生長(zhǎng)量的大小與立木營(yíng)養(yǎng)空間的大小相聯(lián)系,胸徑連年生長(zhǎng)量過(guò)早下降,即說(shuō)明立木相互擁擠,生長(zhǎng)受到抑制,應(yīng)施行首次間伐。因此,本文以胸徑連年生長(zhǎng)量的變化作為確定間伐開(kāi)始年齡的直接依據(jù)。從表1可以看出,造林密度2505—3000株/hm3.3不同撫育強(qiáng)度對(duì)樹冠生長(zhǎng)的影響間伐強(qiáng)度的大小,直接影響到保留木的生長(zhǎng)速度、干形和材質(zhì),進(jìn)而影響到林分的質(zhì)量和產(chǎn)量。間伐強(qiáng)度過(guò)大,將會(huì)影響單位面積出材量,造成林下透光過(guò)多,雜草灌木滋生,導(dǎo)致地力無(wú)益消耗;反之,間伐強(qiáng)度過(guò)小,對(duì)樹冠發(fā)育的環(huán)境條件改善不多,不能充分促進(jìn)林木迅速生長(zhǎng),推遲成林年限,也不能促進(jìn)林分產(chǎn)量特別是經(jīng)濟(jì)材出材量的迅速提高。因此,通過(guò)研究胸徑與冠幅的關(guān)系,編制林分適宜密度表,確定各種平均胸徑林分的適宜密度作為確定間伐強(qiáng)度、保留株數(shù)的依據(jù)。利用表2中杉木、馬尾松在不同地位指數(shù)及初植密度條件下各齡階的胸徑值查杉木、馬尾松適宜密度表即可得出該平均胸徑林分的適宜密度指標(biāo),將現(xiàn)實(shí)密度與適宜密度指標(biāo)相減,即為需間伐的株數(shù),間伐株數(shù)與現(xiàn)實(shí)密度之商就是撫育間伐強(qiáng)度(詳見(jiàn)表4、表5)。3.4間伐強(qiáng)度對(duì)胸徑生長(zhǎng)的影響間隔期指的是相鄰兩次撫育間伐所間隔的年數(shù)。間隔期的長(zhǎng)短,取決于林冠郁閉恢復(fù)的速度和直徑生長(zhǎng)量的變化,一般在一次間伐后,林冠疏開(kāi),保留木的樹冠得到充分?jǐn)U展,直徑生長(zhǎng)量顯著提高,等到林冠重新郁閉,直徑生長(zhǎng)量又開(kāi)始明顯下降時(shí),就需要進(jìn)行下一次間伐。我們對(duì)于30株需2次間伐的杉木、馬尾松解析木的胸徑連年生長(zhǎng)量變化進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),杉木首次中強(qiáng)度間伐后4—6年,胸徑連年生長(zhǎng)量又呈明顯下降趨勢(shì);馬尾松首次中強(qiáng)度間伐后5—6年,胸徑連年生長(zhǎng)量也呈明顯下降趨勢(shì)。因此,杉木撫育間伐間隔期可定為4—