江麗榮,葉李波,藍(lán)巧美
(麗水市蓮都林場,浙江 麗水 323000)
杉木[Cunninghamia lanceolata(Lamb.)Hook.]是中國南方特有的速生用材樹種,具有速生、材質(zhì)優(yōu)良、用途廣泛等優(yōu)點(diǎn),其栽培面積大,木材產(chǎn)量占全國商品材的20%~25%,在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位[1-3]。第七次全國森林資源清查結(jié)果顯示,中國杉木人工林面積為853.86萬hm2,占全國人工林面積的21.36%,蓄積量為6.2 億m3,杉木木材產(chǎn)量約占商品材總產(chǎn)量的31.64%[4]。由于片面追求經(jīng)濟(jì)效益,蓮都林場偏重于杉木人工林經(jīng)營,使得針葉化傾向嚴(yán)重,少數(shù)杉木人工林粗放經(jīng)營[5]。大面積的杉木人工林由于自身生產(chǎn)力下降和病蟲害發(fā)生等,給林木培育等目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)帶來不利影響,因此加強(qiáng)對(duì)杉木人工林的可持續(xù)管理十分必要[6]。目前,針對(duì)杉木人工林的林分特征研究很少,更多的是對(duì)華山松林、馬尾松林、木荷林等樹種的林分特征進(jìn)行的研究。本文專門分析了一個(gè)國有林場的杉木人工林的林分特征,國有林場有目的地采取科學(xué)有效的森林經(jīng)營管理措施,對(duì)迅速增加森林可利用資源量,提升森林的綜合效益來說意義重大。
麗水市蓮都林場由麗水市蓮都區(qū)林場和麗水市蓮都區(qū)峰源林場于2013 年1 月23 日經(jīng)改制合并而成。蓮都林場現(xiàn)有森林經(jīng)營總面積3919.9 hm2,其中林業(yè)用地面積3733.3 hm2,占總面積的95.4%,活立木總蓄積量31.5×104m3,森林覆蓋率93.5%。現(xiàn)有杉木人工林690.1 hm2,蓄積量87658 m3,占林業(yè)用地面積的18.5%和總蓄積量的27.9%;現(xiàn)有省級(jí)以上重點(diǎn)公益林3224.5 hm2,占林業(yè)用地的86.4%;商品林747.8 hm2,占林業(yè)用地面積的19.1%。林場下轄葑垟、嶺頭垟、源頭嶺、夏莊、木寮、李扒、孫畬、水牛坪、大山峰、小井、橫山后、南山、天堂、大坑勇、曳嶺15 個(gè)林區(qū)。
根據(jù)2017 年蓮都林場的森林二類資源清查的小班調(diào)查表,詳細(xì)記錄經(jīng)緯度、海拔、坡高、坡位、坡度等地形因子數(shù)據(jù)和樹齡、胸徑、樹高、冠幅、郁閉度等測樹因子數(shù)據(jù)。
地形因子標(biāo)準(zhǔn)、測樹因子標(biāo)準(zhǔn)采用浙江省林業(yè)廳2014年頒布的《浙江省森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查技術(shù)操作細(xì)則》中的等級(jí)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)(表1、表2)。
表1 地形因子等級(jí)劃分
表2 測樹因子等級(jí)劃分
