福建山地杉木大径材定向培育技术

福建山地杉木大径材定向培育技术福建山地杉木大径材定向培育技术叶功富涂育合廖祖辉(1福建省林业科学院2泰宁国有林场3南平市国有林场管理处)摘要:在闽北,闽中山地,通过对杉木大径材培育过程中的遗传控制,密度控制,立地控制与林分施肥等主要措施的试验研究,确定了杉木大径材定向培育的优化方案,即选用杉木优良家系,选择18指数以上的立地,初植密度18002505株/,间伐后保留密度11001200株/,可不施肥.为杉木大径材的目标经营提供科学依据.关键词:杉木:大径材;定向培育当前世界工业用材林正朝着定向高效,速生丰产和优质稳定的方向发展,按照森林可持续经营的要求,对人工林实行有效的遗传控制,立地控制和密度控制,实行目标经营和生态系统管理1.杉木(CunninghamialaceolataHook)是我国重要的用材树种,其造林面积和林分蓄积均居我国人工林的首位,木材生产量占全国商品材总产量的20%25%,在国民经济中占有重要地位.长期以来我国杉木人工林多以高密度为经营模式,以中小径材为经营目标,随着人们对木材需求的不断增加,市场上杉木大径材需求量大,价格看涨,供不应求.杉木大径材培育方式在我国尚处于探索之中,很多方面有待深入研究.为此,笔者通过多年研究,对杉木大径材定向培育技术进行了探讨.1材料与方法1.1试验材料和设计试验点主要选择在福建省卫闽国有林场和来舟林业试验场,为杉木中心产区,属中亚热带季风气候,低山,红壤.卫闽林场:东经117.43,北纬27.05,海拔500m,年降雨量1768in/n,年均气温17.7;来舟林场:东经11353,北纬26.38,海拔200400m,低山,红壤,年降水量1800in/n,年均气温19.4C.另调查杉木一般产区的泰宁国有林场,大田桃源国有林场的大径材试验林作为补充材料.1.1.1不同产地杉木家系培育大径材试验1979年在卫闽林场安排13个不同产地,66个家系的对比试验,以福建邵武的杉木优良家系为对照,单株小区,分别以630株/hm2,1410株/hm2进行低密度造林试验;随机区组设计,每个家系各重复10次.收稿日期:20060306基金项目:国家林业局中试项目(1998111).第一作者简介:叶功富(1966一),男,博士,教授级高工,长期从事森林培育研究工作.试验苗木为I级苗,带状整地(水平带1rn),挖大穴(60cm60cm40cm),造林后连续松土除草6a,头3a每年12次,后3a每年1次.1.1.2杉木不同整地方式试验1967年在来舟林场安排3种整地方式的对比试验,随机区组设计,重复3次,栽植密度3000株/hm2.全垦整地:翻土35cm;带垦整地:带宽60cm,带距100cm,深30cm;穴垦整地:50cm50cm40cm.造林后头3a松土除草各2次.1978年抚育间伐,强度为35%.1.1.3杉木大径材不同密度管理试验1965年在来舟林场安排630株/hm2的低密度试验.1974年在来舟林场布置4种造林密度的对比试验,设计密度为2505株/hmz,3600株/hm2,4800株/hm2和6000株/hm2.1982年中国林科院在卫闽林场布置5种造林密度的对比试验,设计密度分别为1500株/hm2,3000株/hm2,4500株/hm2,6000株/hm2,9000株/hm2.随机区组设计,重复3次,每个小区面积600m2,造林穴的大小为50cm50cm40cm,造林后头3a松土除草各2次.1.1.4杉木间伐培育大径材试验1974年,1978年在来舟林场,对1965年营造2505株/hm2的杉木林,进行间伐培育大径材,保留株数分别为1620株/hm2,1200株/hm2和600株/hm2,以不问伐为对照,每个处理重复4次,随机区组设计,每个小区面积为600m2.1.1.5杉木中龄林施肥试验1982年在卫闽林场造林,初植密度为3600株/hmz,1989年进行强度间伐(40%).1995年4月开展追肥试验,所用肥料为复合肥(N14%,P20513%,K2010%),过磷酸钙(含P0512%),碳酸氢铵(含N17%).设计9种处理:A小区碳铵0.25kg;B林业秆技开式2006年第2o卷第3期小区过钙0.25kg;c小区碳铵0.25kg,过磷酸钙0.15kg:D小区碳铵0.25kg,过钙0.25kg;E小区碳铵0.25kg,过磷酸钙0.50kg;F小区复合肥0.15kg;G小区复合肥0.25kg;H小区复合肥0.50kg;I小区无肥(对照).随机区组设计,重复3次,每小区600m2.