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马尾松茶秆竹复层经营效果分析



全 文 :* 作者简介:赖建明(1971 -) ,男,福建明溪人,林业工程师,主要从营林生产管理工作。
马尾松茶秆竹复层经营效果分析
赖建明*
( 福建明溪国有林场,福建 明溪 365200)
摘要:研究在马尾松(24 年生)下留养茶秆竹培育复层林的经营效果,结果表明:间伐后留养 7 年马尾松胸径增长量从大到
小依次为 C > D > B > A > ck;平均树高则为 C > A、D > B > ck,树高增长量不同处理间差异不大。B、C、D处理与 CK处理间
单株立木材积有极显著差异,C处理与 A处理间有极显著差异,B处理与 A处理间有显著差异,A处理与 ck处理间有显著
差异。茶秆竹平均胸径 C > D > B > A,平均竹高 C > D > B > A,按产笋量从大到小,依次为:D > C > B > A。产材量从大到
小,依次为:C > D > B > A。马尾松茶秆竹可以形成复层林且经营效果较好,在南方林区有宽广的推广应用空间。
关键词:马尾松;茶秆竹;复层经营;经营效果
中图分类号:S795. 72 文献标识码:A 文章编号:1004 - 2180(2013)01 - 0021 - 04
马尾松(Pinus massoniana )是南方山地造林的先锋树种,经营面积在全省用材林面积中居首位[1 - 3]。
早期马尾松人工造林密度大,林木分化早且剧烈,特别是胸径分化更大,林分自然整枝快,枝下高较高,树
冠狭窄,严重影响林木的生长量和质量。为了培育大径材,需要对造林密度较大的林分及时间伐,实行低
密度控制。为充分发挥林地生产力,可同时在林中留养茶秆竹,形成马尾松茶秆竹复层林。
茶秆竹(Pseudosasa amabils)在明溪国有林场经营区范围内资源多,分布广。其笋味独特,竹材具节
平、通直、壁厚、坚韧、光滑的特性,经久耐用、应用广泛,其产品远销世界三十多个国家和地区,在国际市场
上久享盛名[4 - 6],是优良的经济竹种。有关茶秆竹的研究有较多报道[7 - 9],但有关马尾松茶秆竹复层经营
效果尚未见过报道。分析其经营效果,对推广马尾松茶秆竹复层经营模式具有重要借鉴意义。
1 试验地概况
试验地设在福建省明溪县国有林场常坪工区 81 林班 36 大班 1、2、3 小班;37 大班 1、2、3 小班,面积
85hm2,海拔 400 ~ 650m,坡向东南,坡度 22°,属Ⅱ类立地,土壤为红壤,pH 值为 5. 0。该区域属中亚热带
季风气候,温暖湿润,雨量充沛,水热条件优越,年平均气温 18. 1℃,全年日照时数 1761. 1h,无霜期约
250d,年均降雨量 1500mm ~1800mm;年均空气相对湿度 82%。试验地马尾松林为 1983 年造林,采用马
尾松 1 年生实生苗造林,造林前经炼山、人工挖穴。造林密度 3900 株 / hm2。栽植后前 3 年每年锄草两
次,以后每年 1 次,直到郁闭。1996 年间伐 1 次,间伐后保留密度 2700 株 /hm2。主要植被有五节芒、芒
萁、丝茅、山苍子、茶秆竹,林内茶秆竹较多,但分布不均匀,生长纤细,竹径小,经济价值极低。
2 试验方法
试验林于 2005 年底进行第二次间伐,砍去其它杂灌、老竹、小竹。清理树桩、石块、老鞭。分别按保留
密度 1500 株 /hm2(A)、1200 株 /hm2(B)、900 株 /hm2(C)、600 株 /hm2(D)和不间伐(对照,ck)5 个不同密
度水平建立试验地。三次重复,采用随机区组试验设计。调查测定间伐前后林分状况。间伐后翌年茶秆
竹出笋时无论大小均保留,清除其它杂笋;在出笋周围约 50cm 锄草松土,减少其它杂草、灌木与茶秆竹争
夺光照、水分和养分,结合锄草松土均匀施入复合肥 750kg /hm2,为其生长提供适宜的生长空间。以后 2 -
3 年每年锄草 1 次,继续保留茶秆竹健壮笋,挖去退笋、相邻笋、小笋。满园后保留 9000 株 /hm2,每年预留
笋养竹 3000 ~ 4000 个 /hm2(实际保留 3000 个 /hm2) ,留养的笋体大于现有茶秆竹平均胸径,同时砍伐约
