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米老排人工林皆伐迹地种子天然更新林密度调控效应

唐继新 雷渊才 曾冀 李忠国 李武志 农良书 赵总

唐继新, 雷渊才, 曾冀, 李忠国, 李武志, 农良书, 赵总. 米老排人工林皆伐迹地种子天然更新林密度调控效应[J]. 浙江农林大学学报, 2018, 35(3): 459-466. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.03.009
引用本文: 唐继新, 雷渊才, 曾冀, 李忠国, 李武志, 农良书, 赵总. 米老排人工林皆伐迹地种子天然更新林密度调控效应[J]. 浙江农林大学学报, 2018, 35(3): 459-466. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.03.009
TANG Jixin, LEI Yuancai, ZENG Ji, LI Zhongguo, LI Wuzhi, NONG Liangshu, ZHAO Zong. Tree density and growth of Mytilaria laosensis stands with natural seed regeneration on clearcut land[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2018, 35(3): 459-466. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.03.009
Citation: TANG Jixin, LEI Yuancai, ZENG Ji, LI Zhongguo, LI Wuzhi, NONG Liangshu, ZHAO Zong. Tree density and growth of Mytilaria laosensis stands with natural seed regeneration on clearcut land[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2018, 35(3): 459-466. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.03.009

米老排人工林皆伐迹地种子天然更新林密度调控效应

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.03.009
基金项目: 

广西自然科学基金资助项目 2016GXNSFBA380087

中国林业科学研究院热带林业实验中心主任基金资助项目 RL2012-01

详细信息
    作者简介: 唐继新, 工程师, 博士研究生, 从事森林经理研究。E-mail:tangjixin999@126.com
    通信作者: 雷渊才, 研究员, 博士生导师, 从事生长模型、抽样技术、生物统计分析和森林资源管理等研究。E-mail:yclei@caf.ac.cn
  • 中图分类号: S723.1

Tree density and growth of Mytilaria laosensis stands with natural seed regeneration on clearcut land

  • 摘要: 为探索米老排Mytilaria laosensis皆伐迹地种子天然更新幼林生长及密度效应,基于单因素随机区组试验设计,研究了米老排皆伐迹地不同密度种子天然更新幼林生长状况。结果表明:①在间苗作业后1.0~3.5 a,未间苗抚育林分(ck)与间苗抚育林分在平均胸径、平均树高和平均单株材积生长量(总生长量与连年生长量)上差异显著;但各林分优势木胸径、树高和单株材积的总生长量差异不显著。间苗处理提高林分平均生长水平和减小林分径阶分化程度的作用明显。②间苗抚育林分平均生长量曲线与连年生长量曲线的相交时间与密度呈负相关;未间苗抚育林分平均胸径连年生长量的峰值出现在第2年,间苗抚育林分出现在第2~4年。前5 a为种子更新林径向生长的旺盛期,间苗抚育保留合理密度对林分的径向生长极为重要。③未间苗抚育林分平均树高的连年生长量与平均生长量在第2~3年相交,而间苗处理平均树高的连年生长量与平均生长量在第5年仍未相交;林分优势木前5 a的高生长处于旺盛期。④未间苗抚育和间苗抚育的林分径阶分布类型不同,前者呈倒J型分布,后者近似正态分布,间苗处理改变林分径阶分布的类型、峰值和分化程度作用明显。⑤在间苗抚育后第3.5年,密度较低林分的平均生长量优于密度较高处理林分。⑥充分利用米老排种子成熟期、落种期和天然更新特性,通过科学的采伐期、采伐方式、迹地剩余物清理方式和迹地更新林的间苗抚育措施,可有效实现采伐迹地天然更新和促进其更新林的生长。
  • 图  1  不同密度林分平均胸径、平均树高和平均单株材积生长过程曲线

    Figure  1  Growth curves of average DBH, average tree height and average single volume of the stands with different densities

    `

    图  2  不同密度优势木胸径、优势木树高和优势木单株材积生长过程曲线

    Figure  2  Growth curves of DBH, tree height and single volume of dominant tree with different densities

    表  1  不同密度米老排种子天然更新林平均生长及方差分析

    Table  1.   Growth performance of young stands of Mytilaria laosensis seed natural regeneration with different densities