蓮都林場杉木人工林林分特征中,平均林齡、平均胸徑、平均樹高、平均郁閉度、平均密度、單位蓄積量、平均生長率的變化范圍分別為16.9 ~36.0 a、8.5 ~16.8 cm、5.7 ~11.4 m、0.7 ~0.9、1395 ~2520 株/hm2、48.0 ~214.5 m3/hm2、2.5806 ~7.2222 m3/a;差異系數(shù)最大的是單位蓄積量(214.5)>平均生長率(7.2222)>平均林齡(36.0)>平均密度(2520)>平均胸徑(16.8)>平均樹高(11.4)>平均郁閉度(0.9),可見不同林區(qū)的單位蓄積、平均生長率差異極大。
平均林齡以源頭嶺林區(qū)(36.0 a)最大,平均胸徑、平均樹高、單位蓄積量、年均生長率以大山峰林區(qū)(16.8 cm、11.4 m、214.5 m3/hm2、7.2222 m3)最高,平均密度以木寮林區(qū)(2520 株/hm2)最高。
3.2.1杉木人工林的年齡結(jié)構(gòu)特征
經(jīng)研究表明,蓮都林場杉木人工林中,幼齡林、中齡林、近熟林、成熟林和過熟林的面積分別為42.9 hm2、208.6 hm2、26.3 hm2、221.6 hm2、190.7 hm2,分別占總面積的6.2%、30.3%、3.8%、32.0%、27.7%;蓄積量分別為874 m3、15239 m3、3062 m3、32728 m3、35755 m3,分別占總蓄積量的1.0%、17.4%、3.5%、37.3%、40.8%。其中成過熟林林分面積為412.3 hm2,占總面積的59.7%,成過熟林林分蓄積量為68483 m3,占總蓄積量的78.1%。
3.2.2杉木人工林林分的胸徑結(jié)構(gòu)特征
經(jīng)研究表明,蓮都林場杉木人工林平均胸徑為6 ~12 cm 的小徑組林分面積為263.2 hm2,占比38.1%,蓄積量為13478 m3,占比15.4%;平均胸徑14 ~22 cm 的中徑組林分面積為426.9 hm2,占比61.9%,蓄積量為74180 m3,占比84.6%。其中胸徑為16 cm 的林分面積最大,為160.4 hm2,占比23.2%,蓄積量也最大,為23767 m3,占比27.1%。
3.2.3杉木人工林林分的郁閉度結(jié)構(gòu)特征
經(jīng)研究表明,蓮都林場杉木人工林郁閉度為0.40~0.69的中郁閉度級(jí)林分面積為55.2 hm2,占比8.0%,蓄積量為1152 m3,占比1.3%;郁閉度≥0.70 的高郁閉度級(jí)林分面積為634.9 hm2,占比92.0%,蓄積量為86506 m3,占比98.7%。其中郁閉度為0.90 的林分面積最大,為244.6 hm2,占比35.4%,蓄積量最大,為40690 m3,占比46.4%。
3.3.1杉木人工林林分特征與坡度的關(guān)系
經(jīng)研究表明,蓮都林場不同坡度級(jí)的杉木人工林,平均胸徑、平均樹高、單位蓄積量、年均生長率等林分特征有明顯差異,而平均郁閉度、密度基本無差異。平均胸徑:Ⅱ級(jí)緩坡14.6 cm >Ⅳ級(jí)陡坡13.3 cm >Ⅲ級(jí)斜坡11.7 cm。平均樹高:Ⅱ級(jí)緩坡9.5 m >Ⅳ級(jí)陡坡9.0 m >Ⅲ級(jí)斜坡7.9 m。單位蓄積量:Ⅱ級(jí)緩坡159 m3/hm2>Ⅳ級(jí)陡坡145.5 m3/hm2>Ⅲ級(jí)斜坡118.5 m3/hm2。年均生長率:Ⅱ級(jí)緩坡7.2222 m3>Ⅳ級(jí)陡坡5.1299 m3>Ⅲ級(jí)斜坡2.5806 m3。其中,面積和蓄積量最大的為Ⅲ級(jí)斜坡,面積為488.2 hm2,蓄積量為57625 m3,分別占總面積的70.7%,占總蓄積量的65.8%。
3.3.2杉木人工林林分特征與坡位的關(guān)系