3000 株 /hm2,对象为老竹、小竹、断梢竹、倾斜竹、风倒竹、劣竹、病虫竹等。
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林业勘察设计 (福建) 2013 年第 1 期
每年进行马尾松主要测树因子测定,并进行茶秆竹产笋量、立竹密度、高径生长等调查。测定出笋数
和成竹率。以(1)式计算马尾松的立木材积,测定茶秆竹胸径、竹高,以二元重量式(山本和藏)经验方程
(2)式:计算产材量。
V松 = 0. 00006234D
1. 855150H0. 956825 (1)
W = 0. 1291D1. 5693H0. 5694 (2)
其中:D、H分别为胸径、树高。数据整理以及统计分析应用 Excel软件和 DPS数据处理分析软件。
3 结果与分析
3. 1 形成了复层林分结构
不同的森林群落种群组成存在差异,不同种群生态的物种,其个体相对多度的差异及其在群落中的空
间分布、生长状态是采取不同更新策略的结果,也是种群得以生存的基础。从表 1 中可知:马尾松纯林,林
分结构简单,为马尾松单优群落,同层林,树冠层 3 ~ 5m,尤其是没有间伐的高密度林分,自然整枝剧烈,树
冠急剧退缩,林木分化明显,郁闭度 0. 78 左右。林下植被较少,大部分林地为枯枝落叶覆盖,在林下形成
粗死地被物。土壤酸性强,较板结,肥力一般。上述情况表明马尾松枯枝落叶积累量大,但分解速率缓慢,
这是马尾松林高密度经营所致。马尾松枯枝落叶富含松脂,不易分解且以粗腐殖质存在,不利于林下植被
生长发育,容易导致林地干燥,土壤板结,不利于森林的可持续经营。这类林地的生态功能较差,而且森林
火灾隐患大,抗性较差。采取 A、B、C、D处理的林分,采取低密度控制,释放了上层空间,上层马尾松林郁
闭度只有 0. 4 ~ 0. 5,林内光照增强,林下植被恢复迅速。通过人工干扰大量留养茶秆竹形成了层次分明
的竹木复层混交林分。强阳性的马尾松林位于林冠上层,光照充足,林分密度降低后,侧方光照增加,提高
了叶面积的有效率,保留木利用光照和 CO2 生产有机物的能力得到了提升,显然有利于培育马尾松优质
大径材。茶秆竹竹高 6 ~ 7m,位于马尾松枝叶分布层之下,利用透射进入的光照可以正常生长发育。复层
林分的枯枝落叶腐殖化进程明显加快,吸收归还比值较高,这种变化有利于提高林分生产力。这一方面与
间伐、锄草等机械作用有关,提高了林内温度,促进微生物的分解,养分物质循环随之加快,改善了马尾松
枯枝落叶的性状;另一方面与留养茶秆竹有关。茶秆竹每年换叶量多,且竹叶较大,易分解,形成柔软的细
腐殖质,尤为重要的是茶秆竹凋落物的混入,加速了马尾松凋落物的分解速率。已有试验报道:杉木凋落
物中加入 30%的林下植被凋落物,其分解速度可提高 1 倍。笔者认为在马尾松林中留养茶秆竹与其有异
曲同工的功效。
表 1 不同处理马尾松茶秆竹复层林分状况
处理 树种
现有密度
/株·hm -2
郁闭度
平均胸径
/cm
平均树高
/m
枝下高
/m
凋落物积累与分解
A
马尾松 1500 0. 7 22. 2 22. 7 12. 8
茶秆竹 9000 0. 4 2. 8 4. 6
积累量一般,部分分解。
B
马尾松 1200 0. 6 24. 3 23. 8 9. 2
茶秆竹 9000 0. 4 3. 2 4. 8
积累量较少,分解多。
C
马尾松 900 0. 5 26. 1 24. 4 8. 8
茶秆竹 9000 0. 5 4. 1 6. 2
积累量较少,分解多。
D
马尾松 600 0. 4 25. 4 24. 8 8. 5
茶秆竹 9000 0. 5 3. 8 5. 7
积累量较少,分解多。
ck
马尾松 2685 0. 8 18. 8 19. 4 14. 6
茶秆竹 1050 0. 7 1. 8
积累量多,分解少。
3. 2 促进了马尾松生长
3. 2. 1 马尾松胸径生长分析 马尾松林间伐后留养茶秆竹形成的复层林分,不同处理马尾松胸径生长存
在差异,详见表 2。可见,间伐后留养 7 年胸径平均增长量从大到小依次为 C > D > B > A > ck,C 处理胸径
