張愛(ài)芳

摘 要：該文分析了11年生杉木人工林不同密度下樹(shù)冠層變化規(guī)律。研究結(jié)果表明：不同密度的杉木人工林，自然整枝高度與胸徑關(guān)系緊密，隨著林分密度的增加，相同胸徑林木的枝下高也增大；林冠層水平變化規(guī)律可利用冠徑與胸徑的相關(guān)性來(lái)分析，兩者之間呈直線正相關(guān)關(guān)系。該研究結(jié)果為杉木人工林確定合理的造林密度，制定科學(xué)撫育間伐措施，培育優(yōu)質(zhì)大徑材提供了理論依據(jù)和林業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：杉木；人工林；密度；樹(shù)冠生長(zhǎng)；變化規(guī)律

中圖分類號(hào) S79 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2017）02-03-0060-02

杉木（Cunninghamia lanceolata）是我國(guó)重要的用材樹(shù)種，其生長(zhǎng)快、材質(zhì)好、用途廣[1]，在我國(guó)南方林區(qū)廣為栽培。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)杉木人工林面積已達(dá)1 000多萬(wàn)hm2，占全國(guó)人工造林面積的28.5%[2]，木材產(chǎn)量約占全國(guó)商品材的20%～25%[1]。有關(guān)杉木林的研究已有大量報(bào)道[3-10]，形成了系列配套的技術(shù)措施，也積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)；有關(guān)杉木林經(jīng)營(yíng)密度的研究也有較多報(bào)道[11-15]，但涉及經(jīng)營(yíng)密度與冠層生長(zhǎng)相關(guān)變化規(guī)律的研究較少[16]。在杉木生長(zhǎng)過(guò)程中，受到諸多因素的影響，經(jīng)營(yíng)密度確實(shí)存在“過(guò)密”、“過(guò)疏”、“過(guò)純”的問(wèn)題[17]，從而影響了優(yōu)質(zhì)大徑材的培育。在優(yōu)質(zhì)大徑材培育過(guò)程中，樹(shù)冠生長(zhǎng)是重要的有機(jī)組成部分，樹(shù)冠生長(zhǎng)不僅是林木生物量增長(zhǎng)的組成部分，也是整個(gè)樹(shù)體有機(jī)物質(zhì)制造與供應(yīng)的唯一源泉[18]。我區(qū)杉木人工林造林密度較大，在種植后樹(shù)冠生長(zhǎng)受到造林密度和間伐措施的影響，其生長(zhǎng)基本上處在擁擠生長(zhǎng)空間，受到了很大的制約。為此，本研究通過(guò)開(kāi)展不同經(jīng)營(yíng)密度下樹(shù)冠的生長(zhǎng)規(guī)律對(duì)比試驗(yàn)，為確定合理的造林密度，制定科學(xué)撫育間伐措施，培育優(yōu)質(zhì)大徑材提供理論依據(jù)和林業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于福建省三明市梅列區(qū)（北緯26°7′～26°19′，東經(jīng)117°24′～117°33′）陳大鎮(zhèn)碧溪村陳坑16林班1大班17小班。屬中亞熱帶大陸性兼海洋性季風(fēng)氣候，沙溪橫貫全境，全年平均溫度19.6℃，極端最低溫度-5.5℃，最高溫度為40℃，>10℃年積溫為6 550℃，無(wú)霜期272～328d，實(shí)際霜日4～7d；平均降水量1 700～1 900mm，相對(duì)集中在春夏兩季，秋季少雨；平均空氣相對(duì)濕度79%，年日照時(shí)數(shù)1 840h，年輻射總量418.6～426.8kJ/cm2，冬短夏長(zhǎng)，四季分明。屬福建武夷山東伸支脈地帶，東南方為戴云山脈，海拔200～500m，有利于巖石風(fēng)化、土壤淋溶、富鋁化作用，土壤類型為山地紅壤。氣候溫暖濕潤(rùn)，土壤肥沃，有利于植物生長(zhǎng)，為杉木中心產(chǎn)區(qū)。試驗(yàn)林位于海拔160～380m的丘陵地，造林密度3 086株/hm2，常規(guī)經(jīng)營(yíng)管理，1997年間伐1次。

