不同營林措施對黔中馬尾松天然次生純林生物量的影響

　　摘要： 以黔中地區(qū)馬尾松天然次生純林為研究對象，實(shí)施幼齡林撫育、中齡林間伐及近熟林擇伐措施林分與對照林分生物量的對比結(jié)果表明：撫育林分的平均木、目標(biāo)樹和林分總生物量分別達(dá)到對照林分的1.83、1.59和1.15倍;間伐與擇伐林分目標(biāo)樹生物量的年增長量均顯著高于對照林分，間伐林分喬木層生物量的增長量與增長率均高于對照林分，撫育增加了平均單株生物量和喬木層總生物量，間伐與擇伐對林分目標(biāo)樹生物量和喬木層總生物量的增長均有促進(jìn)作用，對林下植被生物量的促進(jìn)作用不明顯。

　　關(guān)鍵詞： 黔中地區(qū); 馬尾松; 天然次生純林; 生物量; 營林措施

　　《安徽林業(yè)科技》是由安徽省林業(yè)科學(xué)研究院和安徽省林學(xué)會(huì)共同主辦的國內(nèi)外公開發(fā)行的林業(yè)科學(xué)技術(shù)類期刊，已被《中文科技期刊數(shù)據(jù)庫》、《中國學(xué)術(shù)期刊(光盤版)》全文收錄。

　　馬尾松(Pinus massoniana)是黔中地區(qū)的主要鄉(xiāng)土樹種，具有速生、豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)等特點(diǎn)，但由于黔中地區(qū)存在石漠化現(xiàn)象，馬尾松天然次生林的生產(chǎn)力很難提高[ 1 - 2 ]。撫育、間伐與擇伐是森林經(jīng)營的主要方式，對森林的生長、結(jié)構(gòu)與功能有重要影響。生物量作為林分生產(chǎn)力的重要體現(xiàn)，是森林生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)與能量循環(huán)的基礎(chǔ)，在森林的結(jié)構(gòu)與功能中具有重要地位[ 3 - 5 ]。目前，關(guān)于不同營林措施對馬尾松生物量影響的研究較少，本文對黔中地區(qū)已開展幼齡林撫育、中齡林間伐和近熟林擇伐的馬尾松天然次生純林進(jìn)行樣地調(diào)查，通過對比經(jīng)營林分與對照林分的生物量，評價(jià)不同營林措施在黔中地區(qū)的實(shí)施效果，為今后建立適合該地區(qū)的森林可持續(xù)經(jīng)營技術(shù)體系提供理論參考。

　　1 研究區(qū)概況

　　研究區(qū)位于貴州省中部的息烽縣和開陽縣(106°27′～107°17′E，26°48′～27°22′N)海拔 1 000～1 400 m，地形多樣，以山地為主。北亞熱帶和南溫帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫為10.6～15.3 ℃，年降水量1 000 mm左右。植被以馬尾松、杉木(Cunninghamia lanceolata)為主，馬尾松天然林多經(jīng)過人為砍伐和破壞后自然恢復(fù)成次生林。

　　2 研究方法

　　2. 1 試驗(yàn)林營造

　　試驗(yàn)林為開陽縣和息烽縣的馬尾松天然次生純林，林分初始年郁閉度均達(dá)到0.8以上，對其林分設(shè)計(jì)了幼齡林撫育、中齡林間伐和近熟林擇伐三種經(jīng)營措施，并分別設(shè)計(jì)了相應(yīng)的對照林分。經(jīng)營林分與對照林分初始條件相似，經(jīng)營林分采取相應(yīng)經(jīng)營措施，對照林分不采取任何經(jīng)營措施。

　　2. 2 營林措施

　　2. 2. 1 撫育

　　實(shí)施時(shí)間為2010年，實(shí)施對象為9年生馬尾松幼齡林，初始年撫育林分林木株數(shù)密度約為3 000株/hm2。人工輔助調(diào)節(jié)林木水平分布、樹種組成，改善優(yōu)質(zhì)植株生長空間，實(shí)現(xiàn)林分混交。進(jìn)行撫育、間伐、修枝、補(bǔ)植等，伐除對培育目標(biāo)植株有競爭和干擾的喬木，對林下目標(biāo)樹附近高大的灌木和草本進(jìn)行清除。撫育措施不定期進(jìn)行。

　　2. 2. 2 間伐

　　實(shí)施時(shí)間為2013年，實(shí)施對象為18年生馬尾松中齡林，間伐前的株數(shù)密度為2 269株/hm2。為了目標(biāo)樹和林分內(nèi)其他林木更好生長，進(jìn)行單株間伐，伐除對培育目標(biāo)植株有干擾和林分密集部分長勢差的喬木。間伐實(shí)施1次，株數(shù)間伐強(qiáng)度為39.18%。

