張 駿,喬衛(wèi)陽,周眾靈,王宗星,馮博杰,翁 翊,高立旦,陳永輝,鄢振武,高智慧*
(1.浙江省林業(yè)技術(shù)推廣總站,浙江 杭州 310020; 2.開化縣林場,衢州 開化 324300;3.龍泉市林業(yè)局,浙江 龍泉 323700; 4.浙江省航空護(hù)林管理站,浙江 杭州 310020)
不同撫育措施下杉木胸徑和蓄積變化
張 駿1,喬衛(wèi)陽2,周眾靈3,王宗星1,馮博杰1,翁 翊1,高立旦4,陳永輝2,鄢振武1,高智慧1*
(1.浙江省林業(yè)技術(shù)推廣總站,浙江 杭州 310020; 2.開化縣林場,衢州 開化 324300;3.龍泉市林業(yè)局,浙江 龍泉 323700; 4.浙江省航空護(hù)林管理站,浙江 杭州 310020)
為研究不同培育措施對(duì)杉木新造林和大徑材生長量、經(jīng)濟(jì)效益的影響,在開化縣、龍泉市和慶元縣各2個(gè)區(qū)塊開展了間伐撫育和平衡施肥的試驗(yàn)。通過在各區(qū)塊隨機(jī)選擇小班進(jìn)行樣地設(shè)置,每小班設(shè)間后施肥、間后不施、不間不施3個(gè)處理。結(jié)果表明,杉木林通過2年的密度控制、施肥等撫育技術(shù)的應(yīng)用,間后施肥林地平均胸徑生長量達(dá)到2.6 cm,比對(duì)照提高1.8 cm;間后施肥樣地蓄積2年生長量達(dá)到37.70 m3·hm-2,間后不施樣地蓄積2年生長量達(dá)到31.30 m3·hm-2,對(duì)照樣地蓄積2年生長量僅20.72 m3·hm-2;杉木示范林189.27 hm2兩年比對(duì)照增加經(jīng)濟(jì)效益共1 617.46萬元,單位面積增加4.273萬元,還可就地解決農(nóng)村剩余勞動(dòng)力。
林型; 林齡; 密度; 生物量; 多樣性; 相對(duì)重要值; 浙江省
杉木(CunninghamialaceolataHook)是中國中亞熱帶地區(qū)重要的速生用材樹種,生長快、材質(zhì)好、用途廣,在我國南方地區(qū)廣泛栽植。據(jù)第七次全國森林資源清查結(jié)果顯示,全國杉木人工林面積為8.54×104hm2,占人工林總面積的21.35%,位居第一[1];木材生產(chǎn)量占全國商品材總產(chǎn)量的20%~25%,在我國國民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)重要地位。
長期以來我國杉木人工林多以高密度為經(jīng)營模式,以中小徑材為經(jīng)營目標(biāo),隨著人們對(duì)木材材種的需求呈多樣化,市場上杉木大徑材供需矛盾凸顯,定向培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)定的杉木大徑材日益受到重視[2]。從20世紀(jì)末開始,對(duì)杉木大徑材成材機(jī)理、培育方式進(jìn)行初步探索,很多方面有待深入研究[2-7]。
杉木是浙江省速生優(yōu)質(zhì)商品用材樹種,浙江省山區(qū)氣候條件獨(dú)特,山地資源和林木種質(zhì)資源豐富,人工杉木林面積大,是杉木生長的最適宜地區(qū),也是培育優(yōu)質(zhì)材的理想之地[8-9]。開展杉木優(yōu)質(zhì)培育技術(shù)集成推廣與示范,是推行集約經(jīng)營,有效提高林分質(zhì)量,迅速增加森林后備資源,解決木材供需矛盾的根本出路;也是推進(jìn)林業(yè)經(jīng)營轉(zhuǎn)型升級(jí),提高林地生產(chǎn)力,拓寬就業(yè)渠道,增加農(nóng)民增收入,促進(jìn)森林浙江和生態(tài)浙江建設(shè)的重要舉措。