試驗(yàn)地海拔220～370m，土壤為山地紅壤，林地屬較肥沃立地類型（II類地），東北坡，中下部，坡度18°～23°。試驗(yàn)林為2006年春營(yíng)造杉木純林，試驗(yàn)地前茬為松雜林，皆伐后于2005年秋冬進(jìn)行煉山，塊狀整地，穴規(guī)格為60cm×60cm×40cm。苗木為一年生實(shí)生苗，造林密度分別為3 000hm2、3 600hm2和4 000hm2 3種。幼林郁閉前，每年進(jìn)行2次除草撫育，主要植被有白茅、烏飯、楊桐、檵木、映山紅、黃瑞木、芒萁骨、柃木、里白等。

2 試驗(yàn)方法

2015年秋冬，在造林密度為3 000株/hm2、3 600株/hm2和4 000株/hm2 3種林分中各建立3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地，標(biāo)準(zhǔn)地面積400m2（20m×20m）。在標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)每木檢尺，測(cè)定胸徑、樹(shù)高、冠幅（南北向及東西向）、冠長(zhǎng)、枝下高。根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)，制定個(gè)相關(guān)因子的相關(guān)表，用最小二乘法估算回歸方程，求出相關(guān)系數(shù)或相關(guān)比，回歸系數(shù)。以檢驗(yàn)回歸方程中各因子間的相關(guān)緊密程度。根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計(jì)的要求用必要的檢驗(yàn)，利用計(jì)算結(jié)果，結(jié)合調(diào)查測(cè)定結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 林冠層的垂直變化規(guī)律 林冠層的垂直變化是有由自然整枝的速度決定的，因而可以用自然整枝高度與胸徑、樹(shù)高之間的相關(guān)關(guān)系來(lái)表示。

3.1.1 自然整枝高度與胸徑的相關(guān)性 根據(jù)調(diào)查材料計(jì)算，不同密度的胸徑與枝下高相關(guān)方程如表1所示。從表1可以看出，各方程中的相關(guān)系數(shù)R值均大于相應(yīng)的查表值，表明個(gè)回歸方程均達(dá)到極顯著水平。將不同密度相同徑級(jí)的胸徑值代入表中的各方程中，可以得出不同密度下相同胸徑大小的林木的枝下高理論值（表2）。從表2中可知，在相同密度下，隨著胸徑的增大，枝下高也增大，因?yàn)殡S著個(gè)體的增大，林木個(gè)體所占有的空間也越來(lái)越小，林冠越來(lái)越密，林冠下光照條件變?nèi)?，使得林木個(gè)體的下層枝條枯死，枝下高上升。從表2還可以看出，相同胸徑的坎木在不同密度的林分有不同的枝下高，隨著密度的增加，相同胸徑林木的枝下高也增大。

3.1.2 自然整枝高度與樹(shù)高的相關(guān)性 在相同林齡下，樹(shù)高是反映林地生產(chǎn)力最靈敏的一個(gè)因子，各密度林分樹(shù)高與枝下高的回歸方程見(jiàn)表3。從表3可以看出，各方程的R值均較大，F(xiàn)值均大于相應(yīng)的查表值，表明各回歸方程均達(dá)到極顯著水平。

3.2 林冠層的水平變化規(guī)律 水平變化主要是指冠幅的變化，主要利用冠徑與胸徑的相關(guān)性來(lái)分析。冠徑與胸徑呈直線正相關(guān)關(guān)系，各密度林分胸徑與冠幅的回歸方程見(jiàn)表4。從表4可以看出，各方程的R值均大于相應(yīng)的查表值，說(shuō)明各回歸方程均達(dá)到極顯著水平。

3.3 樹(shù)冠削度和樹(shù)冠長(zhǎng)度的相關(guān)性 為了便于了解樹(shù)冠縱橫變化的同步規(guī)律，以樹(shù)冠削度p=冠徑/冠長(zhǎng)和相對(duì)冠長(zhǎng)q=冠長(zhǎng)/樹(shù)高為2個(gè)因子進(jìn)行相關(guān)回歸分析，不同密度的樹(shù)冠削度與相對(duì)冠長(zhǎng)回歸方程結(jié)果見(jiàn)表5。由表5可知，各方程的R值均較大，F(xiàn)值均大于相應(yīng)的查表值，表明各回歸方程均達(dá)到極顯著水平。由樹(shù)冠削度與相對(duì)冠長(zhǎng)回歸方程可知，樹(shù)冠削度隨著相對(duì)冠長(zhǎng)的增大而變??；同時(shí)，對(duì)于相同的相對(duì)冠長(zhǎng)，樹(shù)冠削度隨著密度的增大而減小。

