鄺立剛,雍　鵬,郝芳華

(1.山西省林業(yè)科學(xué)研究院，山西　太原　030012； 2.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，山西　太谷　030801)

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疏林地密度改造研究

鄺立剛1,雍鵬1,郝芳華2

(1.山西省林業(yè)科學(xué)研究院，山西太原030012； 2.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，山西太谷030801)

摘要：充分利用山西省2010年森林資源清查本底數(shù)據(jù)和現(xiàn)地調(diào)研核實(shí)數(shù)據(jù)，分析全省疏林地優(yōu)勢(shì)樹種油松的密度與林分生長(zhǎng)指標(biāo)的關(guān)系，利用SPSS 17.0軟件和Excel 2013分別對(duì)油松的平均胸徑、平均樹高、平均材積、蓄積量和密度進(jìn)行相關(guān)性分析和回歸分析，并進(jìn)行曲線擬合，確定適宜的曲線模型。結(jié)果表明：平均胸徑和平均材積均隨密度的增大而減??；平均樹高和蓄積量均隨密度的增大呈先增大后穩(wěn)定的趨勢(shì)。關(guān)鍵詞： 密度； 胸徑； 樹高； 材積； 蓄積量

1研究方法

2結(jié)果分析

2.1相關(guān)性分析

根據(jù)51組油松人工林標(biāo)準(zhǔn)地的調(diào)查數(shù)據(jù)，對(duì)其密度與平均胸徑、平均樹高、平均材積、蓄積量進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果見表1.

表1　油松人工林密度相關(guān)性分析

從表1可以看出，在0.01水平上油松的林分密度與平均胸徑、平均樹高、平均材積、蓄積量均呈極顯著的相關(guān)關(guān)系。不同的是密度與平均胸徑、平均材積之間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，與平均樹高、蓄積量之間呈正相關(guān)關(guān)系。

2.2模型擬合分析

跳數(shù)是指候選父節(jié)點(diǎn)到根節(jié)點(diǎn)之間的跳數(shù)。如式(1)所示,HCmax表示所有候選父節(jié)點(diǎn)中到根節(jié)點(diǎn)的最大跳數(shù);HC(i)表示候選父節(jié)點(diǎn)i到根節(jié)點(diǎn)所需的跳數(shù)。到根節(jié)點(diǎn)所需最小跳數(shù)的候選父節(jié)點(diǎn)將被選為偏好父節(jié)點(diǎn)。

表2　油松-N模型方差分析

圖1　油松-N散點(diǎn)及曲線擬合

從圖1可以看出，油松的平均胸徑隨密度的增大而減小。說明，油松在生長(zhǎng)過程中密度越大，對(duì)土壤養(yǎng)分、水分、空氣以及陽(yáng)光的競(jìng)爭(zhēng)越大，其平均胸徑就越小。

由圖2可以看出，當(dāng)密度小于2 000株/hm2時(shí)，平均樹高隨密度的增大而增高，且增幅較大。當(dāng)密度大于2 000株/hm2時(shí)，平均樹高不再隨密度的增大而增高，最后穩(wěn)定在8 m左右。

表3　油松-N模型方差分析

圖2　油松-N散點(diǎn)及曲線擬合

表4　油松-N模型方差分析

圖3　油松-N散點(diǎn)及曲線擬合

從圖3可以看出，油松的平均材積隨密度的增大而減小。說明，油松在生長(zhǎng)過程中密度越小，林內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)越小，單株生長(zhǎng)越好，其平均材積就越大。

2.2.4油松Vs-N模型擬合分析

對(duì)油松的蓄積量和密度進(jìn)行模型擬合，并對(duì)其進(jìn)行回歸模型的檢驗(yàn)分析，得出相關(guān)指數(shù)R2=0.465，F(xiàn)=41.686.F>F0.05(4.043)，p<0.01，回歸方程顯著。油松Vs-N模型方差分析見第7頁(yè)表5.

表5　油松Vs-N模型方差分析

油松Vs-N最佳模型為S模型：Vs=e(4.053-522.658/N)，回歸方程曲線擬合圖見圖4.

圖4　油松Vs-N散點(diǎn)及曲線擬合

由圖4可以看出，當(dāng)密度小于2 500株/hm2時(shí)，蓄積量隨密度的增加而增加。當(dāng)密度大于2 500株/hm2時(shí)，蓄積量保持平穩(wěn)，不再上升。

2.3疏林地造林密度與幼林郁閉期的關(guān)系

幼林郁閉的遲早，與改造時(shí)的初植密度有關(guān)。一般是改造時(shí)造林密度大的幼林郁閉早，造林密度小的幼林郁閉較遲。據(jù)調(diào)查，不同密度的油松人工幼林，達(dá)到郁閉狀態(tài)所需要的年限不同，見表6.

