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中国木材消费世界排名第2位,但是森林面积仅为19 545万hm2,森林蓄积量为137.21亿m3,人均仅10.45 m3,列世界第142位[1]。解决木材储量问题已迫在眉睫。合理的森林抚育可以大力提高森林质量,增加森林蓄积量,扩大木材储量。因此,揭示抚育对林木生长的影响对于提升森林产量有重要意义。合理的抚育经营措施能有效促进森林的生长。间伐强度和修枝强度的选择是森林经营措施中的关键环节。专家学者进行了大量的相关研究,其中漆良华等[2]和王懿祥等[3]研究了间伐对森林生长的影响,任世奇等[4]研究了修枝对尾巨桉Eucalyptus urophylla × E. grandis生长的影响,李孝良等[5]研究了修枝对欧美107杨Populus euramericana ‘Neva’生长量的影响,但是在间伐和修枝对华北落叶松Larix principis-rupprechtii林木生长量综合影响方面的研究较少。华北落叶松是喜光树种,适应性强,对土壤水分条件和土壤养分条件的适应范围很广,是华北山区重要的造林树种之一。本试验选择华北落叶松作为研究对象,以间伐和修枝对林分蓄积量的影响作为研究方向,对不同间伐强度、不同修枝强度及修枝间伐综合处理措施对华北落叶松生长量的影响进行了研究,为利用人工林抚育技术,增加木材储量提供科学依据。
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于2010年6月对华北落叶松林分胸径、树高、蓄积量测定后,进行不同抚育处理。2013年7月对林分胸径、树高和蓄积量等3种生长指标进行复测,以方差分析等方法分析不同抚育措施对华北落叶松3 a总生长量的影响。
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通过对试验地的全面踏查,选择了具有代表性、生长正常的15,22,38年生3个林龄的华北落叶松人工林作为研究对象。所选人工林土壤类型均为灰色森林土,立地条件均为曼甸;抚育前15年生华北落叶松林分密度均为5 000株·hm-2,22年生华北落叶松林分密度均为2 800株·hm-2,38年生华北落叶松林分密度均为870株·hm-2。2010年4月进行固定标准样地的设置,其中15,22,38年生林分各设置了45块固定样地,标准样地面积均为20 m × 20 m。
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2010年6月对标准样地内的林木进行每木检尺,记录树高(利用激光测高测距仪测定)、胸径(胸径尺测定)、郁闭度、海拔(全球定位系统测定),获得林地抚育前的基本信息(表 1)。根据所测数据对每块标准样地进行基本调查,确定其抚育间伐强度和修枝强度。本试验于2010年7月设置了5种间伐强度和3种修枝强度(表 2),其中间伐强度以采伐林木蓄积量占所在样地林木总蓄积量的比例确定,分为弱度10%(T1),中度20%(T2),强度30%(T3),极强度35%(T4)和对照(T0)。结合当地生产实际,每种间伐强度处理设置3种不同修枝强度(按照冠高比计算),分别为轻度2∶3(P1),中度1∶2(P2)和重度1∶3(P3),其中每种处理组合设置3个重复。
表 1 抚育前样地调查信息
Table 1. Investigation information before tending
林龄/a 密度/(株·hm-2) 平均胸径/cm 平均树高/m 海拔/m 15 5 000 8.64 7.8 1 630 22 2 800 11.4 10.07 1 630 38 870 21.97 17.5 1 630 表 2 不同林龄华北落叶松人工林间伐和修枝试验处理
Table 2. Different ages of Larix principis-rupprechtii thinning and pruning treatments
林龄/a 处理 轻度间伐T1 中度间伐T2 重度间伐T3 极重度间伐T4 对照T0 15,22,38 轻度修枝P1 P1+T1 P1+T2 P1+T3 P1+T4 P1+T0 中度修枝P2 P2+T1 P2+T2 P2+T3 P2+T4 P2+T0 重度修枝P3 P3+T1 P3+T2 P3+T3 P3+T4 P3+T0 -
分别于2010年6月和2013年7月对标准样地内的林木进行每木检尺,得到林木树高、胸径。同时选取标准木1株·样地-1制作解析木,135块样地,共135株标准木。通过对解析木的分析进行林木材积的推算,结合林分密度计算林分蓄积量[6-8]。所得数据采用Excel 2007及SPSS 20.0进行统计分析,采用单因素方差分析(one-way ANOVA),双因素方差分析和Duncan法进行方差分析和多重比较。
Growth of Larix principis-rupprechtii with thinning and pruning
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摘要: 揭示抚育对林木生长指标的影响,是确定合理间伐和修枝经营决策的重要内容,对促进林木生长,增加林分木材储量,摆脱木材匮乏困境有着重要意义。以河北省塞罕坝地区华北落叶松Larix principis-rupprechtii(幼龄林15年生,中龄林22年生,近熟林38年生)为研究对象,研究不同间伐强度(T0对照,T1轻度间伐10%,T2中度间伐20%,T3重度间伐30%,T4极重度间伐35%)和修枝强度(P1轻度修枝,P2中度修枝50%,P3重度修枝66%)对林分生长(胸径、树高、蓄积量)的影响。结果表明:15年生林分蓄积3 a总生长量(V)随间伐强度及修枝强度增加均呈增加趋势,V(T0)<V(T2)<V(T1)<V(T4)<V(T3),V(P1)<V(P2)<V(P3)。22年生林分除T2外,蓄积总生长量随间伐强度增加而减小,V(T0)> V(T1)> V(T3)> V(T4)> V(T2);随修枝强度增加而减小,V(P1)> V(P2)> V(P3)。38年生林分除T3外,蓄积总生长量随间伐强度的增加而增加,V(T3)<V(T0)<V(T1)<V(T2)<V(T4);随修枝强度的增加呈先减后增趋势,V(P1)> V(P3)> V(P2)。林龄与间伐强度存在交互效应,15,22,38年生蓄积3 a总生长量分别以V(T4+P2)(2.10 m3·hm-2),V(T0+P2)(1.13 m3·hm-2),V(T4+P3)(0.63 m3·hm-2)最大。通过本试验研究明确了抚育对各林木生长指标的影响,为合理开展人工林抚育技术增加林木生长量提供科学依据。