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林业勘察设计 (福建) 2013 年第 1 期
平均增长量最大,增长量 9. 0cm,ck处理胸径平均增长量最小,仅增长 4. 5cm,平均胸径增长量只有 C处理
的 50. 0%。A、B、C、D与 ck比分别增加了 31. 1%、64. 4%、100. 0%和 80. 0%,表明间伐有利于保留木胸
径的生长,这与原有林分密度较高,生长空间拥挤有关,同时也表明上层马尾松林平均胸径生长量与保留
密度有关,本试验密度以 900 株 /hm2(C)为最高。胸径生长量是大径材培育的最重要评价指标,说明不同
经营密度对大径材培育有较大影响.马尾松经营密度较大的林分,种内竞争剧烈。间伐后释放了空间,为
保留的马尾松提供了良好的营养空间,而留养茶秆竹填补了马尾松间伐后空闲的生态位,形成了异龄混交
林,生长环境得到结构优化和合理配置,共同促进了马尾松的生长。
表 2 不同处理马尾松生长状况比较
处理
间伐前 间伐后 间伐后 10年
密度 胸径 树高 密度 胸径 树高 单株材积 立木材积 密度 胸径 树高 单株材积 立木材积
株·hm -2 cm m 株·hm -2 cm m m3·hm -2 m3·hm -2 株·hm -2 cm m m3·株 m3·hm -2
A 2670 14. 8 15. 8 1500 16. 3 16. 8 0. 1644 246. 6843 22. 2 20. 5 22. 1 0. 3528 529. 2533
B 2670 14. 6 15. 5 1200 16. 9 17. 1 0. 1788 214. 5969 24. 3 20. 7 22. 1 0. 4211 505. 3693
C 2685 14. 8 15. 7 900 17. 1 17. 7 0. 2001 180. 0941 26. 1 21. 5 22. 0 0. 5088 457. 9474
D 2700 14. 8 15. 5 600 17. 3 18. 1 0. 1972 118. 3179 25. 4 21. 8 21. 7 0. 4804 288. 2465
ck 2685 14. 7 15. 8 2685 14. 3 15. 8 0. 1262 338. 8470 18. 8 19. 4 21. 7 0. 2459 660. 1853
3. 2. 2 树高生长分析 从表 2 不同处理马尾松树高生长情况可知,间伐后马尾松树高生长也存在差异,
在不同处理中,马尾松的平均树高从大到小依次为 C > A、D > B > ck,平均树高生长量不同处理间差异不
大,表明密度对树高生长影响不明显。这与间伐方法有关,本试验间伐要求在分布均匀的前提下,砍小留
大、砍弱留强、砍劣留优。显然,密度越低,保留林木径高就越大。这从平均树高间伐 7 年的增长量比较中
可以看出,平均树高增长量虽然顺序不变,但增长量差异不大,表明树高生长量的差异主要是由于保留木
的树高原有生长量较高的缘故,说明经营密度对树高生长的影响没有其对胸径生长影响明显。
3. 2. 3 立木材积生长分析 从表 2 中可以看出,不同处理马尾松单株立木材积存在明显差异。单株立木
材积以 C处理最大,ck处理最小.与胸径排列顺序一致。经方差分析和多重比较(表 3、4) ,B、C、D处理与
ck处理间有极显著差异,A、C处理间有极显著差异,A、B处理间有显著差异,A与 ck 处理间有显著差异,
其余处理间无显著差异,但有一定差异。表明密度大小对马尾松单株立木材积有影响,以 C、D处理为好。
说明要培育马尾松大径材、缩短大径材培育期限,进行低密度控制是必要的,可行的。
表 3 不同处理马尾松单株立木材积方差分析
变差来源 自由度 离差平方和 均方 均方比 fα
区组
处理
剩余
总的
2
4
8
14
0. 8627
6. 2411
1. 6835
0. 43
1. 56
0. 21
2. 05
7. 43
F0. 05(4,8)= 3. 84
F0. 01(4,8)= 7. 01
F0. 05(2,8)= 4. 46
F0. 01(2,8)= 8. 65
表 4 不同处理马尾松单株立木材积多重比较