称取各处理小区实际施肥量,开沟一次施人林地,在每株树冠下于坡上方开挖一弧形沟,沟深10em,宽20em,沟长1.5m,均匀撒施后覆土.1.2研究方法从1991年开始,对该杉木试验林分别设置面积为4OO800m2(视样本数而定)的标准地,按常规方法进行每木调查,土壤调查和林下植被调查.共设置120块标准地,同时收集福建省杉木栽培协作组调查的100块标准地材料,立地指数范围为162O.对典型样地选择12株平均木或优势木进行树干解析,共调查平均木解析木32株,优势木24株.立地指数利用5株优势木法与年龄的关系,查福建杉木立地指数表确定.2结果与分析2.1不同产地杉木优良家系定向培育大径材通过对13个产地的66个杉木半同胞家系进行造林对比试验,以福建邵武的杉木优良家系为对照,结果表明:选用杉木优良家系培育大径材,可以缩短杉木大径材培育年限,18a生已接近或达到大径材培育标准,同时提高了林分产量和大径材出材量.对66个参试杉木家系18a生平均胸径,树高和材积生长数据,通过多变量座标综合评定和聚类分析,将杉木家系划分为4类,即极高产,次高产,高产和平产.锦屏8,广坪6两个家系为极高产家系,其材积遗传增益为35.06%41.48%,实际增益59.12%67.99%.锦屏9,广坪(9,403),三明(7,17,67),崇安15,会同(8,30),南平(106,58,111,44,107,64),咸宁45,信宜(5,7)等18个家系为次高产家系,材积遗传增益为6.82%17.63%,实际增益1O.78%3O.44%.顺昌(58,53,41,54),三明(12,21),锦屏(10,48,40,45,62),信宜(10,2),会同(2,3,1,4),咸宁(46,14,3,11),建阳(26,19,1),赣州1O,浦城(19,5),广坪(1,7),南平105等30个家系为高产家系,材积遗传增益为0.37%6.49%,实际增益0.42%一1O.41%.这些家系均来自闽北武夷山区,南岭山地和雪峰山区,为杉木优良适生区,选用这些优良家系培育杉木大径材,增产效果明显.棕业科技开|c2006年第20卷第3期技市开发2.2杉木大径材培育的立地选择和整地方式立地是限制林分生产力的关键因子,也是限制材种出材量的主要因子.立地越好,培育大径材的可能性越大,大径材出现的时间越早【,.试验结果表明:18,20指数级30a生杉木林,平均胸径比16指数级增长8.1%16.8%,林分蓄积比16指数级提高12.2%29.3%,大径材出材量增长123.8%194.4%,大径木所占比例增大14.9%26.5%,大径材出材率提高29.2%37.4%.18,20指数级林分平均胸径超过24cm,已达到杉木大径材的培育目标,立木规格和木材产出也以大径材为主.而16指数级林分平均胸径仅为22.322.6(31/1,尚未达到大径材的培育目标,立木规格和木材产出以中径材为主,大径木所占比例为37.35%38.21%,大径材出材率为29.28%30.58%.通过以上试验,认为培育杉木大径材应选择立地指数16以上的立地.整地是森林土壤管理的重要措施,适当提高整地规格对于改善不良立地的土壤条件,促进林木生长具有一定作用引.通过研究表明:整地方式对16,18,2O三种立地指数级6a生杉木幼林的生长效应,呈现全垦>带垦>穴垦的趋势.整地方式对杉木幼林胸径,树高和材积生长的影响,在16地位指数级达到极显着水平,在18地位级也达到显着水平,但在2O指数级则未达显着水平.如带垦,全垦胸径生长量与穴垦相比,在l6指数级分别增加8.4%和22.0%,在l8指数级依次提高7.8%和15.3%,在2O指数级则仅增大1.6%和1.8%,即带垦,全垦的杉木生长增幅随地位指数的提高而递减.杉木生长过程分析表明全面整地,带状整地等高规格整地方式最终并不能改变立地质量,18a生以后整地效应逐渐消失,对杉木林分的终期生长量不会产生显着的影响.2.3杉木大径材培育的密度管理密度管理是杉木大径材定向培育的关键措施.通过建立冠幅一胸径相关数学模型,最大密度模型,确定杉木人工林的合理经营密度j.结果见表1.通过不同密度林分生长进程的比较可知,杉木树高,胸径和材积总生长量,连年生长量和平均生长量均随密度降低而增大,且密度小的林分连年生长量和平均生长量相交的年限推迟24a,林木生长的速生期有延长的趋势,呈现出较强的生长后劲.培育大径材应在10a前后,适时调整林分密度,使目标树的林冠,根系生长有足够的营养空间,提高大径材产量.适时实施抚育间伐,是调节杉木大径材培育过程中适aXJIlL兀JX宜保留密度的方法.通过两组不同密度管理方式的试验:一组630株/hm2低密度造林;另一组初植密度2505株/hm;分别于第10a,14a进行间伐,分别保留目标树1620株/hm2,1200株/1m2和600株/hm2.