浙南的衢州市、麗水市是浙江省重點(diǎn)產(chǎn)材區(qū),山地資源和林木種質(zhì)資源豐富,人工杉木林多,是杉木生長的最適區(qū)。為研究不同培育措施對(duì)杉木新造林和大徑材生長量、經(jīng)濟(jì)效益的影響,在開化縣、龍泉市和慶元縣開展了間伐撫育和平衡施肥的試驗(yàn),以期為今后杉木大徑材技術(shù)推廣提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。
示范林試驗(yàn)地分別位于衢州市的開化縣,麗水市的龍泉市和慶元縣,共6個(gè)區(qū)塊。其中,開化縣2個(gè)區(qū)塊(小橋頭3和4林班),龍泉市2個(gè)區(qū)塊(坑下兒和石塘坑),慶元縣2個(gè)區(qū)塊(吃水灣和鐮刀崗)。
1.1 開化縣小班概況
開化縣位于浙江西陲,浙、皖、贛三省交界,是一個(gè)九山半水半分田的山區(qū)縣,林業(yè)生產(chǎn)歷史悠久,是浙江省9個(gè)林業(yè)重點(diǎn)縣之一。地形屬浙西中低山丘陵區(qū),境內(nèi)群山屬南嶺山系天目山脈,境內(nèi)河流屬錢塘江水系,是錢塘江源頭。年平均氣溫16.3 ℃,極端氣溫-11.3 ℃和41.3 ℃,降雨量1 762 mm,無霜期250 d,屬中亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)。
小橋頭3林班。土名鳳凰山,面積26.67 hm2,坡度26°,海拔350 m,紅壤,土層深厚,立地指數(shù)16;人工杉木林營造時(shí)間1993年3月,苗木來源于開化縣林場杉木良種壯苗,間伐前密度1 770~2 000株·hm-2,間伐2次;林下植被為鹽膚木(Rhuschinensis)、芒草(Miscanthus)、蕨類等。
小橋頭4林班。土名東坑,面積14.90 hm2,坡度24°,海拔210 m,紅壤,土層深厚,立地指數(shù)16;人工杉木林營造時(shí)間1998年3月,苗木來源于開化縣林場杉木良種壯苗,間伐前密度2 200~2 500株·hm-2,間伐1次;林下植被為鹽膚木、芒草、蕨類等。
1.2 龍泉市小班概況
龍泉市屬中亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū),氣候溫暖濕潤,四季分明,雨量充沛。年均溫l7.7 ℃,1月均溫6.8 ℃,7月均溫27.8 ℃,極端最高氣溫41.5 ℃,極端最低氣溫-8.5 ℃,≥10 ℃年積溫5 545.7 ℃,年無霜期261 d,年日照時(shí)間1 740.9 h,年降水量1 664.8~1 706.2 mm[9]。
龍泉市坑下兒區(qū)塊。二類調(diào)查為龍淵街道嶺坤村56、65號(hào)小班,土名坑下兒,面積20 hm2,坡度28°,海拔400 m,紅壤,土層深厚,立地指數(shù)16;人工杉木林營造時(shí)間1991年3月,苗木來源于龍泉市林科所杉木1.5代良種,間伐前密度2 500~3 120株·hm-2;林下植被為檵木(Loropetalumchinensis)、鹽膚木、芒萁(DicranopterisdichotomaBernh.)等。
龍泉市石塘坑區(qū)塊。二類調(diào)查為小梅鎮(zhèn)金村村號(hào)79-86、89-92號(hào)小班,土名石塘坑,面積46.67 hm2,坡度25°,海拔450 m,紅壤,土層深厚,立地指數(shù)18;人工杉木林營造時(shí)間1990年3月,苗木來源于龍泉市林科所杉木1.5代良種,間伐前密度1 470~1 785株·hm-2;林下植被為杜鵑(RhododendronsimsiiPlanch.)、檵木、芒萁等。
1.3 慶元縣小班概況
慶元縣屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),氣候溫暖濕潤,冬暖夏涼,雨量充沛,光照充足,四季分明。年平均氣溫17.4 ℃,極端最高溫41.1 ℃,極端最低溫-9.2 ℃,無霜期247 d,≥10 ℃的年積溫5 289.6 ℃,持續(xù)259 d,年平均降水量為1 777.9 mm,年平均濕度81%,年平均日照數(shù)1 796.2 h[9]。