    林龄/a 间苗时间/a 处理 密度/(株· hm-2) 胸径/cm 树高/m 材积/(×10-2 m3·株-1)
    总生长量 连年增量 总生长量 连年增量 总生长量 连年增量
    1.5 0 TA 1 650 1.18±0.10 aA 0.79±0.06 aA 2.01±0.05 aA 1.34 ± 0.04 aA 0.02±0.00 aA 0.01±0.00 aA
    TB 2 800 1.23±0.17 aA 0.82±0.11 aA 2.13±0.15 aA 1.42 ± 0.10 aA 0.02±0.01 aA 0.01±0.01 aA
    TC 2 500 1.19±0.12 aA 0.79±0.08 aA 2.14±0.05 aA 1.43 ± 0.04 aA 0.02±0.00 aA 0.01±0.00 aA
    ck 27 871 1.10±0.16 aA 0.73±0.11 aA 1.97 ±0.15 aA 1.31±0.10 aA 0.02±0.01 aA 0.01±0.01 aA
    2.5 1.0 TA 1 650 3.20±0.15 bA 2.02±0.24 aA 3.55±0.09 bA 1.53 ± 0.08 aA 0.20±0.03 bB 0.18±0.03 bB
    TB 2 800 3.40±0.21 abA 2.17±0.38 aA 3.88±0.20 abA 1.75 ± 0.24 aA 0.24±0.04 bAB 0.22±0.05 bAB
    TC 2 500 3.85±0.20 aA 2.66±0.32 aA 4.08±0.23 aA 1.94 ± 0.23 aA 0.32±0.05 aA 0.30±0.05 aA
    ck 27 100 1.94±0.29 cb 0.84±0.40 bb 3.49±0.31 bA 1.53 ± 0.43 aA 0. 08±0.02 cc 0.06±0.03 cc
    4.0 2.5 TA 1 650 6.19±0.47 aA 1.99±0.40 aA 6.85±0.53 aA 2.20±0.41 aA 1.27±0.28 aA 0.72±0.20 aA
    TC 2 800 5.81±0.11 aA 1.61 ±0.09 abA 7.00±0.52 aA 2.08±0.33 aA 1.13 ± 0.11 aA 0.59±0.06 aA
    TC 2 500 6.10±0.33 aA 1.50±0.10 bA 7.13±0.56 aA 2.03±0.23 aA 1.27±0.21 aA 0.63±0.11 aA
    ck 25 067 2.38±0.34 bb 0.29±0.07 cb 4.45±0.29 bB 0.64±0.16 bB 0.14±0. 05 aB 0.04±0.02 bB
    5.0 3.5 TA 1 650 8.04±0.44 aA 1.85 ± 0.08 aA 9.43±0.40 aA 2.58±0.19 aA 2.77±0.40 aA 1.50±0.14 aA
    TC 2 800 7.15±0.05 bA 1.34±0.09 bB 9.12±0.39 aA 2.12±0.15 bA 2.13±0.10 bA 1.00±0.05 bB
    TC 2 500 7.47±0.29 abA 1.37±0.06 bb 9.33±0.72 aA 2.20±0.18 abA 2.38±0.35 abA 1.11±0.12 bB
    ck 23 893 2.66±0.34 cb 0.28±0.06 cc 5.13±0.29 bB 0.68±0.19 cB 0.19±0.05 cB 0.05±0.02 cc
      说明:数据为均值±标准差;同列不同小写字母表示同一年相同因子的不同处理间差异显著(P < 0.05);同列不同大写字母表示同一年相同因子的不同处理间差异极显著(P < 0.01); ck即对照,对应树高大于1.3 m的统计数据
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    表  2  不同密度米老排种子天然更新幼林优势木生长及方差分析

    Table  2.   Variance analysis and growth performance of dominant tree of young stands of Mytilaria laosensis seed natural regeneration with different densities

    林龄/a 间苗时间/a 处理 密度/(株·hm-2) 胸径/cm 树高/m 材积/(×10-2m3·株-1) 高径比
    1.5 0 TA 1 650 2.94 ± 0.59 aA 3.24 ± 0.15 aA 0.16 ± 0.06 aA 113.54 ± 23.76 aA
    TB 2 800 3.09 ± 0.16 aA 3.44 ± 0.46 aA 0.18 ± 0.03 aA 111.16 ± 12.88 aA
    TC 2 500 3.09 ± 0.25 aA 3.37 ± 0.20 aA 0.16 ± 0.02 aA 109.43 ± 3.80 aA
    ck 27 871 3.14 ± 0.83 aA 3.61 ± 0.48 aA 0.21 ± 0.12 aA 118.64 ± 21.99 aA
    2.5 1.0 TA 1 650 4.91 ± 0.52 aA 4.83 ± 0.31 aA 0.56 ± 0.15 aA 98.77 ± 5.53 aA
    TB 2 800 6.00 ± 0.60 aA 5.52 ± 0.95 aA 1.00 ± 0.33 aA 91.67 ± 7.90 aA
    TC 2 500 5.97 ± 0.35 aA 5.12 ± 0.50 aA 0.91 ± 0.17 aA 85.79 ± 4.66 aA
    ck 27 100 5.78 ± 1.18 aA 5.88 ± 0.58 aA 1.01 ± 0.48 aA 103.22 ± 11.17 aA
    4.0 2.5 TA 1 650 8.73 ± 1.07 aA 8.06 ± 0.73 aA 2.87 ± 0.94 aA 92.50 ± 3.68 bA
    TB 2 800 9.21 ± 0.62 aA 9.24 ± 0.46 aA 3.54 ± 0.57 aA 100.45 ± 4.01 abA
    Tc 2 500 8.87 ± 0.65 aA 8.67 ± 0.38 aA 3.11 ± 0.55 aA 97.93 ± 3.08 abA
    ck 25 067 8.03 ± 1.04 aA 8.13 ± 0.71 aA 2.47 ± 0.82 aA 101.60 ± 4.21 aA
    5.0 3.5 TA 1 650 10.84 ± 0.72 aA 10.64 ± 0.63 aA 5.49 ± 1.00 aA 98.19 ± 0.68 bA
    TB 2 800 11.10 ± 0.64 aA 11.01 ± 0.17 aA 5.89 ± 0.63 aA 99.46 ± 6.33 bA
    Tc 2 500 10.78 ± 0.75 aA 10.88 ± 1.09 aA 5.55 ± 1.22 aA 100.84 ± 4.84 bA
    ck 23 893 9.30 ± 1.25 aA 10.77 ± 1.07 aA 4.19 ± 1.45 aA 116.31 ± 8.51 aA
    说明:处理组取3株·样地-1优势木,对照取2株·样地-1优势木作为统计对象
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    表  3  米老排种子天然更新林幼林径阶分配受密度的影响

    Table  3.   The effect of densities to diameter distribution of young stands of Mytilaria laosensis young stands of seed natural regeneration

