马尾松人工林间伐密度效应的研究

陈 晨，刘光武，谢晓华

（河南林业职业技术学院，河南 洛阳471002）

1 引言

林分密度过大时，会使林木之间产生恶性竞争，导致林分数量下降，质量降低，幼苗更新缓慢甚至停滞[1]。林分密度过小时，则林木尖削度增大，分支粗大，影响林分材质[2]。因此，为了给保留木创造更好的生长条件，应对林分采取合适的抚育间伐措施。通过抚育间伐改善树干质量、促进直径生长、材积增加、提高林分木材质量。由于林分密度控制在造林、定量间伐、生长预测和造林设计等方面的重要作用，人工林密度控制问题一直是林业工作者关注的热点。

马尾松是我国松属中分布最广且应用广泛的一个树种，其自然分布区横跨我国东部亚热带的南、中、东3个亚带，在河南省主要分布在信阳、南阳、驻马店等地区。本文以驻马店薄山林场马尾松人工林为研究对象，分析了马尾松间伐后平均胸径、单株材积、单位面积蓄积量等林木生长指标的变化情况，探讨了抚育间伐对林分生长的影响，以期为北方马尾松的合理经营提供依据。

2 材料与方法

2.1 研究区概况

薄山林场是马尾松产区之一，地处驻马店市确山县城西南20km处，西依桐柏、伏牛两山余脉，东眺黄淮平原。薄山林场为伏牛山东段余脉浅山丘陵区，山势平缓，坡度一般在15°～30°之间，高差较小，海拔一般在150～250m之间，黄棕壤是常见的土壤类型，pH值为5～6，为弱酸壤。年均温度为15.5℃，年平均相对湿度一般在76%左右，全年无霜期约220h，年平均降雨量在1155mm左右，多分布在6、7、8月份，雨季明显，春旱年份较多。马尾松和栎类是林场的优势树种，也是主要树种。

2.2 样地设置

样地设在薄山林场大岭林区24年生马尾松人工林分内，造林初期的营林措施主要有除草、割灌、补植幼苗为主，分别与2003年、2010年进行过两次抚育间伐作业，第一次抚育以伐除林分内少数劣质、病虫害木为主，第二次间伐后包括对照区共设置4种林分密度，每种林分密度设置3块标准地，共12块标准地，标准地面积为600m2。12块标准地具有大致相同的坡度、坡位、坡向、立地类型、林相。标准地基本数据如表1所示。

表1 不同保留密度基本情况

2.3 数据处理

2.3.1 胸径

采用平均断面积法计算林分平均胸径：

其中ni为第i径阶株数；di为第i径阶中值；N为标准地林木总株数；Dg为林分平均胸径。

2.3.2 林分平均高

用树高曲线法求林分平均高。

2.3.3 林分蓄积量

采用平均实验形数法计算林分蓄积量：

其中G为林分总胸高断面积，H为林分平均高，fа为林分平均实验形数，M为标准地林分蓄积量。

2.3.4 平均单株材积

其中，a、b、c、d、e、f、i为马尾松一元材积公式的参数。D为马尾松胸径。V为平均单株材积。

2.3.5 数据处理

采用Excel和Spss统计分析软件对数据进行处理，对所用材料做方差分析，用LSR做数据显著性测验，测验结果如表2所示。

表2 不同保留密度的生长指标及方差分析结果

3 结果与分析

3.1 间伐措施对马尾松胸径生长的影响

由表2可知，对马尾松林分进行抚育间伐后，随着林分密度的下降，林分平均胸径不断增加。方差分析结果表明：对照样地林分平均胸径与抚育间伐样地林分平均胸径差异显著。说明林分郁闭后采用抚育间伐措施能显著促进林分的生长。而间伐B样地与间伐C样地林分平均胸径差异不显著。即按照1940株／hm2的林分密度与1750株的林分密度在提高林分平均胸径方面没有显著差别。而采用1480株／hm2的林分密度时能显著提高林分平均胸径。

3.2 间伐措施对马尾松树高生长的影响。

由表2数据可知，随着间伐密度的下降，林分平均高不断增加，但方差分析结果表明，各密度样地林分平均高相差不显著，这与前辈的研究结果一致[3，4]。说明对林分实行抚育间伐措施后，林分平均高会发生一定的变化，但不会产生显著的变化。

3.3 间伐措施对马尾松单株材积的影响

立木材积主要取决于受胸径、树高、形数，而林分密度对上述3个因素都有影响。由表2数据可知，随着林分密度的下降，林分单株材积不断增加，方差分析结果表明：样地A、B、C林分单株材积差异不显著，样地D与对照A、样地B样地C差异均显著。相对于对照样地A，其它密度样地的林分平均单株材积分别提高了20.1%、29.5%、84.0%。说明林分郁闭后，采取一定的抚育间伐措施能明显促进林分材积生长。

3.4 间伐措施对马尾松林分蓄积量的影响

林分蓄积量受林分面积和林木材积两个因子的影响，而单位面积林分蓄积量的大小在某种程度上标志着林地生产力的高低及营林措施的效果[5]。在本试验中，林地生产力相近，所以林分蓄积量的大小预测着营林措施效果的好坏。由表2可知，随着林分密度的下降，林分蓄积量先增后减，C样地林分蓄积量最高，而对照样地林分蓄积量最低。说明C样地的抚育间伐措施最能促进林分蓄积量的增加，而对照样地A，林分密度已经成为制约林分生长的因素。相对于对照样地A，其它样地的林分蓄积量分别提高了5.5%、9.2%、2.7%。方差分析结果表明4种密度样地林分蓄积量相差不显著。

4 结语

林分郁闭后，抚育间伐能显著促进林分胸径的生长，但间伐不能显著促进林分平均高的生长。研究表明：间伐能促进林分平均单株材积的增长，但间伐的保留密度不同，对林分单株材积影响的显著程度不同，同时还表明间伐能促进林分蓄积量的增加。随着林分密度的减小，林分平均胸径逐渐增加，样地D密度为1480株／hm2，林分平均胸径与对照A相比为极显著，样地B、C密度为1940株／hm2、1750株／hm2，与对照相比为显著，但B、C相比为不显著。说明采用B或C的林分密度在促进林分胸径增加方面效果相似。随着林分密度下降，林分蓄积量先增后减，样地B、C、D样地林分蓄积量均大于对照样地，其中C样地林分蓄积量要高于B、D。原因可能在于D样地林分密度下降太多，导致整个林分平均胸径大幅上升、林分单株材积增加显著而林分蓄积量减少太多。综上所述，马尾松发育到中龄林的时候，林分密度适合控制在1750株／hm2为好。

[1]沈国舫.森林培育学[M].北京：中国林业出版社，2001：281～282.

[2]薛 立，傅静丹.影响植物竞争的因子[J].中南林业科技大学学报，2012，32（2）：6～15.

[3]白灵海，温恒辉.马尾松近熟林的间伐效应[J].林业科技开发，2012，26（6）：39～44.

[4]尤健健，张文辉，邓 磊.油松中龄林间伐的密度效应[J].西北林学院学报，2015，30（1）：172～177.

[5]魏占才.森林调查技术[M].北京：中国林业出版社，2008：194.