不同間伐方式對樟子松人工林林木生長的影響

高溢鴻

(鐵嶺縣林業資源發展服務中心,遼寧 鐵嶺 112608)

鐵林市現有林業用地面積9.09×104hm2,林業產值達6×108元。近年來,加大了對樟子松的種植力度,但是遼寧地區已經有大約2.5×104hm2的樟子松發生衰退,其原因有經營管理、水分不足以及病害因素等,對此還需要進行深入研究。

樟子松屬于松科、松屬植物,高15～25 m,樹干挺直,樹干呈橢圓形,樹皮鱗狀深裂,呈黑色,樹葉剛硬,2針一束,雌雄同株,聚生在當年生枝下部,球果呈長卵形,種子小,顏色不一[1]。樟子松具有適應性強、林木生長快、材質好等特點,是常用綠化、治沙以及觀賞樹種[2-3]。在樟子松人工林種植過程中,初植密度通常較高。但是隨著林齡的增長,較高的種植密度往往會對樟子松林分的穩定性和生長造成不利影響[4-5]。因此需要通過間伐方式對林分密度進行有效調控,使得樟子松人工林能夠實現高效經營。對此本文提出了三種不同的間伐方式,即機械疏伐、群團狀、留優去劣,并通過試驗對比找出適合樟子松生長的最佳的間伐方式。本研究為合理選擇間伐方式,改善林木生長空間提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗區域

試驗區設在遼寧省鐵嶺縣人工林地,位于東經123°27′～125°06′,北緯41°59′～43°29′之間,屬于溫帶大陸性季風氣候,夏季溫熱多雨,冬季寒冷干燥,年降水量為600 mm,日照時數為2 444 h,平均氣溫5.7 ℃。該地區為沙土,有機質含量較低,土壤含水率較低[6]。該林地主要有樟子松(Pinussylvestrisvar.mongholicaLitv.)、云杉(PiceaasperataMast.)等喬木樹種,有狗尾草(Setariaviridis(L.) P.Beauv.)、少花蒺藜草(CenchrusspinifexCav.)、披堿草(ElymusdahuricusTurcz.)等草本植物[7-8]。

1.2 試驗設計

選取28年生樟子松人工林作為主要研究對象。樟子松造林初植密度為1.5 m×2 m,于2011年秋季進行密度調控試驗,對照組采用常規間伐方式,試驗設4個處理如表1,每個處理重復3次。

表1 試驗設計

1.3 不同的間伐方式

機械疏伐:選取林相較為整齊林地作為試驗區域,機械疏伐時,伐1行、留1行,間伐后,行距增加一倍、株距保持不變,形成1.5 m×4 m的林地。

群團狀間伐:選取林相不整齊、帶有天窗的林地作為試驗區域,在試驗地設置5個方形地塊(團Ⅰ、團Ⅱ、團Ⅲ、團Ⅳ、團Ⅴ),這五個方形地塊躲開天窗建立,通過對團狀林地外的間伐處理,使得5個方形地塊保持6 m的間隔,形成5個獨立團狀林地,團狀內林地不做任何處理。

留優去劣間伐:選取林相不整齊、優劣差異較大的林地作為試驗區域,在林地內按照50%比例伐木,每次間伐強度應控制為總株數的15%～35%,采伐時,選擇需要保留優良林木,將次要林木、枯死林木、瀕死木伐除。

對照組間伐:選取具有代表性林地,采用常規間伐方式,定期采伐林木,一個齡級期內,采伐2～4次。

1.4 樣地調查

在各試驗地設置10 m×10 m的樣地,從樣地中選取具有代表性的50株樣樹,從2017年秋季調查開始,對50株樣樹的胸徑、冠幅、樹高、生長狀況進行測定,到2021年秋季調查結束。分析2017-2021年連續五年樟子松的胸徑、蓄積量、徑階分布的情況。

