朱相雄,毛達民,何昕澤
(1.遂昌縣生態(tài)林業(yè)發(fā)展中心,浙江 遂昌 323300; 2.遂昌縣黃沙腰林業(yè)工作中心站,浙江 遂昌 323300)
杉木(Cunninghamialanceolata)為中國重要的商品材樹種,產(chǎn)量高、材質(zhì)好、經(jīng)濟效益高[1],是浙江省最重要的速生豐產(chǎn)林造林樹種之一。2003年起,浙江省全面開展生態(tài)公益林界定工作,并將大量的人工杉木林區(qū)劃為生態(tài)公益林。到2019年底,遂昌縣有省級以上公益林15.25萬hm2。其中天然林面積8.05萬hm2,占公益林總面積的52.8%;人工林面積7.2萬hm2,占公益林總面積的47.2%;人工林面積中杉木人工純林面積2.82萬hm2,占公益林人工林面積的39.2%。由于公益林實行較嚴格的采伐管理,加之杉木造林初植密度普遍偏大,使杉木生長受到抑制,嚴重影響了公益林的功能及效益。研究人員已對杉木人工林優(yōu)勢高生長進行了建模研究[1],采用撫育間伐措施促進林分生長量提高的研究也很多[2-6],唯獨對公益林區(qū)人工林撫育對生長量及生態(tài)效益影響的研究卻很少。因此,本試驗對在公益林區(qū)人工杉木林中開展森林撫育,4 a后對平均胸徑、平均樹高等因子變化情況進行調(diào)查分析,為今后在公益林區(qū)人工杉木林中開展森林撫育提供理論依據(jù),以實現(xiàn)進一步提升公益林建設區(qū)的林地生產(chǎn)力和生態(tài)效能的最大化。
試驗區(qū)位于浙江省西南山區(qū)遂昌縣,北緯28°35′N,東經(jīng)119°13′E,“九山半水半分田”的地貌,森林覆蓋率83.47%,是浙江省林區(qū)縣及9個重點產(chǎn)材縣之一。氣候條件屬亞熱帶季風氣候區(qū),具有冬溫夏熱,空氣濕潤,四季分明。山區(qū)地形復雜,林木種質(zhì)資源和山地資源豐富。試驗區(qū)的海拔高度為400—450 m,坡度多為25—30°。土壤類型為山地紅壤,土層深度在40 cm以上,立地條件較好,林下地被以狼衣、芒萁、檵木等相應的蕨類和灌叢群落為主。
采用2地試驗綜合分析的方法。在石練鎮(zhèn)的姚埠村(土名:上夾弄)、北界鎮(zhèn)的王塢村(土名:大廖塢)作為試驗區(qū)。試驗區(qū)內(nèi)選擇1997年營造的杉木人工純林,林分生長正常,不受人為破壞,病蟲危害少,分布均勻,在坡度、坡向、土壤肥力、土層厚度、林分密度、林相等基本一致的地段。依據(jù)《生態(tài)公益林建設技術規(guī)程》(GB/T 18337.3-2001)、《森林撫育規(guī)程》(GB/T15781-2015)等標準,在每個試驗點分疏伐(A)、衛(wèi)生伐(B)和不撫育的對照(CK)等3種處理,4個重復共24塊(面積為20 m×30 m)標準地,試驗地之間留15 m作為隔離帶。疏伐:堅持間密留勻,去劣留優(yōu),對密度過高、影響生長的林分進行密度控制,進一步調(diào)整林分樹種和空間結構,為保留木留出適宜的營養(yǎng)空間,根據(jù)試驗地的林分現(xiàn)狀,設計疏伐強度20%;衛(wèi)生伐:主要伐除個別被害木或喪失培育前途等危及保留木正常生長的林木,根據(jù)試驗地的林分現(xiàn)狀,設計疏伐強度5%。
2015年5月,對每個不同處理的樣地進行每木檢尺,分別測定每株杉木的樹高、胸徑等生長指標,按《浙江省杉木活立木一元材積表》查定單株立木材積與計算單位面積蓄積。森林撫育前的試驗地基本情況見表1。
表1 標準地基本情況