结果表明:不同密度条件下32a生杉木树高生长差别不大,但林分平均胸径,平均冠幅和单株材积随林分密度的增加而下降.稀植的林分平均胸径32a生时可达35.637.1cm,而早期密植的则相对较小.即使在14a后间伐到和稀植林分一样的保存密度,由于早期树冠未能充分伸展,影响了林木的直径生长,32a生平均胸径为32.534.4cm,较稀植林分降低10.O%11.5%,同时也使单株材积生长量和林分蓄积量下降.表1杉木人工林的适宜经营密度指标/株?hmI22.4杉木大径材培育的施肥效果杉木中龄林施肥后1a(16a生)的生长效应以N肥最佳,其次为复合肥,P肥效应有限.以16指数级为例,施磷肥后净生长量与对照无明显差别,施复合肥后胸径,树高和林分蓄积净生长量依次比对照增长6.8%,5.4%和78%,施氮肥后则分别增长10.2%,8.9%和12.5%.中龄林施肥对杉木胸径,林分蓄积的增长效应比树高明显.中龄林施肥效应与立地条件关系很大,在16指数级立地施肥对杉木胸径和林分蓄积的影响达极显着水平,对林木树高生长的影响也达显着水平;在18指数级立地施肥对杉木胸径,树高和材积生长虽有一定的效果,但不同处理之间的生长无显着差异.这表明在立地条件较好的林地进行中龄林施肥,对杉木生长的促进效果不大显着,可以考虑18指数级以上的林地不施肥,以节省施肥开支.25杉木大径材定向培育的优化模式运用杉木林分生长收获模型对各种营林措施组合的林分生长进行动态模拟,并利用杉木优良家系平均高生长换算模型进行良种与普通种的生长量换算,预测杉木在不同轮伐期的林分蓄积量和出材量.根据中国林科院编制的通用经济动态分析程序_6J,计算不同营林措施组合每公顷出材量的净现值和内部收益率,预估林分经营的量化效益,以经济效益最优为目标对营林方案进行综合选择,最后得出优化方案.表2为福建山地1820指数级立地条件下,以大径材为培育目标,从经济效果优化角度,每种立地类型确定2种经济效益较佳的定向培育模式,可供杉木生产中参考.各地在培育杉木大径材时,应根据当地的立地特点和社会经济条件,选择适合当地的培育方案.表2杉木大径材定向培育的优化模式74林业科技开度2006年第2o卷第3期3结论杉木大径材定向培育不同于传统的杉木栽培,它将造林学原理与现代营林科技手段有机结合起来,通过立地控制,遗传控制和密度控制等关键技术,运用综合配套的栽培技术措施,为杉木大径材培育创造合理的林分生产结构和环境条件,能充分发挥杉木增产潜力,获得最大量化的经济效益.立地选择是杉木大径材定向培育的先决条件,通过对比试验和生长收获预测认为,大径材培育应选择18指数以上的立地.选用杉木优良家系培育大径材,可以缩短杉木大径材培育年限,18a生已接近或达到大径材培养标准.密度管理是杉木大径材定向培育的关键措施,通过林分生长试验和经济效果对比认为,18指数级初植密度以21002505株/hm2为佳,914a经1至2次问伐,主伐时目标树保留1200株左右较为合适;20指数级以低密度造林(1005株/hm)不问伐,或初植密度1800株/hm,10a问伐1技7I【开发次,目标树保留1100株/hm左右为宜.土壤管理是杉木大径材定向培育配套技术中不可缺少的重要环节,1820指数级立地整地方式对杉木后期生长影响不大,中龄林施肥的效果也不显着,为节省营林投资,可采取普通的整地方式,不进行林地施肥.参考文献1盛炜彤.国外工业人工林培育的目标及技术途径J.世界林业研究,l992(4):7583.2涂育合,叶功富,林武星,等.杉木大径材定向培育的适宜经营密度J.浙江林学院,2005,22(5):530534.3惠刚盈,胡艳波,罗云伍,等.杉木大径材成材机理的研究J.林业科学研究.2000,13(1):177181.4伍荣.湖南省国有林场大径材资源培育的初步研究J.中南林业调查规划,1998,17(4):1315.5叶功富,林武星,张水松,等.整地方式对杉木生长进程和土壤肥力的动态影响J.福建林业科技,1997(4):7一l1.6马蔷.杉木用材林栽培模式优化分析J.林业经济,l9(6):6375.(通讯地址:350012,福州市新店上赤桥35号)核桃采穗圃经营技术试验周应书刘崇欣王敏(贵州省毕节地区林业科学研究所)摘要:利用贵州省毕节地区地方优良品种中选出的l4株优株和引进的7个优良品种,进行嫁接育苗后,按优株或品种建立包括21个分区的采穗圃.采用双因素裂区试验设计方法,开展穗条丰产技术试验,得出了增加采穗圃穗条产量的最佳经营技术组合.关键词:核桃;采穗圃;营建;双因素裂区试验设计;试验核桃具有很