慶元吃水灣區(qū)塊。二類調(diào)查為58號(hào)小班,面積13 hm2,為慶元縣竹口林業(yè)產(chǎn)業(yè)站國鄉(xiāng)合作造林山場,坡度25°,海拔520 m,紅壤,土層深厚,立地指數(shù)16;人工杉木林營造時(shí)間1988年,苗木來源于慶元縣慶元林場杉木良種壯苗,間伐前密度1 404~1 440 株·hm-2;林下植被為小雜竹、芒桿、蕨類等。
慶元鐮邊崗區(qū)塊。二類調(diào)查為29~33號(hào)小班,面積56.20 hm2,為慶元縣竹口林業(yè)產(chǎn)業(yè)站國鄉(xiāng)合作造林山場,坡度25°,海拔520 m,紅壤,土層深厚,立地指數(shù)16;人工杉木林營造時(shí)間1988年,苗木來源于慶元縣慶元林場杉木良種壯苗,間伐前密度1 404~1 440 株·hm-2;林下植被為小雜竹、芒桿、蕨類等。
1.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
2013—2015年在開化縣、龍泉市和慶元縣隨機(jī)選擇小班進(jìn)行試驗(yàn),每個(gè)小班設(shè)3個(gè)處理:間伐后施肥(簡稱間后施肥)、間伐后不施肥(簡稱間后不施)、不間伐不施肥(簡稱不間不施)。間后施肥和間后不施處理設(shè)標(biāo)準(zhǔn)固定樣地各2個(gè),每個(gè)樣地面積0.066 7 hm2,樣地正方形,邊長25.82 m,精度達(dá)到1/200。不間不施為對(duì)照樣地,面積400 m2,樣地正方形,精度達(dá)到1/200。
1.5 撫育技術(shù)
2013年11月至2014年3月完成間伐。間伐原則砍小留大,砍密留疏,砍壞留好,分布均勻。伐后施化肥,采用在樹木上坡開環(huán)狀溝施肥法,溝深25 cm,施肥量每株每次300~500 g。復(fù)合肥為四川新都化工股份有限公司生產(chǎn),養(yǎng)分含量指標(biāo)N∶P∶K為17∶17∶17。
2013年9—10月和2015年10—11月對(duì)開化縣、龍泉市和慶元縣的固定樣地開展伐前和伐后每木調(diào)查,標(biāo)記間伐木。在2013年4月和2014年4月各施1次復(fù)合肥(史丹利),養(yǎng)分含量指標(biāo)N∶P∶K為22∶5∶13。設(shè)計(jì)處理和推廣輻射的蓄積間伐強(qiáng)度和株數(shù)間伐強(qiáng)度如表1。
表1 不同處理的蓄積間伐強(qiáng)度和株數(shù)間伐強(qiáng)度
1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析
為確保調(diào)查數(shù)據(jù)具有代表性,每個(gè)試驗(yàn)小班設(shè)3個(gè)處理,各1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)固定樣地;每個(gè)樣地進(jìn)行每木胸徑調(diào)查,平均胸徑采用算術(shù)平均;平均樹高為10株胸徑和平均胸徑一致樣木的樹高平均值;每木活立木蓄積按《浙江省杉木活立木一元材積表》查定,出材率按70%計(jì)算;方差分析采用D軟件LSD法。
2.1 對(duì)杉木胸徑生長的影響
表2表明,采用間后施肥、間后不施、不間不施即對(duì)照3種技術(shù)措施,對(duì)杉木的胸徑生長造成差異。其中,間后施肥樣地平均胸徑2年生長達(dá)到2.6 cm,間后不施樣地平均胸徑2年生長達(dá)到1.8 cm,對(duì)照樣地平均胸徑2年生長僅0.8 cm??梢?,間后施肥樣地胸徑生長量最大,對(duì)照樣地胸徑生長量最小,前者比后者平均增加1.8 cm。3種不同技術(shù)措施,杉木胸徑生長量的平均增幅分別為16.0%、11.6%、4.9%。說明合理的間伐和科學(xué)的施肥,可以明顯加快杉木胸徑的生長,是培育杉木大徑材的有效措施。
