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直干桉人工林幼中龄不同间伐量及施肥的对比试验



全 文 :直干桉人工林幼中龄不同间伐量及施肥的对比试验*
石忠强 1 , 蒋云东 2 , 余文辉 1 , 张国华1 , 李 涛1 , 赵加永 1 , 廖春梅 1 , 陈艳琼 1
(1.富民县农林局 , 云南 富民 650400; 2.云南省林业科学院 , 云南 昆明 650204)
摘要:对 6 ~ 10年生幼中龄期直干桉人工林不同间伐量及施肥效应的对比试验结果表明 , 不同间伐量及施肥对
直干桉林木的生长和地上部分的生物量均存在显著的影响。此龄期的直干桉人工林以间伐后林木保留株数为 613
株· m-2的林分为最佳。通过分析主伐保留株数对直干桉林分生长量 、 生物量的影响 , 得知如果以径阶 18 ~
22cm为培育目标 , 此直干桉人工林最适宜的保留株数为 617 ~ 697株 · hm-2。此外 , 中龄期施肥有利于提高直
干桉人工林的生长量 、 生物量和蓄积量 , 故在生产中除幼龄期必须施肥外 , 中龄期也应该适当施肥。
关键词:直干桉人工林;幼中龄期;间伐;施肥
中图分类号:S792.39  文献标识码:A  文章编号:1672-8246 (2004) 04-0041-04
  桉树(Eucalyptusspp.)造林密度较大 , 单株材
积小 , 对桉树人工林进行间伐 , 不但可以实现林分
的复层经营 , 增加桉油产量 , 而且还能促进林木的
胸径生长 , 提高单株材积 , 增加林分的经济价值 。
本试验的目的是为了探讨直干桉(E.maideni)人
工林 6 ~ 10年生幼 、中龄期较为合理的保留株数。
1 试验林概况
直干桉试验林位于富民县大营镇 , 其地理位置
为东经 102°30′, 北纬 25°14′, 海拔高度 1 900 m。
年平均气温 15.8℃, 最热月平均气温 21.2℃, 最
冷月平均气温 8.2℃, 极端最高温 33.4℃, 极端最
低温 -7.0℃, 年降雨量 855 mm。林地的土壤为山
地红壤 , 土层厚度大于 80 cm。 0 ~ 10 cm土层土壤
的有机碳含量为 11.13 g/kg, 全氮 0.71 g/kg, 全磷
0.77g/kg, 全钾 4.66 g/kg, 有效氮 80.98 mg/kg,
有效磷 0.43 mg/kg, 有效钾 334.41 mg/kg, 有效
硼 0.45mg/kg, 土壤 pH值 5.6。
试验林于 1993年 7月营建 , 初植密度 2 000
株 /hm2 , 面积 3.33 hm2。造林前 3 ~ 6个月进行撩
壕整地 , 规格:60cm×60 cm, 造林时所有小区均
施底肥 , 每株施普钙 200 g, 复合肥 30 g, 硼砂 5
g。从造林后的第 2年开始 , 每年雨季抚育及施追
肥 1次 。每次追肥施尿素 50 g, 连续追施 2年。至
1999年 10月进行间伐试验前 , 林分平均树高 13.5
m, 胸径 9.9cm, 冠幅 2.5 m。
2 试验内容与方法
在云南省富民县大营镇 1993年营造的直干桉
人工林中 , 选出 15块面积 40m×40 m的标准地作
为试验小区。进行 5个不同林分间伐保留密度和施
肥处理的试验 , 3次重复。 1999年 11月按试验设
计对林分进行不同强度的间伐以保留林分中林木的
株数 。间伐时伐小留大 , 并且兼顾林木的均匀性 。
表 1 直干桉人工林不同间伐量及施肥处理的试验设计
Tab.1 Experimentaldesignfordifferenttendingfelingamount
andfertilizationofE.maideniiplantation
处理号 原有株数 间伐后保留株数 施肥处理
1 2 000 1 500 施肥 
2 2 000 1 000 施肥 
3 2 000 1 000 不施肥
4 2 000 620 施肥 
5 2 000 1 100 施肥 
注:从 1999年 1月起停止修叶 , 只砍伐萌发条。
林分施肥试验于间伐前即 1999年 7月 , 按设计
对试验标地进行施肥 。施肥种类及其量为:尿素 100
 第 33卷 第 4期
 2004年 12月      西 部 林 业 科 学JournalofWestChinaForestryScience     Vol.33 No.4 Dec.2004 