1.5 數據處理

采用EXCEL 2007軟件統計試驗數據,運用SPSS 20.0軟件進行數據分析。

2 結果與分析

2.1 不同間伐方式下對樟子松當年胸徑的影響

由表2可知,2017-2021年樟子松當年胸徑在四種不同間伐方式下呈逐年上升趨勢。處理3當年平均胸徑最大,為14.42 cm,較對照增大了23.25%。其次是處理1,當年平均胸徑為13.94 cm,較對照增大了19.15%。機械疏伐、群團狀、留優去劣間伐方式的樟子松的當年平均胸徑均高于常規間伐對照。后面的觀察發現,樟子松當年胸徑變化較為明顯的時間段是2020-2021年,其它階段表現的較為平緩。

表2 不同間伐方式對樟子松當年胸徑的影響 單位:cm

2.2 不同間伐方式對樟子松蓄積生長的影響

2.2.1不同間伐方式對樟子松蓄積增長量的影響

從表3可知,2017-2021年樟子松蓄積增長量在四種不同間伐方式下呈逐年上升趨勢。處理3平均蓄積增長量最大,為0.084 cm,較對照增大了35.48%。其次是處理1,平均蓄積增長量為0.070 cm,較對照增大了12.90%。機械疏伐、群團狀、留優去劣下間伐方式的樟子松蓄積增長量均高于常規間伐的對照。

表3 不同間伐方式對樟子松蓄積增長量的影響 單位:cm

2.2.2不同間伐方式對樟子松累計蓄積增長量的影響

從表4可以看出, 2017-2021年四種間伐方式樟子松蓄積增長量呈逐年上升趨勢。處理3平均累計蓄積增長量最高,為0.22 cm,較對照增大了46.67%。其次是處理1,累計蓄積增長量為0.18 cm,較對照增大了20%。機械疏伐、群團狀、留優去劣間伐方式的樟子松累計蓄積增長量均高于常規間伐的對照。

表4 不同間伐方式對樟子松累計蓄積增長量的影響 單位:cm

2.3 不同間伐方式對樟子松徑階分布的影響

從表5可以看出,四種間伐方式徑階主要分布在小徑階和中徑階,中徑階呈逐年上升的趨勢,小徑階呈逐年下降趨勢。其中處理3中徑階株數最多,為46.6株,較對照增多了67.63%。其次是處理1,中徑階株數為38.2株,較對照增多了37.41%。處理組間伐方式分布在中徑階的株數均高于對照,而小徑階的株數均低于對照,處理3的小徑階株數最低。

表5 不同間伐方式對樟子松徑階分布的影響 單位:株

3 結論與討論

綜上所述,樟子松人工林生長在不同間伐方式下具有不同的表現。留優去劣間伐方式在當年胸徑、蓄積增長量、累積蓄積增長量以及徑階分布方面均表現最好。其次是機械疏伐間伐方式。

通過樟子松人工林密度調控試驗,可以發現不同間伐方式對樟子松人工林生長具有不同的促進作用[9-10]。樟子松人工林生長在不同間伐方式下具有不同的表現,且2017-2021年各間伐方式表現趨勢相同。這說明定期伐去樟子松部分生長不良的林木,可以為樟子松的生長創造良好的生長環境,提高了樟子松林木質量[11]。與對照組相比,機械疏伐、群團狀、留優去劣三種間伐方式在當年胸徑、蓄積增長量、累積蓄積增長量以及徑階分布方面均高于常規間伐方式。這可能是由于機械疏伐、群團狀、留優去劣方式更符合樟子松林木生長情況,且采伐之后的郁閉度能保持在0.6～0.7之間,保留株數也較為合理。對比試驗組三種間伐方式,表現最佳的則是留優去劣間伐方式。這主要是因為留優去劣間伐方式能夠保留優勢樹木,去除劣勢樹木,大大改善樟子松人工林生長空間,能夠使得樟子松當年胸徑以及蓄積量得到大幅度的增長,促進樟子松人工林的生長。撫育間伐的效應是一個動態過程,因此,在生產實踐中,對于樟子松人工林密度調控的間伐方式,可以因地制宜進行選擇,即取決于留優去劣、機械疏伐、群團狀疏伐三種方式各自的優勢和特點[12-13]。此外,還要對間伐后的林分進行定期調查和研究,了解在不同間伐方式下林分發生的變化[14]。通過撫育間伐以及合理的間伐強度,使林木得到有效的生長空間,使養分、水分、光照均有不同程度增加,確保林分高效和穩定生長[15]。