　　2. 2. 3 擇伐

　　實(shí)施時(shí)間為2013年，實(shí)施對象為22年生馬尾松近熟林。擇伐前的株數(shù)密度為1 443株/hm2。進(jìn)行單株擇伐，以目標(biāo)樹為核心采伐競爭木和干擾木，在無目標(biāo)樹的區(qū)域調(diào)節(jié)林分密度，擇伐霸王樹，增加林中空隙。擇伐實(shí)施一次，株數(shù)擇伐強(qiáng)度為37.64%。

　　2. 3 樣地調(diào)查

　　2. 3. 1 喬木層調(diào)查

　　2013年設(shè)置間伐林、擇伐林固定樣地各8個(gè)，包括4個(gè)經(jīng)營樣地和4個(gè)對照樣地，間伐樣地為半徑8.92 m的樣圓，對照樣地為半徑5.64 m的樣圓，每個(gè)樣圓周圍(含樣圓)設(shè)置約667 m2左右的保護(hù)區(qū)。2017年，在撫育林中設(shè)置6個(gè)20 m×20 m的臨時(shí)樣地(包括3個(gè)經(jīng)營樣地和3個(gè)對照樣地)。調(diào)查喬木層時(shí)，對5 cm以上的喬木進(jìn)行編號，標(biāo)注胸徑測量位置，標(biāo)記好目標(biāo)樹。根據(jù)林分的實(shí)際生長情況，按照《森林撫育規(guī)程GB/T 15781- 2015》確定目標(biāo)樹，在對照樣地也做好目標(biāo)樹標(biāo)記。胸徑測量采用鋼圍尺測量，樹高低于7 m用塔尺測量，高于7 m采用激光樹木測高儀DZH-30測量。固定樣地調(diào)查從2013年開始，間隔期為1年，調(diào)查5次(4次復(fù)查)。臨時(shí)樣地在2017年調(diào)查1次。

　　2. 3. 2 林下層調(diào)查

　　2017年，在間伐林和擇伐林中分別設(shè)置4個(gè)20 m×20 m的臨時(shí)樣地(含對照樣地)，記錄灌木層與草本層物種和株數(shù)，測量灌木的地徑、樹高及草本的覆蓋度。由于撫育措施會(huì)不定期對林下高大灌木和草本進(jìn)行清除，所以本研究只對間伐林和擇伐林的林下植被生長情況進(jìn)行分析。

　　2. 4 數(shù)據(jù)處理方法

　　2. 4. 1 生物量計(jì)算

　　采用模型法計(jì)算馬尾松生物量，根據(jù)黔中地區(qū)馬尾松標(biāo)準(zhǔn)木生物量的實(shí)測數(shù)據(jù)，建立馬尾松生物量的相對生長方程，具體如下。

　　2. 4. 2 林木優(yōu)勢度計(jì)算

　　計(jì)算樹木優(yōu)勢度并做分級，林木優(yōu)勢度=胸徑/樣地平均胸徑×樹高/樣地平均樹高。優(yōu)勢度≥1.3為優(yōu)勢木，1.3>優(yōu)勢度≥0.7為一般木、優(yōu)勢度<0.7為被壓木。

　　2. 4. 3 方差分析

　　用SPSS18.0軟件的單因素方差分析(one Way-ANOVA)和Duncan多重比較檢驗(yàn)林分不同經(jīng)營措施之間生物量的差異性。統(tǒng)計(jì)分析、作圖用Excel2007和SPSS18.0軟件完成。

　　3 結(jié)果與分析

　　3. 1 撫育對林分生物量的影響

　　由撫育對馬尾松天然次生純林生物量的影響(表1)可以看出，撫育對林分生物量的生長有促進(jìn)作用。撫育林分的喬木種類有4種，對照林分僅2種，在株數(shù)密度較小的情況下，撫育林分的平均單株生物量、目標(biāo)樹生物量和喬木總生物量均表現(xiàn)出優(yōu)勢。(1)撫育林分的平均單株生物量0.055±0.030 t/株，大于對照林分的0.030±0.012 t/株。單株目標(biāo)樹生物量為0.102±0.056 t/株，達(dá)到對照林分的1.59倍。(2)撫育林分的株數(shù)密度為2 125株/hm2，與對照林分相比降低了33.07%。撫育林分密度雖小，喬木層總生物量卻高于對照林分，撫育林分喬木生物量為97.10±6.47 t/hm2，比對照林分高出13.39 t/hm2。撫育林分中除馬尾松外，其他樹種的株數(shù)所占比例為9.95%，比對照高6.63個(gè)%。可見，撫育措施可以減小林分密度、增加物種數(shù)量、提高林木混交比例、增加平均單株生物量以及喬木層總生物量