* 收稿日期:2004-08-11
   为中澳合作项目 “耐寒桉树的种质选择及培育技术研究 ” 中云南试验点的部分研究内容。
   第一作者简介:石忠强 (1972-), 男 , 云南昆明人 , 助理工程师 , 主要从事森林经营和林政管理等方面的工作。
DOI :10.16473/j.cnki.xblykx1972.2004.04.009
kg/hm2 , 普钙 50 kg/hm2 , 硫酸钾 50 kg/hm2 , 硼砂
6 kg/hm2。具体施肥时将其换算成每株施肥量对每
株施用 。N肥连续施 2年 (2000年 6月再施 1次 ,
用量同上), P、 K、 B肥只施 1次 。采用对称 2穴
状施肥 , 穴深 15cm, 施肥后覆土 。两因素的试验
设计见表 1。于试验前及后对林分进行林木生长
量 、生物量 、木材密度等的测定。
3 结果与分析
3.1 不同间伐量及施肥对直干桉林分生长的影响
2003年 12月对试验林各处理的生长情况进行
了调查 , 结果(见表 2、表 3)表明不同间伐量的林
分其树高 、胸径 、 树冠 、材积 、 蓄积等的生长均有
一定差异 。随着保留株数的减少 , 直干桉林木的树
高 、 胸径有增大的趋势 。方差分析结果表明 , 不同
间伐量的直干桉林分其树高生长的差异不显著 , 而
胸径生长存在着极显著的差异。说明于直干桉人工
林的幼中龄期在保存株数为 610 ~ 1 470株 · hm-2
的范围内 , 不同间伐量对直干桉林树高生长的影响
较小 , 但有利于胸径的生长。从表 3可以看出 , 各
间伐量虽对直干桉林树高生长的影响不大 , 但第 4
处理间伐后每公顷保存 613株的林分径生长量明显
高于其他处理 。
表 2 直干桉林各间伐处理的平均生长量及方差分析
Tab.2 Averagegrowthincrementofdifferenttendingfelingtreatmentsandvarianceanalysis
处理

设计保留株数
/株· hm2
实际保存株数
/株· hm2
树高
/m
胸径
/cm
冠长
/m
单株材积
//m3
蓄积量
/m3· hm-2 F直  
1 1 500 1 463 16.0 12.2 4.5 0.087 126.9 F树高 =3.58
2 1 000 956 18.2 14.7 5.5 0.144 137.6 F胸径 =7.51**
3 1 000 956 17.5 14.4 4.4 0.131 124.9 F冠长 =7.33**
4 620 613 19.4 17.3 6.7 0.214 131.4 F材积 =6.90*
5 1 100 1 088 16.4 14.1 4.1 0.117 127.8 F蓄积 =0.14
注:F0.05 =3.84;F0.01 =7.01。
表 3 直干桉林间伐 4年后各处理的树高 、 胸径生长量
Tab.3 TreeheightandDBHgrowthincrementofE.maideniiplantationfouryearsaftertendingfeling
处理号          树高 /m         间伐前 间伐 4年后 增长量
         胸径 /cm         
间伐前 间伐 4年后 增长量
1 13.7 16.0 2.3 9.9 12.2 2.3
2 15.7 18.2 2.5 11.8 14.7 2.9
3 15.9 17.5 1.6 11.8 14.4 2.6
4 16.9 19.4 2.5 12.9 17.3 4.4
5 14.4 16.4 2.0 11.4 14.1 2.7
注:间伐前的林分高径生长量为 1999年 11月的测定数据 , 间伐 4年后为 2003年 12月的测定数据。
树冠生长变化规律与胸径一样 , 随着林分密度
的减小 , 冠长呈增大态势 。保留株数少的林分营养
空间大 , 从而促进了林木树冠的生长 (5处理的冠
长较小是由于 1999年前修叶太多造成的)。平均单
株材积生长与不同间伐量间也存在着明显的规律性
关系 , 林分密度越大单株材积越小。而林分蓄积量
与单株材积和单位面积内林木的株数成正比 , 但单
株材积又与林木株数呈反相关 。因此 , 幼中龄期的
直干桉人工林只有在合理密度的状况下 , 林分才能
获取最大的蓄积量。从表 3中可以看出 , 林分密度
在 956株 · hm-2时 , 幼中龄期直干桉林分的蓄积