4 結(jié)論

杉木人工林樹(shù)冠生長(zhǎng)與經(jīng)營(yíng)密度相關(guān)。在杉木林冠層垂直變化中，不同密度的杉木人工林，自然整枝高度與胸徑關(guān)系密切，隨著林分密度的增加，相同胸徑林木的枝下高也增大；林冠層水平變化規(guī)律可利用冠徑與胸徑的相關(guān)性來(lái)分析，兩者之間呈直線正相關(guān)。以上各種相關(guān)規(guī)律和各項(xiàng)數(shù)值反映了林冠各生長(zhǎng)期的平均水平，可為培育杉木提供參考性數(shù)量指標(biāo)，也為間伐強(qiáng)度的確定提供依據(jù)。在林業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中，可以通過(guò)適當(dāng)降低造林密度，及時(shí)進(jìn)行適量的撫育間伐等技術(shù)措施，以保證樹(shù)冠的正常生長(zhǎng)。

參考文獻(xiàn)

[1]中國(guó)樹(shù)木志編委會(huì).中國(guó)主要樹(shù)種造林技術(shù)（上下冊(cè)）[M].北京：農(nóng)業(yè)出版社，1975.

[2]雷加富.中國(guó)森林資源[M].北京：中國(guó)林業(yè)出版社，2005.

[3]俞新妥.杉木栽培學(xué)[M].福州：福建科學(xué)技術(shù)出版社，1997：398-400.

[4]姜志林，葉鏡中，周本林.杉木林的撫育間伐[M].北京：中國(guó)林業(yè)出版社，1982：74-78.

[5]盛煒彤，薛秀康.福建柏、杉木及其混交林生長(zhǎng)與生態(tài)效應(yīng)研究[J].林業(yè)科學(xué)，1992，28（5）：397-404.

[6]張水松，陳長(zhǎng)發(fā)，吳先選，等.杉木林間伐強(qiáng)度試驗(yàn)20年生長(zhǎng)效應(yīng)的研究[J].林業(yè)科學(xué)，2005，41（5）：56-65.

[7]南方混交林科研協(xié)作組.杉檫混交林種間關(guān)系和混交方式的研究[J].林業(yè)科技通訊，1987（4）：3-5.

[8]劉景芳，童書振.杉木森經(jīng)營(yíng)新技術(shù)[J].世養(yǎng)林業(yè)研究，1996，9（專）：88-98.

[9]彭龍福.杉木大徑材人工林生長(zhǎng)規(guī)律研究[J].華東森林經(jīng)理，2000，14（3）：16-18.

[10]陳友根，易孟生，李荷云，等.杉木大徑材定向培育技術(shù)中試初報(bào)[J].江西林業(yè)科技，2001（1）：3-11.

[11]福建林學(xué)院.福建閩北杉木林分密度控制圖的編制研究[J].福建林學(xué)院科技，1983，3（1）：7-19.

[12]林開(kāi)敏.杉木造林密度生長(zhǎng)效應(yīng)規(guī)律的研究[J].福建林學(xué)院學(xué)報(bào)，1996，16（1）：53-56.

[13]陳輝，洪偉.杉木林密度效應(yīng)模型研究[J].福建林學(xué)院學(xué)報(bào)，1992.12（3）：277-282.

[14]童書振，盛煒彤，張建國(guó).杉木林分密度研究[J].林業(yè)科學(xué)研究，2002，15（1）：66-75.

[15]黃建，閔煒，蔡長(zhǎng)春，等.不同密度對(duì)杉木中齡林生長(zhǎng)的影響[J].數(shù)理統(tǒng)計(jì)與管理，2006，25（1）：111-116.

[16]黃健兒.杉木相對(duì)冠長(zhǎng)指標(biāo)及其應(yīng)用初步研究[J].福建林學(xué)院學(xué)報(bào)，1991，11（4）：349-355.

[17]賈治邦.堅(jiān)持以科學(xué)發(fā)展觀統(tǒng)領(lǐng)工作全局.努力把我國(guó)林業(yè)推向又快又好發(fā)展的新階段[J].林業(yè)經(jīng)濟(jì)，2006（2）：4-11.

[18]周志翔，徐永榮，王鵬程，等.不同密度濕地松紙漿原料試驗(yàn)林早期冠幅生長(zhǎng)模型研究[J].華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1998，17（3）：289-293. （責(zé)編：張宏民）