    径阶/cm 间苗1.0 a后径阶分布百分比/% 间苗2.5 a后径阶分布百分比/% 间苗3.5 a后径阶分布百分比/%
    TA TB TC ck TA TB TC ck TA TB TC ck
    1 6.52 6.51 0.34 40.74 - 0.78 - 34.99 - - - 30.27
    2 21.74 13.02 10.44 32.53 0.87 1.82 1.37 28.92 - 0.53 0.69 30.27
    3 25.22 32.55 23.91 18.40 6.52 6.25 3.42 14.68 0.89 2.92 1.72 13.97
    4 32.61 31.51 34.68 6.24 7.83 11.98 6.85 10.60 2.67 6.37 1.38 8.73
    5 13.04 14.58 25.25 1.75 11.74 16.93 20.55 6.07 5.78 8.49 6.90 7.57
    6 0.87 1.30 4.38 0.22 23.04 26.30 24.66 2.98 8.89 12.20 17.24 4.66
    7 - 0.26 1.01 0.11 26.52 22.14 25.68 1.32 12.89 21.75 19.66 2.21
    8 - 0.00 - - 18.70 11.20 12.67 0.33 21.78 23.61 22.07 1.63
    9 - 0.26 - - 3.04 2.08 3.77 0.11 22.67 14.85 18.28 0.58
    10 - - - - 1.74 0.26 1.03 - 20.44 7.16 7.93 0.00
    11 - - - - - 0.26 - - 2.67 1.59 2.41 0.12
    12 - - - - - - - - 1.33 0.27 1.38 -
    13 - - - - - - - - - 0.00 0.34 -
    14 - - - - - - - - - 0.27 - -
      说明:"-"表示该处理下径阶的株数百分比为0
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  • [1] 曾伟生.近自然森林经营是提高我国森林质量的可行途径[J].林业资源管理, 2009(2):6-11.

    ZENG Weisheng. Close-to-nature forest management:a practical approach to improve the forest quality of China[J]. For Res Manage, 2009(2):6-11.
    [2] 陆元昌.近自然森林经营的理论与实践[M].北京:科学出版社, 2006.
    [3] BARBOUR R J, BAILEY R E, COOK J E. Evaluation of relative density, diameter growth and stem form in a red spruce (Picea rubens) stand 15 years after precommercial thinning[J]. Can J For Res, 1992, 22(2):229-238.
    [4] POTHIER D. Twenty-year results of precommercial thinning in a balsam fir stand[J]. For Ecol Manage, 2002, 168(1/3):177-186.
    [5] RUHA T, VARMOLA M. Precommercial thinning in naturally regenerated scots pine stands in northern Finland[J]. Silv Fenn, 1997, 31(4):401-415.
    [6] ULVCRONA K A, CLAESSON S, SAHLÉN K, et al. The effects of timing of pre-commercial thinning and stand density on stem form and branch characteristics of Pinus sylvestris[J]. Forestry, 2007, 80(3):323-325.
    [7] STOKES V, KERR G. Long-term growth and yield effects of respacing natural regeneration of Sitka spruce in Britain[J]. Eur J For Res, 2013, 132(2):351-362.
    [8] 王娜, 郝清玉.森林天然更新影响因子研究进展[J].广东农业科学, 2012(6):68-70.

    WANG Na, HAO Qingyu. Research progress on influence factors of forest natural regeneration[J]. J Guangdong Agric Sci, 2012(6):68-70.
    [9] 田晓萍. 杉木萌芽更新的研究[D]. 福州: 福建农林大学, 2008.

    TIAN Xiaoping. Sprouting Regeneration of Chinese Fir[D]. Fuzhou: Fujian Agriculture and Forestry University, 2008.
    [10] 李喜霞, 刘明国, 李海春.朝阳地区人工采伐带内油松天然更新研究[J].沈阳农业大学学报, 2003, 34(1):35-39.

    LI Xixia, LIU Mingguo, LI Haichun. Analysis of factors which affect natural regeneration of Chinese pine in cutting belt of Chaoyang[J]. J Shenyang Agric Univ, 2003, 34(1):35-39.
    [11] 连相汝, 鲁法典, 刘成杰, 等.我国人工林天然更新研究进展[J].世界林业研究, 2013, 26(6):52-58.

    LIAN Xiangru, LU Fadian, LIU Chengjie, et al. Research progress of natural regeneration of forest plantation in China[J]. World For Res, 2013, 26(6):52-58.
    [12] 白灵海, 唐继新, 明安刚, 等.广西大青山米老排人工林经济效益分析[J].林业科学研究, 2011, 24(6):784-787.

    BAI Linghai, TANG Jixin, MING Angang, et al. Economic benefit analysis of 28-year-old Mytilaria laosensis plantations in Daqingshan, Guangxi of China[J]. For Res, 2011, 24(6):784-787.
    [13] 袁洁. 8个米老排天然群体的遗传多样性研究[D]. 北京: 中国林业科学研究院, 2014.

    YUAN Jie. Study on Genetic Diversity of Eight Natural Populations of Mytilaria laosensis[D]. Beijing: Chinese Academy of Forestry, 2014.
    [14] 郭文福, 蔡道雄, 贾宏炎, 等.米老排人工林生长规律的研究[J].林业科学研究, 2006, 19(5):585-589.

    GUO Wenfu, CAI Daoxiong, JIA Hongyan, et al. Growth laws of Mytilaria laosensis plantation[J]. For Res, 2006, 19(5):585-589.
    [15] 王克建, 蔡子良.热带树种栽培技术[M].南宁:广西科学技术出版社, 2008.
    [16] 汪炳根, 卢立华.广西大青山实验基地森林立地评价与适地适树研究[J].林业科学研究, 1998, 11(1):78-85.

    WANG Binggen, LU Lihua. Study on forest site quality evaluation and appropriate choice of tree species for sites of Daqingshan experimental base in Guangxi[J]. For Res, 1998, 11(1):78-85.
    [17] 陈永富, 郭文福, 黄镜光.米老排立木材积表及地位指数的编制[J].林业科学研究, 1991, 4(增刊):116-119.

    CHEN Yongfu, GUO Wenfu, HUANG Jingguang. Establishment of volume table and site index table of Mytilaria laosensis plantation[J]. For Res, 1991, 4(suppl):116-119.
    [18] 李炎香, 谭天泳, 黄镜光, 等.米老排造林密度试验初报[J].林业科学研究, 1988, 1(2):206-212.