表2 杉木優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)培育示范林胸徑的變化
2.2 對(duì)杉木蓄積生長的影響
表3表明,3種技術(shù)措施對(duì)杉木的蓄積生長有差異。間后施肥樣地蓄積2年,生長量達(dá)到37.70 m3·hm-2;間后不施樣地蓄徑2年,生長量達(dá)到31.30 m3·hm-2;對(duì)照樣地蓄積2年,生長量僅20.72 m3·hm-2。間后施肥樣地蓄積生長量最大,對(duì)照樣地蓄積生長量最小,前者比后者平均增加16.98 m3·hm-2。3種不同技術(shù)措施,杉木單位面積蓄積生長量的平均增幅分別為15.5%、13.5%和9.1%。說明通過合理的間伐和科學(xué)的施肥,能在更短的時(shí)間內(nèi)獲得數(shù)量更多的大徑材,從而縮短杉木大徑材的生產(chǎn)周期。
表3 杉木優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)培育示范林蓄積量的變化
杉木大徑材培育技術(shù)的關(guān)鍵是合理間伐,科學(xué)施肥,間伐和施肥是培育杉木大徑材的重要措施。本文研究結(jié)果表明,杉木林通過2年的密度控制、施肥等撫育技術(shù)的應(yīng)用,間后施肥林分平均胸徑生長量達(dá)到2.6 cm,比對(duì)照提高1.8 cm。這和徐金良等[8,10-13]對(duì)杉木人工林高效培育的研究結(jié)果一致。
杉木林通過間伐撫育,還可顯著增加蓄積生長量。間后施肥樣地蓄積2年,生長量達(dá)到37.30 m3·hm-2;間后不施樣地蓄徑2年,生長量達(dá)到31.30 m3·hm-2;對(duì)照樣地蓄積2年,生長量僅20.72 m3·hm-2。按出材率70%、木材單價(jià)1 200元·m-3計(jì)算,杉木林經(jīng)撫育后每年蓄積新增效益280.11萬元,減去2年投入成本171.76萬元(按9 075元·hm-2),實(shí)際新增效益388.46萬元。通過杉木林間伐,生產(chǎn)間伐材13 655.59 m3(按撫育產(chǎn)生蓄積72.15 m3·hm-2[13]),按市場價(jià)900元·m-3計(jì)算,直接經(jīng)濟(jì)收入 1 229.00萬元。因此,再加上間伐木材收入,189.27 hm2杉木示范林2年比對(duì)照增加經(jīng)濟(jì)效益共1 617.46萬元,年均增加808.73萬元,單位面積增加4.273萬元,還可就地解決農(nóng)村剩余勞動(dòng)力。
間伐對(duì)林分生長的影響較復(fù)雜,受立地條件、間伐方式、間伐強(qiáng)度、輪伐期等多種因素制約[8]。雖然本文綜合了開化縣、慶元縣和龍泉市等不同區(qū)域?qū)α址稚L的影響,但對(duì)不同間伐處理間比較還有待深入研究。
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(責(zé)任編輯:張瑞麟)
2016-09-08
中央財(cái)政林業(yè)科技推廣示范跨區(qū)域重點(diǎn)推廣示范項(xiàng)目[〔2013〕TK27]
張 駿(1981—),男,浙江龍游人,副研究員,博士,研究林技推廣及森林生態(tài),E-mail:zjudragon119@163.com。
高智慧,E-mail: gaozh@hotmail.com。
10.16178/j.issn.0528-9017.20170224
S68
B
0528-9017(2017)02-0261-04
文獻(xiàn)著錄格式:張駿,喬衛(wèi)陽,周眾靈,等. 不同撫育措施下杉木胸徑和蓄積變化[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2017,58(2):261-264.