Abstract: To promote tree growth, increase timber reserves, and decrease the scarcity of timber forests, this study identified the influence of thinning and pruning on tree growth indexes and provided a technological basis for tree growth through artificial forest tending techniques. For the Saihanba area, treatments of Larix principis-rupprechtii forest types [young forest of 15 years (a), middle-age forest of 22 a, and near-mature forest of 38 a], of effects of different thinning intensities (T0-no thinning, T1-mild thinning-10%, T2-moderate thinning-20%, T3-severe thinning-30%, and T4-extremely severe thinning-35%), and of pruning intensities (P1-no pruning, P2-mild pruning-50%, and P3-severe pruning-66%), on stand growth (DBH, tree height, and volume) were researched. Results were as follows. In the 15 a stand, volume growth (V) increased with an increase in thinning intensity[V(T0) <V(T2) <V(T1) <V(T4) <V(T3)]; and with an increase in pruning intensity[V(P1) <V(P2) <V(P3)]; in the 22 a stand, except for T2, volume growth decreased as thinning intensity increased[V(T0) > V(T1) > V(T3) > V(T4) > V(T2)], decreased with an increase in pruning intensity[V(P1) > V(P2) > V(P3)]; and in the 38 a stand, except for T3, accumulation growth increased with increased thinning intensity,[V(T3) <V(T0) <V(T1) <V(T2) <V(T4)], but with pruning intensity[V(P1) > V(P3) > V(P2)]. For age and thinning intensity, the maximum volume growth for 15 a was V(T4+ P2) (2.10 m3·hm-2), for 22 a was V(T0+ P2) (1.13 m3·hm-2), and for 38 a was V(T4+P3) (0.63 m3·hm-2). This study identified the influence of thinning and pruning on the tree growth, and guide the application of artificial forest tending technique for tree growth.
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Key words:
- silviculture /
- stock volume /
- thinning /
- pruning /
- thinning intension /
- Larix princpis-rupprechtii
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表 1 抚育前样地调查信息
Table 1. Investigation information before tending
林龄/a 密度/(株·hm-2) 平均胸径/cm 平均树高/m 海拔/m 15 5 000 8.64 7.8 1 630 22 2 800 11.4 10.07 1 630 38 870 21.97 17.5 1 630 表 2 不同林龄华北落叶松人工林间伐和修枝试验处理
Table 2. Different ages of Larix principis-rupprechtii thinning and pruning treatments
林龄/a 处理 轻度间伐T1 中度间伐T2 重度间伐T3 极重度间伐T4 对照T0 15,22,38 轻度修枝P1 P1+T1 P1+T2 P1+T3 P1+T4 P1+T0 中度修枝P2 P2+T1 P2+T2 P2+T3 P2+T4 P2+T0 重度修枝P3 P3+T1 P3+T2 P3+T3 P3+T4 P3+T0 -
[1] 杨旭东, 李俊魁. 解决中国木材短缺问题的思考和建议[J]. 北京林业大学学报:社会科学版, 2009,8(3):105-108. YANG Xudong, LI Junkui. Consideration and suggestion on solving timber shortage problems in China[J]. J Beijing For Univ Soc Sci, 2009, 8(3):105-108. [2] 漆良华, 刘广路, 范少辉, 等. 不同抚育措施对闽西毛竹林碳密度、碳储量与碳格局的影响[J]. 生态学杂志, 2009,28(8):1482-1488. QI Lianghua, LIU Guanglu, FAN Shaohui, et al. Effects of different tending measures on carbon density, storage, and allocation pattern of Phyllostachys edulis forests in western Fujian Province[J]. Chin J Ecol, 2009, 28(8):1482-1488. [3] 王懿祥, 张守攻, 陆元昌, 等. 干扰树间伐对马尾松人工林目标树生长的初期效应[J]. 林业科学, 2014, 50(10):67-73. WANG Yixiang, ZHANG Shougong, LU Yuanchang, et al. Initial effects of crop trees growth after crop tree release on Pinus massoniana plantation[J]. Sci Silv Sin, 2014, 50(10):67-73. [4] 任世奇, 陈健波, 周维, 等. 修枝对尾巨桉生长及光合生理的影响[J]. 生态学杂志,2013,32(11):2978-2984. REN Shiqi, CHEN Jianbo, ZHOU Wei, et al. 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