    LI Yanxiang, TAN Tianyong, HUANG Jingguang, et al. A preliminary report on the densities of Mytilaria laosensis plantation[J]. For Res, 1988, 1(2):206-212.
  • [1] 徐来仙, 郭秋菊, 姚兰, 洪建峰, 牟芙蓉, 艾训儒, 刘学全, 赵奂敦.  凋落物物理阻隔对水杉幼苗出土和早期生长的影响 . 浙江农林大学学报, 2022, 39(5): 1018-1027. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210704
    [2] 何韦均, 杨锦昌, 郝建, 董明亮, 余纽, 覃国铭, 李荣生.  米老排人工林节子时空分布特征及变色规律 . 浙江农林大学学报, 2022, 39(4): 814-820. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210517
    [3] 王瑞红, 潘刚, 张新军, 李江荣, 张新建.  色季拉山急尖长苞冷杉幼苗天然更新的影响因子研究 . 浙江农林大学学报, 2021, 38(3): 652-658. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200302
    [4] 李贵祥, 柴勇, 和丽萍, 赵欣凤, 毕波, 马赛宇, 陈建洪.  高黎贡山南段长蕊木兰天然更新研究 . 浙江农林大学学报, 2021, 38(1): 219-224. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200268
    [5] 王东丽, 张日升, 方祥, 王凯, 吴叶礼, 秦崧悦, 龙丹丹, 沈海鸥.  固沙樟子松种子萌发与幼苗生长对干旱胁迫的响应及抗旱性评价 . 浙江农林大学学报, 2020, 37(1): 60-68. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2020.01.008
    [6] 王瑞红, 李江荣, 潘刚.  色季拉山急尖长苞冷杉天然更新影响因素 . 浙江农林大学学报, 2018, 35(6): 1038-1044. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.06.006
    [7] 覃敏, 尹光天, 杨锦昌, 李荣生, 邹文涛.  米老排不同种源的表型性状变异分析 . 浙江农林大学学报, 2017, 34(1): 112-119. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.01.016
    [8] 曾冀, 雷渊才, 蔡道雄, 唐继新, 明安刚.  桂西南杉木林分生长对间伐的动态响应 . 浙江农林大学学报, 2017, 34(5): 841-848. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.05.010
    [9] 白磊, 李荣生, 尹光天, 杨锦昌, 邹文涛.  米老排扦插生根因子及优化 . 浙江农林大学学报, 2016, 33(3): 543-550. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2016.03.025
    [10] 欧建德.  福建闽楠人工幼林氮磷钾施肥效应与施肥模式 . 浙江农林大学学报, 2015, 32(1): 92-97. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2015.01.013
    [11] 刘萌萌, 曾燕如, 江建斌, 韩炯, 喻卫武.  香榧生长期叶片和种子中矿质元素动态变化研究 . 浙江农林大学学报, 2014, 31(5): 724-729. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2014.05.010
    [12] 吴君, 李因刚, 罗修宝, 柳新红, 石从广, 何云核.  白花树种子生物学特性 . 浙江农林大学学报, 2014, 31(1): 9-13. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2014.01.002
    [13] 王妍, 卢琦, 王玉华, 敖文明, 乔殿学.  呼伦贝尔沙地樟子松落种与种子库特征 . 浙江农林大学学报, 2012, 29(6): 883-888. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2012.06.012
    [14] 王妍, 卢琦, 吴波, 程立岩, 王玉华.  呼伦贝尔沙地樟子松种群更新潜力 . 浙江农林大学学报, 2011, 28(2): 248-253. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2011.02.012
    [15] 张蕊, 王秀花, 章建红, 周志春.  3种冬青属植物种子解休眠过程中的生理变化 . 浙江农林大学学报, 2010, 27(4): 524-528. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2010.04.008
    [16] 俞飞, 侯平, 陈全明, 王祖良.  天目山老龄柳杉林土壤种子库状态与更新 . 浙江农林大学学报, 2008, 25(4): 464-468.
    [17] 焦月玲, 周志春, 金国庆, 李因刚.  低温引发处理过程中三尖杉种子生理变化及产地差异 . 浙江农林大学学报, 2007, 24(2): 173-178.
    [18] 吴家胜, 应叶青, 周国模.  喜树叶用园的密度效应 . 浙江农林大学学报, 2007, 24(6): 666-669.
    [19] 林霞, 陶正明, 张庆良, 黄建.  无柄小叶榕种子育苗技术 . 浙江农林大学学报, 2003, 20(3): 325-327.
    [20] 樊后保, 臧润国.  模拟酸雨对樟树种子萌发和幼苗生长的影响` . 浙江农林大学学报, 1996, 13(4): 412-417.
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-04-17
  • 修回日期:  2017-06-05
  • 刊出日期:  2018-06-20

米老排人工林皆伐迹地种子天然更新林密度调控效应

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.03.009
    基金项目:

    广西自然科学基金资助项目 2016GXNSFBA380087

    中国林业科学研究院热带林业实验中心主任基金资助项目 RL2012-01

    作者简介:

    唐继新, 工程师, 博士研究生, 从事森林经理研究。E-mail:tangjixin999@126.com

    通信作者: 雷渊才, 研究员, 博士生导师, 从事生长模型、抽样技术、生物统计分析和森林资源管理等研究。E-mail:yclei@caf.ac.cn
  • 中图分类号: S723.1

