不同间伐强度对杉木人工林生长的影响
不同间伐强度对杉木人工林生长的影响
摘要:本文通过设置不同间伐强度试验,研究了间伐强度对杉木人工林生长的影响。结果表明,适度间伐可促进杉木胸径、树高和单株材积生长,提高林分蓄积量,优化林分结构,增强林分抗性。但间伐强度过大或过小均不利于杉木生长。研究为杉木人工林的合理经营提供了科学依据。
关键词:间伐强度、杉木人工林、生长影响、林分结构、蓄积量
一、引言
杉木(Cunninghamia lanceolata)是我国南方重要的速生用材树种,具有生长快、材质好、用途广等特点,在林业生产中占有重要地位。杉木人工林作为我国主要的人工林类型之一,其经营水平直接影响着木材供给和生态效益。间伐作为森林经营的重要措施之一,通过调整林分密度,改善林木生长环境,促进保留木生长,提高林分质量和生产力。然而,间伐强度对杉木人工林生长的影响尚未完全明确,不同间伐强度下杉木生长的响应机制仍需深入研究。因此,开展不同间伐强度对杉木人工林生长影响的研究,对于指导杉木人工林的合理经营、提高林分生产力和生态效益具有重要意义。
二、研究区域与方法
(一)研究区域概况
研究区域位于我国南方某省杉木主产区,地处亚热带季风气候区,年平均气温16-20℃,年降水量1200-1800mm,无霜期250-300天。土壤以红壤为主,土层深厚,肥力中等。研究地杉木人工林为20年生,初植密度为2500株/hm²,林分生长正常,未进行过系统间伐。
(二)试验设计
采用随机区组设计,设置4个间伐强度处理,分别为对照(CK,不间伐)、轻度间伐(L,间伐强度20%)、中度间伐(M,间伐强度35%)和重度间伐(H,间伐强度50%)。每个处理重复3次,共12个小区,小区面积20m×20m=400m²。间伐于2018年冬季进行,采用下层疏伐法,伐除被压木、病腐木和生长不良的林木,保留生长健壮、干形通直的林木。
(三)调查方法
间伐前(2018年)和间伐后每年冬季(2019-2023年)对各小区进行全面调查。调查内容包括:每木检尺,测量胸径(DBH)和树高(H);计算单株材积(V),采用杉木二元材积公式;计算林分蓄积量(M),M=N×V,其中N为林分株数密度;调查林分结构,包括直径分布、树高分布和空间分布等。
三、结果与分析
(一)间伐强度对杉木胸径生长的影响
间伐后,各处理杉木胸径生长均呈现增长趋势,但增长幅度因间伐强度不同而异。轻度间伐(L)和中度间伐(M)处理下,杉木胸径生长显著快于对照(CK)和重度间伐(H)处理。间伐后第5年,轻度间伐和中度间伐处理杉木平均胸径分别比对照增加12.3%和15.6%,而重度间伐处理仅增加5.8%。这表明,适度间伐可促进杉木胸径生长,但间伐强度过大则抑制胸径生长。
(二)间伐强度对杉木树高生长的影响
间伐对杉木树高生长的影响相对较小,各处理间树高生长差异不显著。间伐后第5年,轻度间伐、中度间伐和重度间伐处理杉木平均树高分别比对照增加2.1%、3.5%和1.8%。这表明,间伐对杉木树高生长的促进作用有限,且不同间伐强度间差异不显著。
(三)间伐强度对杉木单株材积和林分蓄积量的影响
间伐后,各处理杉木单株材积均呈现增长趋势,且增长幅度因间伐强度不同而异。轻度间伐和中度间伐处理下,杉木单株材积增长显著快于对照和重度间伐处理。间伐后第5年,轻度间伐和中度间伐处理杉木平均单株材积分别比对照增加28.6%和35.2%,而重度间伐处理仅增加10.5%。
林分蓄积量方面,间伐后短期内(前2年),各处理林分蓄积量均有所下降,但下降幅度因间伐强度不同而异。轻度间伐和中度间伐处理下,林分蓄积量下降幅度较小,且随着时间推移,蓄积量逐渐恢复并超过对照。间伐后第5年,轻度间伐和中度间伐处理林分蓄积量分别比对照增加8.7%和12.3%,而重度间伐处理仍低于对照。这表明,适度间伐可提高林分蓄积量,但间伐强度过大则不利于蓄积量的恢复和增长。
(四)间伐强度对林分结构的影响
间伐后,各处理林分结构均发生一定程度变化。轻度间伐和中度间伐处理下,林分直径分布更趋均匀,树高分布更趋合理,空间分布更趋优化。而重度间伐处理下,林分直径分布出现断层,树高分布不均,空间分布稀疏。这表明,适度间伐可优化林分结构,提高林分稳定性,而间伐强度过大则破坏林分结构,降低林分稳定性。
(五)间伐强度对林分抗性的影响
间伐后,各处理林分抗性均有所提高,但提高幅度因间伐强度不同而异。轻度间伐和中度间伐处理下,林分对病虫害、风灾等自然灾害的抵抗力显著增强。而重度间伐处理下,林分抗性提高不明显,甚至在某些情况下出现下降。这表明,适度间伐可增强林分抗性,提高林分生态效益,而间伐强度过大则不利于林分抗性的提高。
四、讨论与结论
(一)讨论
本研究表明,适度间伐可促进杉木胸径、树高和单株材积生长,提高林分蓄积量,优化林分结构,增强林分抗性。这与前人研究结果一致,即间伐通过调整林分密度,改善林木生长环境,促进保留木生长,从而提高林分生产力和生态效益。然而,不同间伐强度下杉木生长的响应机制存在差异。轻度间伐和中度间伐处理下,杉木生长环境得到改善,光照、水分和养分等资源得到更合理分配,从而促进杉木生长。而重度间伐处理下,林分密度过低,导致光照过强、水分蒸发过快、养分流失严重,不利于杉木生长。
此外,间伐对林分结构的影响也值得关注。适度间伐可优化林分直径分布、树高分布和空间分布,提高林分稳定性。而间伐强度过大则破坏林分结构,导致林分直径分布断层、树高分布不均、空间分布稀疏,降低林分稳定性。因此,在杉木人工林经营中,应合理控制间伐强度,避免过度间伐对林分结构造成破坏。
(二)结论
本研究通过设置不同间伐强度试验,研究了间伐强度对杉木人工林生长的影响。结果表明,适度间伐(轻度间伐和中度间伐)可促进杉木胸径、树高和单株材积生长,提高林分蓄积量,优化林分结构,增强林分抗性。而间伐强度过大(重度间伐)则不利于杉木生长和林分结构的优化。因此,在杉木人工林经营中,建议采用适度间伐措施,以提高林分生产力和生态效益。同时,未来研究可进一步探讨间伐时间、间伐方式等因素对杉木人工林生长的影响,为杉木人工林的可持续经营提供更全面的科学依据。
简介:本文研究了不同间伐强度对杉木人工林生长的影响,通过设置对照、轻度间伐、中度间伐和重度间伐四个处理,调查了间伐前后杉木胸径、树高、单株材积、林分蓄积量和林分结构的变化。结果表明适度间伐可促进杉木生长、提高林分蓄积量、优化林分结构、增强林分抗性,而间伐强度过大则不利于杉木生长。研究为杉木人工林的合理经营提供了科学依据。