杉木、马尾松林抚育间伐研究

杉木、马尾松林抚育间伐研究

随着时间的推移，林分的集体结构有一个从初始植物密度到适应密度的发展过程，每个生长阶段都有相应的适应性密度。本文通过对杉木、马尾松林分胸径——冠幅、林分平均胸径——间伐木平均胸径、间伐木平均胸径——间伐木平均树高之间相关规律,胸径生长过程,胸径连年生长量的变化规律的研究,在编制林分适宜密度表的基础上,提出了杉木、马尾松中幼林林分抚育间伐的起始期、间隔期、间伐强度、间伐蓄积量。旨在能合理地对林分进行抚育间伐,以期调整林分密度,改善林木生长条件,保持林分良好结构,提高林分生产力并为造林密度的选择、营林设计和调查规划提供参考数据。1苏集山西气候、土壤、林分类型将乐县地处中亚热带季风气候区,位于武夷山和戴云山脉之间,属于山地丘陵区。年平均气温14.6—18.8C,1月平均气温4.7—8.1C,7月平均气温23.1—28.1℃,年平均大于10C活动积温5500—6800C,全年无霜期243—280天,全年平均日照时数1730小时,年均降水量1672.3mm,年均蒸发量1348.5mm,年均相对湿度82%;土壤多为红壤类型;地带性植被为常绿阔叶林,由于人为经营活动频繁,形成了以杉木、马尾松为主的针叶林。将乐县为我省的杉木、马尾松中心产区之一。2调查资料的收集整理与分析本研究共调查收集了标准地152块(其中杉木118块,马尾松34块),并解析等量的平均木,标准地年龄范围7—32年,密度为900—5250株/hm本次调查在标准地左下角100m结果表明:林木的冠幅随林木胸径的增大而增大,它们之间呈正相关关系,为了通过胸径求得准确的冠幅值,我们选择了多种数学模型拟合比较,选出最佳回归方程式如下:本次调查收集杉木、马尾松不同立地、不同初植密度间伐标准地54块(其中杉木39块、马尾松15块),并解析等量平均木,其胸径连年生长量变化情况见表1;通过对标准地内各林木生长等级的评定(按5级分类法进行分级评定),确定间伐对象,并选择下列回归方程式拟合林分平均胸径(D林分)与间伐木平均胸径(D间)、间伐木平均胸径(D间)与间伐木平均对所收集的不同立地条件、不同初植密度的152株杉木、马尾松解析木胸径生长过程整理列于表2,其形数与树高关系配置如下回归方程:3护理和间伐各技术的确定3.1林分密度对林木生长的影响人们往往根据“胸径生长与冠幅大小的相关规律不受立地条件与林龄差异的影响”这一特点,对无论杉木、马尾松所处的立地条件和林龄如何,其适宜密度指标均采用P=10000/CW(株/hm当杉木、马尾松林分胸径连年生长量处于旺盛时期时,说明林分密度是适宜的,能形成有利于杉木、马尾松生长的生境。只有当胸径连年生长量明显下降的第2年才显得密度过大,需要及时间伐。通过对152株解析木的分析发现,按上式计算的适宜密度指标尚未达到林分胸径连年生长量的高峰期。这是因为:杉木、马尾松林的树冠可以重叠,而且在适当重叠的情况下,有利于充分利用空间,只有当树冠过分重叠时,才出现严重的自然整枝与自然稀疏现象。显然,用上式计算出的适宜密度指标势必偏小。因此,我们引入了一个可重叠系数(K),公式如下:式中:经计算,杉木林、马尾松林的可重叠系数K分别为1.25和1.57。这样,杉木、马尾松林分适宜密度指标的计算公式为:式中:K为可重叠系数;CW由(1)、(2)式求出的各径阶的理论冠幅。将可重叠系数(K)和各径阶的理论冠幅(CW)代入(10)式,即得出杉木、马尾松林分的适宜密度指标表(详见表3)。3.2间伐开始的直接依据间伐开始年龄受林分郁闭年龄的制约,后者又与立地条件和造林密度密切相关。因此,首次间伐的时间是否恰当,必须综合考虑树种的生物学特性、林分的生长状况、初植密度及间伐材的利用等因素。林分胸径生长量的大小与立木营养空间的大小相联系,胸径连年生长量过早下降,即说明立木相互拥挤,生长受到抑制,应施行首次间伐。因此,本文以胸径连年生长量的变化作为确定间伐开始年龄的直接依据。从表1可以看出,造林密度2505—3000株/hm3.3不同抚育强度对树冠生长的影响间伐强度的大小,直接影响到保留木的生长速度、干形和材质,进而影响到林分的质量和产量。间伐强度过大,将会影响单位面积出材量,造成林下透光过多,杂草灌木滋生,导致地力无益消耗;反之,间伐强度过小,对树冠发育的环境条件改善不多,不能充分促进林木迅速生长,推迟成林年限,也不能促进林分产量特别是经济材出材量的迅速提高。因此,通过研究胸径与冠幅的关系,编制林分适宜密度表,确定各种平均胸径林分的适宜密度作为确定间伐强度、保留株数的依据。利用表2中杉木、马尾松在不同地位指数及初植密度条件下各龄阶的胸径值查杉木、马尾松适宜密度表即可得出该平均胸径林分的适宜密度指标,将现实密度与适宜密度指标相减,即为需间伐的株数,间伐株数与现实密度之商就是抚育间伐强度(详见表4、表5)。3.4间伐强度对胸径生长的影响间隔期指的是相邻两次抚育间伐所间隔的年数。间隔期的长短,取决于林冠郁闭恢复的速度和直径生长量的变化,一般在一次间伐后,林冠疏开,保留木的树冠得到充分扩展,直径生长量显著提高,等到林冠重新郁闭,直径生长量又开始明显下降时,就需要进行下一次间伐。我们对于30株需2次间伐的杉木、马尾松解析木的胸径连年生长量变化进行研究发现,杉木首次中强度间伐后4—6年,胸径连年生长量又呈明显下降趋势;马尾松首次中强度间伐后5—6年,胸径连年生长量也呈明显下降趋势。因此,杉木抚育间伐间隔期可定为4—