摘要: 为探索米老排Mytilaria laosensis皆伐迹地种子天然更新幼林生长及密度效应,基于单因素随机区组试验设计,研究了米老排皆伐迹地不同密度种子天然更新幼林生长状况。结果表明:①在间苗作业后1.0~3.5 a,未间苗抚育林分(ck)与间苗抚育林分在平均胸径、平均树高和平均单株材积生长量(总生长量与连年生长量)上差异显著;但各林分优势木胸径、树高和单株材积的总生长量差异不显著。间苗处理提高林分平均生长水平和减小林分径阶分化程度的作用明显。②间苗抚育林分平均生长量曲线与连年生长量曲线的相交时间与密度呈负相关;未间苗抚育林分平均胸径连年生长量的峰值出现在第2年,间苗抚育林分出现在第2~4年。前5 a为种子更新林径向生长的旺盛期,间苗抚育保留合理密度对林分的径向生长极为重要。③未间苗抚育林分平均树高的连年生长量与平均生长量在第2~3年相交,而间苗处理平均树高的连年生长量与平均生长量在第5年仍未相交;林分优势木前5 a的高生长处于旺盛期。④未间苗抚育和间苗抚育的林分径阶分布类型不同,前者呈倒J型分布,后者近似正态分布,间苗处理改变林分径阶分布的类型、峰值和分化程度作用明显。⑤在间苗抚育后第3.5年,密度较低林分的平均生长量优于密度较高处理林分。⑥充分利用米老排种子成熟期、落种期和天然更新特性,通过科学的采伐期、采伐方式、迹地剩余物清理方式和迹地更新林的间苗抚育措施,可有效实现采伐迹地天然更新和促进其更新林的生长。

English Abstract

唐继新, 雷渊才, 曾冀, 李忠国, 李武志, 农良书, 赵总. 米老排人工林皆伐迹地种子天然更新林密度调控效应[J]. 浙江农林大学学报, 2018, 35(3): 459-466. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.03.009
引用本文: 唐继新, 雷渊才, 曾冀, 李忠国, 李武志, 农良书, 赵总. 米老排人工林皆伐迹地种子天然更新林密度调控效应[J]. 浙江农林大学学报, 2018, 35(3): 459-466. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.03.009
TANG Jixin, LEI Yuancai, ZENG Ji, LI Zhongguo, LI Wuzhi, NONG Liangshu, ZHAO Zong. Tree density and growth of Mytilaria laosensis stands with natural seed regeneration on clearcut land[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2018, 35(3): 459-466. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.03.009
Citation: TANG Jixin, LEI Yuancai, ZENG Ji, LI Zhongguo, LI Wuzhi, NONG Liangshu, ZHAO Zong. Tree density and growth of Mytilaria laosensis stands with natural seed regeneration on clearcut land[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2018, 35(3): 459-466. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.03.009
  • 基于森林近自然经营的理论和技术,利用各种自然力,改善森林的结构和功能,充分保护、促进和利用林下的天然更新,减少森林经营的人力、物力和财力投入, 是森林近自然化经营的重要原则,也是森林可持续经营的有效途径[1-2]。受“里约赫尔辛基进程”森林认证及森林近自然经营要求的影响,“利用天然更新实现林分皆伐迹地的下一代更新”已引起了广泛的国际关注[3],相对于传统人工造林更新,利用天然更新实现采伐迹地的更新,其更新及恢复的过程无需育苗、炼山、整地、挖坑和造林,具有物种和结构多样性高、更新成本低、更新过程地表水土流失少等优点[3-10]。虽然天然更新具有如此多的优点,但国内以往对森林天然更新的研究主要集中在天然林方面,有关人工林天然更新的研究报道较少[11],还未能满足中国人工林健康可持续经营的需要。故对皆伐作业具有可有效天然更新的潜力树种,运用近自然森林经营的理论和技术,研究制定科学的经营措施,促进和利用其采伐迹地的天然更新,对丰富中国人工林健康可持续经营的理论和实践具有重要意义。米老排Mytilaria laosensis又名壳菜果、三角枫、山桐油,为金缕梅科Hamamelidaceae壳菜果属Mytilaria常绿阔叶乔木,天然分布于中国广东、广西和云南省区以及越南和老挝等地,是中国南亚热带区域适生范围广的用材树种,具有速生、干形通直圆满、材质优良、改良土壤、萌生力强、落种于林缘及空旷地宜萌发等特性[12-15]。基于米老排树种的天然更新特性,本研究旨在探索米老排人工林皆伐迹地种子天然更新幼林的生长及其密度效应规律,为米老排皆伐作业法天然更新的间苗抚育提供技术支撑。

    • 研究区位于广西壮族自治区凭祥市的中国林业科学研究院热带林业实验中心(热林中心)哨平实验场39林班2经营班(22°05′12″~22°05′22″N,106°53′13″~106°53′33″E),属南亚热带季风区,干湿季明显;太阳总辐射强,全年日照时数为1 500~1 600 h,年均气温为21.0 ℃,≥10 ℃积温为7 000~7 500 ℃,最热月平均气温为27.5 ℃,最冷月平均气温为13.0 ℃,极端最低气温为-1.0 ℃;年均降水量为1 380 mm,年蒸发量为1 370 mm。海拔为230 m,属低山丘陵;土壤为花岗岩发育而成的赤红壤,土层较厚[16];有机质在土壤A层、B层的质量分数分别为3.71%和1.75%,全氮质量分数为0.17%,全磷质量分数为0.03%,pH 4.1~4.6。更新迹地前茬林为米老排人工纯林,造林时间1984年春,造林苗木为裸根实生苗,造林密度为2 500株·hm-2;皆伐前经过1次透光伐及1次抚育间伐(株数间伐强度20%~30%),皆伐时间为2011年底(皆伐作业前当年的米老排林分种子雨已基本散落;林分皆伐与集材后人工清理采伐剩余物,未炼山)。伐前林分平均胸径为20.2 cm,平均树高为22.2 m,立木密度为1 492株·hm-2,郁闭度为0.9,凋落物层厚度为5~10 cm,林下灌木主要有山苍子Litsea cubeba,香港大沙叶Pavetta hongkongensis和三桠苦Evodia lepta等,草本主要有粽叶芦Thysanolaena maxima,五节芒Miscanthus floridulus,山姜Alpinia japonica等。皆伐后,迹地种子天然更新苗木主要为次年更新,更新的树种主要为米老排。

    • 2013年春,经对米老排皆伐迹地天然更新实地的踏查,选择代表性地块,按单因素随机区组设计,设计间苗抚育试验,以不间苗作为对照组(ck),处理组间苗密度分别为1 650株·hm-2(TA),2 800株·hm-2(TB),2 500株·hm-2(TC),3重复·组-1,共12个面积为400~600 m2·个-1矩形样地。