表6　人工油松幼林開始郁閉年限

由表6可以看出，造林密度為1 350株/hm2～2 100株/hm2時(shí)，需13 a～14 a后才能郁閉。密度為3 330株/hm2～4 995株/hm2時(shí)，需9 a～10 a后即可郁閉。但保存株數(shù)在一定范圍內(nèi)時(shí)，郁閉期沒有明顯的差別。密度為3 330株/hm2～4 995株/hm2時(shí)，雖然郁閉快，但必須加強(qiáng)后期的管理和撫育，否則會(huì)嚴(yán)重影響林木生長(zhǎng)。

3結(jié)論與討論

2) 油松的平均胸徑隨密度的增大而減??；樹高與其相反，在一定密度范圍內(nèi)，隨密度的增大而增大，到達(dá)一定密度時(shí)，樹高不再增加；平均材積隨密度的增大而減?。恍罘e量在一定的密度范圍內(nèi)隨林分密度的增大而增加，當(dāng)超出了這個(gè)密度范圍，蓄積量隨密度的增大而緩慢增加或不再增加。

3) 從標(biāo)準(zhǔn)地調(diào)查材料、油松密度與生長(zhǎng)量關(guān)系的散點(diǎn)及曲線擬合圖分析來看，在密度為1 350株/hm2～2 250株/hm2的林分中，樹高與胸徑速生期的延續(xù)年代較長(zhǎng)，大體一致，或胸徑速生期略短，說明這一密度是人工油松幼林生長(zhǎng)的適宜密度。如分別按90%和80%計(jì)算成活率和保存率，則進(jìn)行疏林地改造時(shí)，合理的初植密度應(yīng)為1 800株/hm2～2 490株/hm2.該條件下幼林郁閉較快，如太岳林局立地條件較好的油松疏林地，約12 a即可郁閉。

4) 油松幼林樹高和胸徑的定期生長(zhǎng)量與林分密度是密切相關(guān)的，樹高和胸徑的定期生長(zhǎng)量，是影響立木材積增長(zhǎng)的兩個(gè)主要因素。在這兩個(gè)因素中，胸徑的生長(zhǎng)速度對(duì)材積的生長(zhǎng)量和大徑級(jí)材的培育起主導(dǎo)作用。因此，確定疏林地的改造密度時(shí)，應(yīng)以適于胸徑連年生長(zhǎng)量的密度為主要依據(jù)。從標(biāo)準(zhǔn)地樹干解析資料分析，如，山西太岳林區(qū)人工油松林在林齡8 a～10 a后高生長(zhǎng)開始加速，樹高連年生長(zhǎng)量一般在30 cm～40 cm之間；15 a～30 a為速生階段，樹高連年生長(zhǎng)量可達(dá)40 cm～80 cm；其生長(zhǎng)高峰出現(xiàn)在25 a～30 a，然后開始下降。胸徑速生期晚些，一般10 a～15 a時(shí)生長(zhǎng)開始加速，20 a～40 a為速生階段；胸徑連年生長(zhǎng)量的高峰一般出現(xiàn)在25 a左右，之后開始減慢。但隨著密度的增大，樹高速生階段延續(xù)年代延長(zhǎng)，胸徑生長(zhǎng)則與此相反。

參考文獻(xiàn):

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Tree Density Study in Open Forest Land

Kuang Ligang1， Yong Peng1， Hao Fanghua2

(1.ShanxiAcademyofForestrySciences,Taiyuan030012，China； 2.ForestryCollege，ShanxiAgriculturalUniversity，Taigu030801,China)

Abstract：This paper made full use of data of the forest resources in 2010 in Shanxi Province and field investigation, and analyzed the relationship between the density and growth index of Pinus tabuliformis Carrière, doing the correlation analysis and regression analysis between average DBH, average height, average volume, stand volume and density of Pinus tabuliformis Carrière using SPSS 17.0 software and Excel 2013 to do the curve fitting and find the corresponding curve of the model. Result showed that average DBH and average volume decreased with the increase of density; average height and stand volume presented the trend of increasing firstly and after stable with the increase of density.

Key words：Tree density； DBH； Height； Volume； Stand volume

中圖分類號(hào)：S753

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1007-726X(2016)01-0005-04

作者簡(jiǎn)介：鄺立剛(1957—)，男，湖南新田人，1979年畢業(yè)于中南林學(xué)院，教授級(jí)高級(jí)工程師。

基金項(xiàng)目：山西省林業(yè)廳科技創(chuàng)新項(xiàng)目(山西疏林地空間分布格局與提質(zhì)增效關(guān)鍵技術(shù)研究)

收稿日期：2016-01-09