經(jīng)研究表明,蓮都林場不同坡位的杉木人工林,林齡、平均胸徑、平均樹高、單位蓄積量等林分特征有明顯差異,郁閉度、密度基本無差異。平均林齡:下坡(31.2 a)>全坡(27.7 a)>中坡(25.9 a)>上坡(21.2 a)。平均胸徑:下坡(14.8 cm)>全坡(13.1 cm)>中坡(13.0 cm)>上坡(11.3 cm)。平均樹高:下坡(9.7 m)>中坡(8.9 m)>全坡(8.7 m)>上坡(7.6 m)。單位蓄積量:下坡(160.5 m3/hm2)>中坡(147.0 m3/hm2)>全坡(138.0 m3/hm2)>上坡(109.5 m3/hm2)。其中,面積和蓄積量最大的為上坡的杉木人工林,面積為362.5 hm2,蓄積量為39968 m3,分別占總面積的52.5%,占總蓄積量的45.6%。
3.3.3杉木人工林林分特征與坡向的關(guān)系
經(jīng)研究表明,蓮都林場不同坡向的杉木人工林,平均林齡、平均胸徑、平均樹高、平均密度、單位蓄積量、年均生長率等林分特征有明顯差異。平均林齡:北(29.6 a)>南(27.9 a)>無(26.9 a)>東北(25.5 a)>西(25.2 a)>西南(21.6 a)>東南(20.6 a)>西北(20.3 a)>東(20.0 a)。平均胸徑:北(14.7 cm)、南(14.6 cm)明顯大于其他方向。平均樹高:北(9.7 m)、南(9.6 m)明顯高于其他方向。平均密度:東南(2175 株/hm2)最高。單位蓄積量:北(160.5 m3/hm2)最大。年均生長率:東(6.3750 m3)、東南(5.6796 m3)、北(5.4223 m3)、東北(5.2941 m3)等陰坡、半陰坡明顯高于陽坡、半陽坡的南、西南、西、西北和無坡向。其中面積和蓄積量最大的為東北向的杉木人工林,面積為152.3 hm2,蓄積量為20532 m3,分別占總面積的22.1%,占總蓄積量的23.4%。
3.3.4杉木人工林林分特征與海拔的關(guān)系
經(jīng)研究表明,蓮都林場不同海拔的杉木人工林,平均胸徑、平均樹高、單位蓄積量、年均生長率等林分特征呈現(xiàn)出隨海拔的升高而增高的趨勢(shì),而平均密度則隨海拔的升高而降低,且差異明顯。其中面積和蓄積量最大的為海拔1000 ~1099 m 的杉木人工林,面積為261.4 hm2,蓄積量為35301 m3,分別占總面積的37.9%,占總蓄積量的40.3%。
(1)蓮都林場不同林區(qū)的杉木人工林林分特征均值:林齡27.1 a、胸徑13.5 cm、樹高8.9 m、郁閉度0.80、密度1775 株/hm2、單位蓄積量124.6 m3/hm2、生長率4.5 m3/a,說明蓮都林場杉木人工林總體林分質(zhì)量不高,且單位蓄積量、生長率差異明顯,單位蓄積量最低為10.6 m3/hm2,生長率最低為0.5 m3/a,存在一定規(guī)模的杉木低產(chǎn)林,急需進(jìn)行林分改造。
(2)從蓮都林場杉木人工林林分特征來看,年齡結(jié)構(gòu)上成過熟林面積占比59.7%,其蓄積量占比78.1%;胸徑結(jié)構(gòu)上14 ~22 cm 的中徑組林分面積占比61.9%,其蓄積量占比84.6%;郁閉度結(jié)構(gòu)上≥0.70 的高郁閉度級(jí)林分面積占比92.0%,其蓄積量占比98.7%。說明蓮都林場杉木人工林林分過密,且一半以上的林分偏老,急需進(jìn)行林分撫育或更新改造。
(3)蓮都林場杉木人工林林分特征與地形因子有密切關(guān)系。林分平均胸徑、平均樹高、單位蓄積量、年均生長率等林分特征指標(biāo),受坡度、坡位、坡向等因素的影響。如杉木的年均生長率,在緩坡高于其他坡度,中坡、下坡高于上坡,陰坡、半陰坡高于陽坡、半陽坡,并隨海拔的升高而增大。