      迹地苗木间苗抚育定株方法:将固定样地均匀划分为5 m × 5 m的样格,选择空间分布均匀、无虫害、干形好和长势优良的苗木为保留木。

      本底数据调查方法:①间苗抚育林分,对保留木进行编号,并测量胸径和树高;②未间苗抚育林分,随机抽取4~7个(400 m2抽4个,600 m2抽7个)样格为固定观测样格,对固定观测样格内所有高度大于0.3 m的林木进行编号,并测量胸径和树高。

      迹地种子更新林间苗抚育和本底调查的完成时间分别为2013年6月和2013年7月。2014-2016年,连续3 a对固定样地林木进行定株生长观测,记录各年林分的生长及密度状况。胸径、树高、单株材积均为样地林分统计的平均值,单株材积计算公式[17]v=0.683 297×10-4d1.926 256h0.884 061 4。其中:d表示林分平均胸径,h表示林分平均树高。

    • 数据统计分析及作图分别采用DPS(V14.5)和EVIEWS 8.0软件,方差分析采用最小显著差法(LSD)多重比较法。

    • 表 1为不同间苗密度下,米老排种子天然更新林平均生长及方差分析结果。由表 1可知:从第4年(间苗抚育后第2.5年)起,各处理林分平均胸径的总生长量与林分密度呈负相关。对平均胸径生长作图(图 1)可知:TA处理平均胸径连年生长量的峰值在第4年,其峰值为各处理中的最高值;而其余处理的峰值在第2~3年。除TA处理外,所有处理林分的平均生长量曲线与连年生长量曲线均在前5 a相交,且林分密度越高,平均生长量曲线与连年生长量曲线相交越早,说明林分经营密度与林木胸径的连年生长量负相关。间苗抚育后1.0~3.5 a内,对照组平均胸径的连年生长量和总生长量均明显低于间苗处理对应的生长量,差异达到极显著(P<0.01);TA与TC处理间胸径总生长量的差异仅在间苗后的第1年出现,其差异随间苗时间的推移而逐渐消除,这可能与间苗抚育经营引起的误差有关。抚育间苗后的3.5 a内,随着间苗时间的推移,TA处理与其他处理在胸径连年生长量的差异越来越显著,如在抚育间苗后第2.5年,仅有TA与TC处理的差异显著,而到间苗后第3.5年,TA处理与任何处理的连年生长差异均达极显著水平(P<0.01)。迹地林分抚育经营密度对胸径的生长影响极为显著。此结果与前人研究结果[18]一致。

      表 1  不同密度米老排种子天然更新林平均生长及方差分析

      Table 1.  Growth performance of young stands of Mytilaria laosensis seed natural regeneration with different densities

      林龄/a 间苗时间/a 处理 密度/(株· hm-2) 胸径/cm 树高/m 材积/(×10-2 m3·株-1)
      总生长量 连年增量 总生长量 连年增量 总生长量 连年增量
      1.5 0 TA 1 650 1.18±0.10 aA 0.79±0.06 aA 2.01±0.05 aA 1.34 ± 0.04 aA 0.02±0.00 aA 0.01±0.00 aA
      TB 2 800 1.23±0.17 aA 0.82±0.11 aA 2.13±0.15 aA 1.42 ± 0.10 aA 0.02±0.01 aA 0.01±0.01 aA
      TC 2 500 1.19±0.12 aA 0.79±0.08 aA 2.14±0.05 aA 1.43 ± 0.04 aA 0.02±0.00 aA 0.01±0.00 aA
      ck 27 871 1.10±0.16 aA 0.73±0.11 aA 1.97 ±0.15 aA 1.31±0.10 aA 0.02±0.01 aA 0.01±0.01 aA
      2.5 1.0 TA 1 650 3.20±0.15 bA 2.02±0.24 aA 3.55±0.09 bA 1.53 ± 0.08 aA 0.20±0.03 bB 0.18±0.03 bB
      TB 2 800 3.40±0.21 abA 2.17±0.38 aA 3.88±0.20 abA 1.75 ± 0.24 aA 0.24±0.04 bAB 0.22±0.05 bAB
      TC 2 500 3.85±0.20 aA 2.66±0.32 aA 4.08±0.23 aA 1.94 ± 0.23 aA 0.32±0.05 aA 0.30±0.05 aA
      ck 27 100 1.94±0.29 cb 0.84±0.40 bb 3.49±0.31 bA 1.53 ± 0.43 aA 0. 08±0.02 cc 0.06±0.03 cc
      4.0 2.5 TA 1 650 6.19±0.47 aA 1.99±0.40 aA 6.85±0.53 aA 2.20±0.41 aA 1.27±0.28 aA 0.72±0.20 aA
      TC 2 800 5.81±0.11 aA 1.61 ±0.09 abA 7.00±0.52 aA 2.08±0.33 aA 1.13 ± 0.11 aA 0.59±0.06 aA
      TC 2 500 6.10±0.33 aA 1.50±0.10 bA 7.13±0.56 aA 2.03±0.23 aA 1.27±0.21 aA 0.63±0.11 aA
      ck 25 067 2.38±0.34 bb 0.29±0.07 cb 4.45±0.29 bB 0.64±0.16 bB 0.14±0. 05 aB 0.04±0.02 bB
      5.0 3.5 TA 1 650 8.04±0.44 aA 1.85 ± 0.08 aA 9.43±0.40 aA 2.58±0.19 aA 2.77±0.40 aA 1.50±0.14 aA
      TC 2 800 7.15±0.05 bA 1.34±0.09 bB 9.12±0.39 aA 2.12±0.15 bA 2.13±0.10 bA 1.00±0.05 bB
      TC 2 500 7.47±0.29 abA 1.37±0.06 bb 9.33±0.72 aA 2.20±0.18 abA 2.38±0.35 abA 1.11±0.12 bB
      ck 23 893 2.66±0.34 cb 0.28±0.06 cc 5.13±0.29 bB 0.68±0.19 cB 0.19±0.05 cB 0.05±0.02 cc
        说明:数据为均值±标准差;同列不同小写字母表示同一年相同因子的不同处理间差异显著(P < 0.05);同列不同大写字母表示同一年相同因子的不同处理间差异极显著(P < 0.01); ck即对照,对应树高大于1.3 m的统计数据