杉木平均胸徑、平均樹高和蓄積量是立地條件、群體結構和經(jīng)營管理水平的綜合反映,是評價林分質(zhì)量高低的重要因子[4]。2019年5月,對各標準地的樹高、胸徑等生長指標進行復測與計算。分析年均生長量的數(shù)值結果,年均生長量=(2019年的數(shù)據(jù)-2015年的數(shù)據(jù))/4;均值變化率(%)=[(處理的年均生長量-對照的年均生長量)/對照的年均生長量]×100。
撫育能有效增強林分穩(wěn)定性及機能,促使林木生長環(huán)境得到明顯改善[5]。由表2可見,疏伐、衛(wèi)生伐2種處理方式都能明顯促進胸徑、樹高、平均蓄積量等林分質(zhì)量的提高。根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計情況,分析了3種不同處理對杉木林分平均胸徑、平均樹高、平均蓄積量的影響(見表3)。
表2 3種不同處理杉木林分調(diào)查統(tǒng)計
表3 3種不同處理對林分胸徑、樹高、蓄積量的影響
從表3可見,疏伐處理的杉木林分平均胸徑、平均樹高比對照分別提高了16%和6.9%;衛(wèi)生伐處理的杉木林分平均胸徑、平均樹高比對照分別提高了0.8%和2.3%。
林分質(zhì)量最主要的衡量因子是胸徑和樹高,胸徑和樹高決定了林分蓄積量。從表3可見,疏伐處理的杉木林分平均蓄積量比對照提高了19.8%,衛(wèi)生伐處理的杉木林分平均蓄積量比對照提高了4.4%。疏伐處理的林分生長量明顯要高于衛(wèi)生伐處理。
森林撫育的目的是要調(diào)整林分結構,促進林木健康生長[5]。為進一步研究生態(tài)公益林區(qū)的中齡杉木人工林經(jīng)撫育處理后樹高、胸徑、蓄積量年平均生長量的變化, 采用Microsoft Excel 2003軟件中的單因素方差進行分析(見表4)。
表4 3種不同處理杉木林分胸徑、樹高、蓄積量的方差分析
對各處理的林分平均胸徑、平均樹高進行方差分析,其結果P<0.05,說明不同處理對林分胸徑、樹高因子生長影響有顯著差異;對各處理的林分平均蓄積量進行方差分析,結果顯示差異影響不顯著(P>0.05),這可能是受撫育時伐除一定數(shù)量林木的影響,短期內(nèi)恢復增長所致。從胸徑、樹高年生長量的平均值看,疏伐>衛(wèi)生伐>對照。說明通過合理科學的撫育措施,可以有效提高杉木林分生長量。
通過對疏伐、衛(wèi)生伐、不撫育等3種處理進行比較分析,結果表明,疏伐和衛(wèi)生伐的撫育處理都能夠有效促進林木生長,加速林分胸徑、樹高因子的生長,2種處理與對照之間存在著顯著差異。通過對24塊標準地進行疏伐、衛(wèi)生伐、對照組的比較分析得出:與對照相比,處理都能促進胸徑、樹高等因子生長,且與對照之間存在顯著差異,其中疏伐對林分胸徑因子生長影響較衛(wèi)生伐影響大。3種處理的林分生長量排序是疏伐>衛(wèi)生伐>對照。疏伐處理比對照處理平均胸徑提高了16%,平均樹高提高了6.9%,居3種處理的首位。
土壤中營養(yǎng)元素對杉木的根系生長及其養(yǎng)分利用產(chǎn)生著影響[6],合理的疏伐不但能改善林分密度,促進林木根系的生長及林木生長[7],而且撫育作業(yè)后林地內(nèi)光照、濕度等條件進一步改善,促進了林下草本植物及灌木的生長,提高了土壤微生物的活力,加快了土壤內(nèi)有機物的分解,促進了礦物營養(yǎng)元素的吸收。在當前國家大力開展森林撫育補貼資金的條件下,林木經(jīng)營者應該充分利用好政策紅利,廣泛地在公益林區(qū)中齡杉木人工林中開展以疏伐為主的撫育方式,提高生態(tài)經(jīng)營管理水平,促使林分達到最佳的生態(tài)經(jīng)營狀態(tài)。