《杉木中幼林抚育间伐试验调查分析》
摘要:本文通过在杉木中幼林开展抚育间伐试验,对试验林进行系统的调查分析。研究不同间伐强度对杉木中幼林生长、林分结构、生物量及生态效益等方面的影响,旨在为杉木中幼林的合理抚育提供科学依据,促进杉木林的可持续发展。
关键词:杉木中幼林、抚育间伐、试验调查、生长影响、林分结构、生物量、生态效益
一、引言
杉木是我国重要的用材树种之一,具有生长快、材质好、用途广等优点,在南方林业生产中占据重要地位。杉木中幼林阶段是其生长的关键时期,合理的抚育管理对于提高林分质量、促进林木生长至关重要。抚育间伐作为一项重要的森林经营措施,能够调整林分结构,改善林木生长环境,提高林分的生产力和稳定性。然而,目前关于杉木中幼林抚育间伐的研究尚存在一些不足,如间伐强度的确定缺乏科学依据、间伐对林分生态效益的影响研究不够深入等。因此,开展杉木中幼林抚育间伐试验调查分析具有重要的现实意义。
二、研究地区与方法
(一)研究地区概况
试验地位于我国南方某杉木主产区,地处亚热带季风气候区,气候温暖湿润,雨量充沛,年平均气温 16 - 20℃,年降水量 1200 - 1800mm。土壤以红壤为主,土层深厚,肥力中等。
(二)试验设计
选取立地条件相似、林龄相同的杉木中幼林作为试验对象,设置 4 种不同的间伐强度处理,分别为对照(不间伐,CK)、轻度间伐(间伐强度 15%)、中度间伐(间伐强度 30%)和重度间伐(间伐强度 45%)。每个处理设置 3 个重复样地,样地面积为 20m×20m。在间伐前对各样地进行详细调查,记录林木的胸径、树高、冠幅等生长指标。
(三)调查方法
1、生长指标调查:在间伐后第 1 年、第 3 年和第 5 年,分别对各样地内的杉木进行每木检尺,测量胸径和树高。同时,选取有代表性的标准木,测定其冠幅、枝下高等指标。
2、林分结构调查:采用角规测树法调查各样地的林分密度、角规断面积等指标,分析间伐对林分结构的影响。
3、生物量调查:在间伐后第 5 年,选取各处理样地内的标准木,采用分层切割法测定其地上部分和地下部分的生物量,并推算整个样地的生物量。
4、生态效益调查:调查间伐对林下植被多样性、土壤物理性质和化学性质的影响。采用样方法调查林下植被的种类、盖度和多样性指数;采集土壤样品,测定土壤的容重、孔隙度、有机质含量、氮磷钾含量等指标。
三、结果与分析
(一)间伐对杉木生长的影响
1、胸径生长:间伐后,各处理样地杉木的胸径生长均有所增加,且随着间伐强度的增大,胸径生长量呈先增大后减小的趋势。中度间伐处理下杉木的胸径生长量最大,与对照相比,第 5 年胸径增长了 12.3%。
2、树高生长:间伐对杉木树高生长的影响相对较小,各处理样地树高生长差异不显著。但在间伐后的前 3 年,轻度间伐和中度间伐处理下树高生长略快于对照和重度间伐处理。
3、冠幅生长:间伐后,杉木的冠幅明显增大,尤其是中度间伐和重度间伐处理。这是因为间伐减少了林木之间的竞争,为保留木提供了更充足的生长空间。
(二)间伐对林分结构的影响
1、林分密度:间伐后,各处理样地的林分密度显著降低,且间伐强度越大,林分密度降低越明显。中度间伐处理后林分密度从间伐前的 2500 株/hm²降至 1750 株/hm²。
2、角规断面积:随着间伐强度的增加,角规断面积先减小后增大。中度间伐处理下角规断面积最小,说明该处理能够有效地调整林分结构,使林木分布更加均匀。
3、直径分布:间伐前,各样地杉木直径分布呈正态分布。间伐后,不同间伐强度处理下直径分布发生变化。轻度间伐和中度间伐处理下直径分布更加集中,大径级木材的比例增加;而重度间伐处理下直径分布相对分散。
(三)间伐对生物量的影响
1、地上部分生物量:间伐后,各处理样地杉木地上部分生物量均有所增加。中度间伐处理下地上部分生物量最大,比对照增加了 18.6%。
2、地下部分生物量:地下部分生物量的变化趋势与地上部分相似,中度间伐处理下地下部分生物量也最大。
3、总生物量:综合地上和地下部分生物量,中度间伐处理下杉木林的总生物量最高,表明适度的间伐强度有利于提高林分的生物量积累。
(四)间伐对生态效益的影响
1、林下植被多样性:间伐后,林下植被的种类和盖度均有所增加,尤其是中度间伐处理。中度间伐处理下林下植被的 Shannon - Wiener 多样性指数比对照提高了 23.5%,说明间伐能够改善林下光照条件,促进林下植被的生长和更新。
2、土壤物理性质:间伐对土壤物理性质有一定的改善作用。中度间伐处理下土壤的容重降低,孔隙度增加,有利于土壤水分的保持和根系的生长。
3、土壤化学性质:间伐后,土壤有机质含量、氮磷钾含量等化学指标均有不同程度的提高。中度间伐处理下土壤有机质含量比对照增加了 15.2%,氮含量增加了 12.8%,表明间伐能够促进土壤养分的循环和积累。
四、讨论
(一)间伐强度的确定
本研究结果表明,中度间伐(间伐强度 30%)对杉木中幼林的生长、林分结构、生物量和生态效益等方面均有较好的促进作用。过轻的间伐强度不能充分发挥间伐的作用,而过重的间伐强度则可能导致林分生产力下降和生态功能受损。因此,在实际生产中,应根据杉木中幼林的立地条件、林分状况和经营目标,合理确定间伐强度。
(二)间伐对林分生长的长期影响
本研究仅对间伐后 5 年内的林分生长和生态效益进行了调查分析,对于间伐的长期影响还需要进一步跟踪研究。长期的间伐试验可以更准确地评估间伐对杉木林分生产力和稳定性的影响,为森林经营提供更科学的依据。
(三)间伐与其他经营措施的结合
抚育间伐只是森林经营的一种措施,为了实现杉木林的可持续发展,还应将间伐与其他经营措施相结合,如施肥、修枝、病虫害防治等。综合经营可以充分发挥各种措施的优势,提高林分的综合效益。
五、结论
(一)适度的间伐强度(中度间伐,间伐强度 30%)能够显著促进杉木中幼林的胸径生长,增加冠幅,提高林分的生物量积累。同时,对树高生长的影响较小,能够保持林分的垂直结构。
(二)间伐可以调整林分结构,降低林分密度,使林木直径分布更加合理,提高林分的稳定性。
(三)间伐对生态效益具有积极影响,能够增加林下植被多样性,改善土壤物理和化学性质,促进土壤养分的循环和积累。
(四)在实际生产中,应根据杉木中幼林的具体情况,合理确定间伐强度,并将间伐与其他经营措施相结合,以实现杉木林的可持续发展。
简介:本文开展杉木中幼林抚育间伐试验,设置不同间伐强度处理,通过多年调查分析间伐对杉木生长、林分结构、生物量及生态效益的影响。结果表明中度间伐(30%)效果最佳,能促进生长、优化结构、增加生物量、提升生态效益,为杉木林合理经营提供依据。