      图  1  不同密度林分平均胸径、平均树高和平均单株材积生长过程曲线

      Figure 1.  Growth curves of average DBH, average tree height and average single volume of the stands with different densities

    • 基于表 1图 1的分析可知:与对照相比,间苗抚育处理树高的连年生长量与平均生长量均未相交(图 1)。对照组连年生长量的峰值在第2年,TB处理首次连年生长量的峰值在第3年(此后,连年生长量先下降,随后再上升);而TA和TC处理的连年生长量在第5年仍未达峰值。除间苗后的第1年,TA与TC处理树高生长总量差异显著外,观测期内间苗抚育处理间的生长总量差异均不显著(P>0.05)。与未间苗林分相比,间苗2.5 a后,林分平均树高的总生长量和连年生长量的差异均达极显著水平(P<0.01)。上述现象的产生,可能与对照林分密度过高,林木空间生长竞争异常激烈有关;对间苗处理组而言,仅TA与TB处理在间苗抚育后第3.5年其树高连年生长量差异显著(P<0.05)。

    • 表 1图 1图 1中第1年、第2年、第3年的生长量数据,根据表 1数据内插计算得到)可知:抚育间苗后1.0~3.5 a间,密度对不同处理林分平均单株材积总生长量和连年生长量的影响均极显著(P<0.01),间苗处理的平均单株材积生长量显著高于对照。在间苗后第2.5年,间苗处理间平均单株材积总生长量的差异不显著;间苗后第3.5年,TA处理与TB处理的总生长量差异显著(P<0.05),TA与其余间苗处理间平均材积连年生长量的差异均极显著(P<0.01)。

    • 表 2图 2图 2中第1年、第2年、第3年生长量数据根据表 1数据内插计算得到)可知:各处理优势木胸径连年生长量及平均生长量的峰值出现在第2~4年,此后生长速度趋缓。间苗抚育后的1.3~3.5 a,间苗处理优势木胸径连年生长量高于对照;在间苗后3.5 a内,间苗密度对优势木胸径的生长有一定影响,但各密度处理间胸径总生长量的差异不显著。所有处理林分优势木胸径的平均生长量与连年生长量均在前5 a相交,基本表现为林分密度越高,平均生长量与连年生长量相交越早,与林分平均胸径的生长规律类似。

      表 2  不同密度米老排种子天然更新幼林优势木生长及方差分析

      Table 2.  Variance analysis and growth performance of dominant tree of young stands of Mytilaria laosensis seed natural regeneration with different densities

      林龄/a 间苗时间/a 处理 密度/(株·hm-2) 胸径/cm 树高/m 材积/(×10-2m3·株-1) 高径比
      1.5 0 TA 1 650 2.94 ± 0.59 aA 3.24 ± 0.15 aA 0.16 ± 0.06 aA 113.54 ± 23.76 aA
      TB 2 800 3.09 ± 0.16 aA 3.44 ± 0.46 aA 0.18 ± 0.03 aA 111.16 ± 12.88 aA
      TC 2 500 3.09 ± 0.25 aA 3.37 ± 0.20 aA 0.16 ± 0.02 aA 109.43 ± 3.80 aA
      ck 27 871 3.14 ± 0.83 aA 3.61 ± 0.48 aA 0.21 ± 0.12 aA 118.64 ± 21.99 aA
      2.5 1.0 TA 1 650 4.91 ± 0.52 aA 4.83 ± 0.31 aA 0.56 ± 0.15 aA 98.77 ± 5.53 aA
      TB 2 800 6.00 ± 0.60 aA 5.52 ± 0.95 aA 1.00 ± 0.33 aA 91.67 ± 7.90 aA
      TC 2 500 5.97 ± 0.35 aA 5.12 ± 0.50 aA 0.91 ± 0.17 aA 85.79 ± 4.66 aA
      ck 27 100 5.78 ± 1.18 aA 5.88 ± 0.58 aA 1.01 ± 0.48 aA 103.22 ± 11.17 aA
      4.0 2.5 TA 1 650 8.73 ± 1.07 aA 8.06 ± 0.73 aA 2.87 ± 0.94 aA 92.50 ± 3.68 bA
      TB 2 800 9.21 ± 0.62 aA 9.24 ± 0.46 aA 3.54 ± 0.57 aA 100.45 ± 4.01 abA
      Tc 2 500 8.87 ± 0.65 aA 8.67 ± 0.38 aA 3.11 ± 0.55 aA 97.93 ± 3.08 abA
      ck 25 067 8.03 ± 1.04 aA 8.13 ± 0.71 aA 2.47 ± 0.82 aA 101.60 ± 4.21 aA
      5.0 3.5 TA 1 650 10.84 ± 0.72 aA 10.64 ± 0.63 aA 5.49 ± 1.00 aA 98.19 ± 0.68 bA
      TB 2 800 11.10 ± 0.64 aA 11.01 ± 0.17 aA 5.89 ± 0.63 aA 99.46 ± 6.33 bA
      Tc 2 500 10.78 ± 0.75 aA 10.88 ± 1.09 aA 5.55 ± 1.22 aA 100.84 ± 4.84 bA
      ck 23 893 9.30 ± 1.25 aA 10.77 ± 1.07 aA 4.19 ± 1.45 aA 116.31 ± 8.51 aA
      说明:处理组取3株·样地-1优势木,对照取2株·样地-1优势木作为统计对象

