張成福,盧正茂,吳江,宋德利,賈順東,宮研
(1.遼寧省岫巖縣林業(yè)局,遼寧 鞍山114300;2.遼寧省森林經(jīng)營研究所,遼寧 丹東118002)
落葉松人工林在生長發(fā)育周期中,需要有一個(gè)合理的營養(yǎng)空間。只有科學(xué)地控制好落葉松人工林,在不同林齡時(shí)期所需要的營養(yǎng)空間,才能確保落葉松人工林在不同林齡時(shí)期獲得最佳的生長指標(biāo),促進(jìn)林木的正常生長和發(fā)育,提高林分的質(zhì)量和產(chǎn)量;否則將獲得相反的效果。落葉松人工林在不同林齡時(shí)期,如果林分過密,將導(dǎo)致林木間營養(yǎng)競爭激烈,造成被壓木和不良木增多,嚴(yán)重影響林分的質(zhì)量和產(chǎn)量,使產(chǎn)值下降。林分過稀,不能充分利用林地有效空間,浪費(fèi)林地面積,仍然使產(chǎn)量和產(chǎn)值降低。所以,只有適宜的密度,才會(huì)得到預(yù)期的效果。
為了提高落葉松人工林的經(jīng)營質(zhì)量,探索落葉松人工林在各個(gè)時(shí)期的最佳適宜密度,對不同時(shí)期的落葉松人工林進(jìn)行了調(diào)查研究。通過調(diào)查研究,編制出落葉松人工林在各不同時(shí)期的適宜密度表?,F(xiàn)將編制過程論述如下:
在落葉松人工林集中區(qū)域,選擇有代表性的日本落葉松(簡稱日本)、長白落葉松(簡稱長白)2樹種,按照不同年齡階段10年(8~12年)、15年(13~17年)、20年(18~22年)、25年(23~27年)、30年(28 ~32年),不同立地指數(shù)(長白:13、15、17、19;日本:14、16、18、20)進(jìn)行臨時(shí)標(biāo)準(zhǔn)地調(diào)查,對標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)所有的性狀因子及林齡、現(xiàn)時(shí)林分密度都要進(jìn)行測定。內(nèi)業(yè)統(tǒng)計(jì)時(shí),從10年開始,每5年一個(gè)齡級,500株·hm-2為一個(gè)密度組進(jìn)行分類,最后選出357塊標(biāo)準(zhǔn)地材料,作為編表的主要依據(jù)。
落葉松人工林隨著年齡的增長,其林分密度在逐漸降低,不同時(shí)期的林分,都對應(yīng)著一個(gè)現(xiàn)實(shí)林分密度。通過落葉松人工林不同時(shí)期的林分現(xiàn)實(shí)密度分析,林分理論經(jīng)營密度呈負(fù)相關(guān)形式,所以采用了如下數(shù)學(xué)模型:
N最大=aA-b
式中:N最大—最大林分密度;A—林齡;a、b—參數(shù)。
依據(jù)上式數(shù)學(xué)模型,經(jīng)計(jì)算得如下經(jīng)驗(yàn)式:
(1)式為立地指數(shù)長白13、日本14,(2)式為立地指數(shù)長白15、日本16,(3)式為立地指數(shù)長白17、日本18,(4)式為立地指數(shù)長白19、日本20。
將獲得的經(jīng)驗(yàn)式,經(jīng)計(jì)算列表1如下:
表1 落葉松人工林不同林齡不同指數(shù)級密度相關(guān)
表1即為在不同的立地指數(shù)下,各林齡時(shí)期的理論最大密度。
為確定落葉松人工林的最佳密度,依據(jù)24塊定期產(chǎn)量最大標(biāo)地材料,選擇立地指數(shù)長白15、日本16,建立最佳密度模式,經(jīng)計(jì)算得如下經(jīng)驗(yàn)式:
N佳=2189.2187A-1.0252,R=-0.97
上式可代表長白、日本落葉松人工林15、16立地指數(shù)級的最佳密度經(jīng)驗(yàn)式。經(jīng)計(jì)算與最大密度中經(jīng)營密度0.7~0.8疏密度相近。為驗(yàn)證經(jīng)營密度0.7~0.8是否是理想的經(jīng)營密度,依據(jù)20年生標(biāo)準(zhǔn)地資料分析,結(jié)果列表2。
表220年生落葉松人工林不同經(jīng)營密度生長量
表2反映出,在不同的經(jīng)營密度中,林分生長差異較大。通過對不同經(jīng)營密度的生長量方差分析,結(jié)果表明:F值=6.81>F0.01=5.06,說明各經(jīng)營密度間差異極顯著。用最小顯著差數(shù)法比較結(jié)果,以經(jīng)營密度控制在0.7~0.8效果最佳。
為使林分的平均胸徑能作為編制經(jīng)營密度表的參考因子,建立了落葉松人工林各林齡階段的胸徑與立地指數(shù)的相關(guān)模型:
式中:D為平均胸徑;si為立地指數(shù);a,b為參數(shù)。
經(jīng)計(jì)算列表3如下:
表3 落葉松林不同林齡胸徑與立地指數(shù)相關(guān)
表3即為不同立地指數(shù)、不同年齡階段的胸徑理論值,編經(jīng)營密度表時(shí),可作為一項(xiàng)因子做參考依據(jù)。
綜合上述取得的經(jīng)驗(yàn)式,依據(jù)不同年齡階段、不同立地指數(shù)的林分密度和林分平均胸徑的理論值,編制落葉松人工林經(jīng)營密度表(表4)。
表4 落葉松人工林經(jīng)營密度
表4即為落葉松人工林在不同立地指數(shù),不同林齡階段經(jīng)營密度控制表。林業(yè)生產(chǎn)單位在森林經(jīng)營過程中,可參照此表進(jìn)行作業(yè)。此表可作為今后控制采伐強(qiáng)度的主要依據(jù)。
落葉松人工林經(jīng)營密度表的編制,為今后林業(yè)生產(chǎn)單位的經(jīng)營工作提供了科學(xué)依據(jù)。其方法簡單,只要查出落葉松人工林不同的立地指數(shù)和林齡階段,即能確定該林分的控制密度。森林在生長周期中,只有合理地確定好不同時(shí)期的林分密度,才能提高林分質(zhì)量和產(chǎn)量,獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。