杉木种植密度对杉木生长的影响

2022-10-13 03:57莫宗恒杨建佳陈亿超
农村科学实验 2022年19期
关键词:胸径方差杉木

莫宗恒 王 斌 杨建佳 陈亿超

(广西壮族自治区融安县西山林场,广西 融安 545400)

杉木属速生针叶树种,病虫害少,精心管理二、三年就能形成树林。16年成熟,主伐每亩大约有一万元左右收入,平均每亩每年有660元收入。投资有风险,但种植杉木风险小,除了几十年一遇的风灾和少量的雷击基本上就没什么风险,杉木种植成杉木中心产区是林农脱贫致富的好帮手。随着国家对林木良种投入大量资金,杉木良种基地有序建成,在良种补贴及杉木木材价高、畅销的销售行情下,种植良种杉苗每亩收入比普通苗至少多出3500元,林农已完全接受速生丰产的杉木良种苗,杉木中心产区良种杉苗的使用率已达90%以上。随着杉木良种的推广,林分内林木个体间的分化已很小,单株基本达到速生丰产的要求。随着社会发展劳动力成本的增加,通过适当扩大定植株行距达到取消间伐工序收入增加的目的。株行距多少为适宜,就从我们通常定植的2m×2m对比定植的2m×3m株行距论证。

2013年1月26、29日,广西融安县西山林场种子园造了一块45亩试验林,株行距分别为2m×2m和2m×3m.其中2m×2m试验林30亩,分三组,每组5重复;2m×3m试验林15亩,分二组,每5重复。每重复25个号,4株1小区,每重复共种100株试验苗。试验的苗木分别来自广西林科院和西山林场培育,材料来源:(1)2011年西山林场二代园开展的人工授粉种子;(2)西山林场二代种子园的部分家系;(3)福建林科院提供的三代种子园家系。试验林地处中亚热带季风气候区,气候温和,雨水充沛,雨热同季非常适合杉木生长。且交通便利,可为营建试验林提供有利条件。试验林在2013、2014、2015年春,每年施一次N、P、K高效复合肥,第一年每株施0.2公斤,第二年每株施0.25公斤,第三年每株施0.3公斤。有机复合肥N、P、K含量低,但有机质能改良土壤,肥效长,适合做基肥,不适合追肥,有机复合肥适合施在交通便利的林地,交通不便利的林地还是施高效复合肥为好。杉木属阳性树种,年幼时生长方向有趋光性,幼杉最怕杂草覆盖遮挡阳光,接收的阳光弱,杉木光合作用也弱,幼杉生长不好,甚至死亡。试验林每年除草抚育4次,连续3年。2021年12月试验林测定完成,试验林林龄9年,属中龄林。平均树高13.0米,平均胸径18.2厘米。根据广西壮族自治区杉木速生丰产林标准,杉木中心产区林龄9年的杉木低限生长指标是平均树高9.3米,平均胸径11.2厘米,本试验林的树高和胸径都已大大超过指标,达到优质速生丰产林。经对比,株行距为2m×2m的胸径和2m×3m的胸径出现明显分化,树高分化不明显。为探讨不同密度对树高、胸径生长的影响,现分别就这两种定植密度对树高、胸径的影响作显著性检验。

1.不同密度对树高生长的影响

为检验株行距对杉木树高生长的影响,用重复抽样方式分别抽取21株树木,测得的树高数据如表1所示,树高用测高杆测量,保留一位小数,单位米。根据经验杉木树高是服从正态分布,只要两组数据满足等方差条件,树高差异显著性检验可用t检验。

表1 重复抽样树高表 单位:米

1.1 两个方差齐性——F检验

解:(i)假设:σ12=σ22,即假设两正态总体的方差相等。

(iii)α=0.05,第一自由度ƒ1=n1-1=20, 第二自由度ƒ2=n2-1=20,由F分布的临界值表查得F0.05(20,20)=2.12,因为F=1.433<2.12,故不能拒绝假设,即可以认为两总体满足等方差条件。

1.2 树高两样本平均数间差异显著性检验

(iii)在水平α=0.05下,单侧检验的临界值为t上0.05(40)=1.6839,因为t=0.21<1.6839,故不能推翻原假设H0:μ2=μ1,即株行距2m×2m与2m×3m对杉木的树高无显著影响。

2.不同密度对胸径生长的影响

为检验株行距对杉木胸径生长的影响,用重复抽样方式分别抽取21株树木,测得的胸径数据如表2所示,胸径用测树围尺测量,保留一位小数,单位厘米。根据经验杉木胸径是服从正态分布,只要两组数据满足等方差条件,差异显著性检验可用t检验。

表2 重复抽样胸径表 单位:厘米

2.1 两个方差齐性——F检验

解:(i)假设:σ12=σ22,即假设两正态总体的方差相等。

(iii)α=0.05,第一自由度 ƒ1=n1-1=20, 第二自由度ƒ2=n2-1=20,由F分布的临界值表查得F0.05(20,20)=2.12,因为F=1.407<2.12,故不能拒绝假设,即可以认为两总体满足等方差条件。

2.2 胸径两样本平均数间差异显著性检验

解:`ⅹ1=16.89cm,(n1-1)S12=159.206

(iii)在水平α=0.01下,单侧检验的临界值为t上 0.01(40)=2.4233,因为 t=3.6>2.4233,故推翻原假设H0:μ2=μ1,接受备选假设H1:μ2>μ1,即株行距2m×2m与2m×3m对杉木的胸径生长有极显著影响,株行距2m×3m比2m×2m更有利胸径生长。

3.不同密度对蓄积、出材及收入的影响

用重复抽样方式分别在2m×2m试验林和2m×3m试验林分别抽取21株树木,分别计算出它们的蓄积量及出材量。

单株杉木蓄积=0.65671×D^1.769412×H^1.069769/1000,D为胸径,H为树高。出材量=蓄积×出材率。计算所得数据见表3

表3 蓄积量 单位:立方米

由表3统计的株行距2m×2m实验林所抽出的21株杉木总蓄积量为3.107立方米,出材量为2.334立方米。2m×3m实验林所抽出的21株杉木总蓄积量为4.923立方米,出材量为3.839立方米。由于林木小时种间竞争与林木大时种内竞争,再加上其他因素,林木生长过程中有少部分死亡。2m×2m实验林保存140株左右,2m×3m实验林保存92株左右。经过换算2m×2m实验林每亩活立木蓄积量19.2立方米,出材14.4立方米,2m×3m实验林每亩活立木蓄积量21.6立方米,出材17.1立方米。2m×3m实验林的径级比2m×2m实验林大,按目前杉木木材市场价格,2m×3m实验林的杉木能卖800元每立方米,每亩出材17.1立方米,每亩产值为13680元。2m×2m实验林的杉木能卖700元每立方米,每亩出材14.4立方米,每亩产值为10080元,那么2m×3m实验林每亩产值比2m×2m实验林每亩产值多出3600元。经比较定植密度2m×3m比2m×2m的经济效益好。

综上所述,杉木的合理定植密度为90~125株/亩,造林头三年加强抚育施肥,可达到很好的经济效益。

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