      图  2  不同密度优势木胸径、优势木树高和优势木单株材积生长过程曲线

      Figure 2.  Growth curves of DBH, tree height and single volume of dominant tree with different densities

    • 在前5 a,各处理优势木树高连年生长量呈一定波动性,但各年树高连年生长量均大于1.4 m,表明其高生长仍处于旺盛期;所有处理优势木树高的平均生长量与连年生长均在前5 a相交(图 2),间苗密度对林分优势高生长的影响不显著。

    • 与林分优势木的胸径、树高生长类似,在抚育间苗后1.0~3.5 a,各处理优势木单株材积的总生长量虽有一定差异,但差异不显著;在间苗1 a后,间苗处理单株材积的连年生长量开始大于对照(图 2)。

    • 表 2可知:间苗后第1年,间苗与未间苗处理优势木的高径比差异不显著;至间苗后第2.5年时,仅有TA处理与对照的高径比差异显著(P<0.05);而至间苗后的第3.5年,对照与任何间苗处理的高径比差异都显著(P<0.05),表明间苗抚育措施对降低林分优势木的高径比作用明显。

    • 表 3分析可知:未间苗处理林分的径阶分布呈典型的倒J型分布,而间苗处理林分的径阶分布为近似正态分布。同一林龄不同密度下径阶分布的范围不同,TB较其他处理径阶的分布范围更广,TA的径阶分布相对其他处理更集中。从间苗后第2.5年起,对照组径阶分布的极大值开始小于间苗处理,间苗抚育后第3.5年,对照组径阶分布的极大和极小值均小于间苗处理。间苗抚育后1.0~3.5 a,对照组林木60%以上的径阶分布在1~2 cm,表明未间苗处理林分林木的进阶极缓慢。在间苗抚育后第1年,间苗处理间径阶分布峰值的对应径阶值无差异,但在间苗抚育后第3.5年,TA处理径阶分布峰值的径阶值开始高于TB与TC。同一林龄不同处理,林木胸径的大小分化程度随密度增大而提高,小密度林分的林木较均匀,且“大径木”比例相对较高。

      表 3  米老排种子天然更新林幼林径阶分配受密度的影响

      Table 3.  The effect of densities to diameter distribution of young stands of Mytilaria laosensis young stands of seed natural regeneration

      径阶/cm 间苗1.0 a后径阶分布百分比/% 间苗2.5 a后径阶分布百分比/% 间苗3.5 a后径阶分布百分比/%
      TA TB TC ck TA TB TC ck TA TB TC ck
      1 6.52 6.51 0.34 40.74 - 0.78 - 34.99 - - - 30.27
      2 21.74 13.02 10.44 32.53 0.87 1.82 1.37 28.92 - 0.53 0.69 30.27
      3 25.22 32.55 23.91 18.40 6.52 6.25 3.42 14.68 0.89 2.92 1.72 13.97
      4 32.61 31.51 34.68 6.24 7.83 11.98 6.85 10.60 2.67 6.37 1.38 8.73
      5 13.04 14.58 25.25 1.75 11.74 16.93 20.55 6.07 5.78 8.49 6.90 7.57
      6 0.87 1.30 4.38 0.22 23.04 26.30 24.66 2.98 8.89 12.20 17.24 4.66
      7 - 0.26 1.01 0.11 26.52 22.14 25.68 1.32 12.89 21.75 19.66 2.21
      8 - 0.00 - - 18.70 11.20 12.67 0.33 21.78 23.61 22.07 1.63
      9 - 0.26 - - 3.04 2.08 3.77 0.11 22.67 14.85 18.28 0.58
      10 - - - - 1.74 0.26 1.03 - 20.44 7.16 7.93 0.00
      11 - - - - - 0.26 - - 2.67 1.59 2.41 0.12
      12 - - - - - - - - 1.33 0.27 1.38 -
      13 - - - - - - - - - 0.00 0.34 -
      14 - - - - - - - - - 0.27 - -
        说明:"-"表示该处理下径阶的株数百分比为0
    • 与对照组相比,间苗处理对林分优势木胸径、树高和单株材积的总生长量影响不显著,对林分平均胸径、平均树高和平均单株材积的总生长量与连年生长量影响显著;间苗处理明显提高林分平均整体生长水平,减小林分径阶分化程度,提高“大径木”百分比,减缓林分平均胸径和平均树高连年生长量的衰减速度。

      米老排种子天然更新林平均胸径与其优势木胸径的连年生长量峰值均出现第2~4年,所有处理优势木胸径平均生长量与连年生长相交时间均在前5 a。此阶段为种子更新林径向生长的旺盛期,间苗抚育保留合理密度对林分的径向生长极为重要。

      未间苗处理林分平均树高的连年生长量与平均生长量曲线在第2~3年相交,间苗处理平均树高的连年生长量与平均生长量曲线在第5年仍未相交;林分优势木前5 a的树高生长处于旺盛期。

      间苗处理林分优势木树高平均生长量与连年生长量曲线的相交时间早于其林分平均树高对应曲线的相交时间。

      未间苗处理林分径阶分布呈倒J型分布,间苗处理林分径阶分布近似正态分布,间苗处理相对“大径木”比例较高。表明间苗处理在改变林分径阶分布的类型、峰值和分化程度上作用明显。

    • 基于近自然森林经营的理论和技术,利用米老排人工林种子的成熟期、落种期和天然更新特性(在林内及林缘的裸露空旷地易于天然更新),择机对米老排人工林进行采伐及对其采伐更新迹地实施科学的间苗抚育,可实现采伐迹地种子的天然更新和种子更新林的高效生长;节省传统人工造林环节的挖坑、整地、植苗等人力及物力的投入,避免或减轻传统造林方式对森林环境(植被和土壤等)的破坏。由于本研究试验林分间苗抚育时间较短,而在采伐收获前,哪种间苗抚育措施林分更好,种子天然更新林的生长与传统人工更新林的生长孰优孰劣,仍需进一步研究。

参考文献 (18)

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