Xi 代号 Xi - X1 Xi - X2 Xi - X3 Xi - X4
X5 = 0. 5088 C 0. 2629** 0. 1560** 0. 0877 0. 0284
X4 = 0. 4804 D 0. 2345** 0. 1276* 0. 0593
X3 = 0. 4211 B 0. 1752** 0. 0683
X2 = 0. 3528 A 0. 1069*
X1 = 0. 2459 ck
注:D0. 05 = 0. 085,D0. 01 = 0. 1353
3. 3 提高了茶秆竹产量和质量
竹林的经营密度是竹林分群体结构的数量基础,对竹林的生长发育和产量均有显著的影响。在马尾
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林业勘察设计 (福建) 2013 年第 1 期
松林下留养茶秆竹是能够正常生长发育,并取得较高出材量和较大出笋量,但不同处理间茶秆竹的生长状
况存在差异。表 5 是不同处理茶秆竹的生长状况测定结果。
表 5 不同密度级下茶秆竹生长状况及产量
处理
立竹数
(株 /hm2·a)
平均胸径
(cm)
平均树高
(m)
产笋量
(kg /hm2·a)
现存竹材量
(kg /hm2·a)
A 9000 2. 8 4. 6 586. 1 13940. 1
B 9005 3. 2 4. 8 713. 5 17621. 5
C 9006 4. 1 6. 2 817. 6 30080. 5
D 9000 3. 8 5. 7 830. 7 25434. 0
ck 1050 0. 7 1. 8
注:* 2009—2012 年平均值
从表 5 中可以看出,茶秆竹平均胸径 C > D > B > A,C 处理平均胸径与 A、B、D 处理比分别增加了
46. 4%、28. 1%和 7. 9%;平均竹高 C > D > B > A,C 处理平均高与 A、B、D 处理比分别增加了 34. 8%、
29. 2%和 8. 8%。按产笋量从大到小,依次为:D > C > B > A。D 处理出笋量最大,为 817. 6kg /hm2,比 A、
B、D处理增加 41. 7%、16. 4%、1. 6%;产材量从大到小,依次为:C > D > B > A。显然,产材量受到平均胸
径影响最大。C处理产材量最大,为 30080. 5kg /hm2,比 A、B、D处理分别提高 115. 8%、70. 7%和 18. 3%。
显然,茶秆竹的生长与马尾松经营密度有关,但存在一个合理的阈值。马尾松经营密度过小,林木稀疏,林
地裸露多,蒸发过大,原有森林环境形成的较适宜的水湿条件受到一定程度的破坏而造成土壤板结干旱。
如果马尾松经营密度过大,则光照不足,影响茶秆竹正常生长发育。茶秆竹是中性偏阳的竹类植物,在生
长发育过程中需要较高的光照条件。同时,竹林与一般林木不同,竹林是一个相连的群体,竹连鞭,鞭孕
笋,笋成竹,必须有一定的密度,有了一定密度才有足够的叶面积指数,有效利用光能,从而影响竹林分的
生长。马尾松经营密度过大,茶秆竹成竹少,叶面积就小,必然影响竹林的群体生长。
4 小结
在马尾松林下留养茶秆竹可以形成复层林分,经营措施简便易行,成林迅速,复层经营效果较好。研
究结果表明:间伐后留养 7 年马尾松胸径平均增长量从大到小依次为 C > D > B > A > ck,平均树高从大到
小依次为 C > A、D > B > ck。经方差分析和多重比较 B、C、D处理与 CK处理间有极显著差异,C 处理与 A
处理间有极显著差异,B处理与 A处理间有显著差异,A处理与 ck处理间有显著差异,其余处理间无显著
差异,但有一定差异。茶秆竹平均胸径 C > D > B > A;平均竹高 C > D > B > A。按产笋量从大到小,依次
为:D > C > B > A;产材量从大到小,依次为:C > D > B > A。马尾松茶秆竹复层林形成过程中关键技术在
上层林的低密度控制。研究结果表明:马尾松在 24 年生时保留密度 600 ~ 900 株 /hm2 较为合理。
参 考 文 献
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