量最大 , 过密或过疏 , 蓄积量都呈下降趋势。 2处
理的林分蓄积量虽然略高于 4处理 , 但 4处理的单
株材积却显著高于 2处理 , 高出 48.6 %;4处理
的木材商品价值也高于 2处理 。所以 , 4处理优于
2处理 。方差分析结果表明 , 不同间伐量处理间的
冠长差异达到了极显著水平 , 材积差异达到了显著
水平 , 而蓄积量差异不显著 。
此外 , 从表 2和表 3还可得知:施肥能够明显
提高直干桉林的树高 、 胸径 、 冠长和材积的生长
量。保留株数同为 956株的 2处理 (施肥)与 3处
理 (不施肥)相比 , 其中 , 前一处理的树高比后
42 西 部 林 业 科 学              2004年 
者增加了 56.3 % (扣除本底差异)、 胸径增加了
15.3% (扣除本底差异)、 冠长增加了 25.7 %、
材积增加了 10.2%。
可见 , 在云南山地所培育的直干桉短周期工业
原料林 , 因为需要获取较多的桉油 , 初植密度一般
较大 , 所以需要适当间伐。从不同间伐量对直干桉
幼中龄期生长量影响的分析结果得知 , 经间伐保留
适当的植株数量有利于提高直干桉林分的生长量。
在试验的 4种密度中 , 以保留株数为 620株· hm-2
的第 4处理效果最好。而幼中龄期直干桉人工林施
肥与不施肥的对比试验结果表明 , 施肥能够有效提
高直干桉林的生长量 , 生产中如果经济条件许可 ,
除幼龄期必须施肥外 , 中龄期也可进行适当施肥。
3.2 不同间伐量及施肥对直干桉林分地上部生物
量的影响
在调查树高 、胸径及冠幅的基础上 , 每个处理
分别选取 3株平均木 , 伐倒后按分层切割法作地上
部生物量测定 , 其结果见表 4。从表 4可以看出 ,
不同间伐量对直干桉地上部生物量的影响较大;单
株干 、 皮 、 枝 、 叶等生物量随着林分密度的减小呈
增加趋势;其中第 5处理的植株枝 、 叶生物量较
小 , 是由于 1999年前修叶太多的缘故 。单株地上
部生物量以保留株数 620株 ·hm-2的处理为最大 ,
达 206.93 kg, 而以 1 500株 ·hm-2的处理为最小 ,
仅 79.06 kg。说明幼中龄期的直干桉人工林以 620
株 ·hm-2的保留株数较为合理 , 其林分密度能使
林木充分利用营养空间 , 促进林木的光合作用 , 有
利于生物量的积累。而过密不利于林木胸径 、 枝 、
叶的生长 , 致使地上生物量降低。
上述不同间伐量对林木生长量 、 生物量影响的
综合分析表明 , 直干桉人工林在幼中龄期间伐后保
留株数在 600 ~ 620株 · hm-2范围内较为适宜 , 适
合作为云南山地培育短轮伐期工业原料林的保留密
度 。若保留株数超过 1 000株· hm-2 , 则会使单株
材积 、 生物量降低。
由表 4还可以看出 , 10年生的直干桉木材密
度较大 , 平均为 0.54 ~ 0.63g/cm3。其中以每公顷
保留株数在 1 000株左右者 , 其木材密度最大 。此
外 , 施肥能够有效促进直干桉生物量的积累 , 保留
株数相同的 2处理(施肥)与 3处理(不施肥)相比 ,
木材密度提高 12.5%, 树干重量提高 24%, 树皮
重量提高 48.6 %, 树枝重量提高 61.6%, 树叶重
量提高 85.8%。
表 4 各处理的直干桉 (10年生)木材密度和单株生物量
Tab.4 Wooddensityandindividualbiomassof10 yearsold
E.maideniiplantationwithdifferenttreatments
处理

木材密度
/g· cm-3
树干重
/kg
树皮重
/kg
鲜枝重
/kg
鲜叶重
/kg
1 0.54 46.85 19.51 5.74 6.96
2 0.63 90.69 39.81 11.06 15.50
3 0.56 73.16 26.78 6.84 8.34
4 0.54 115.76 61.66 14.99 14.51
5 0.56 65.79 34.52 5.27 6.85
可见 , 在云南山地培育直干桉短周期工业原料
林 , 经适当间伐后 , 以保留株数每公顷 620株的效
果最好。幼中龄期直干桉人工林施肥与不施肥的对
比试验结果表明 , 施肥能够有效提高林木的蓄积
量 , 生产中如果经济条件许可 , 除幼林期必须施肥
外 , 中龄期也可适当施肥。
3.3 目标径阶适宜株数的确定
利用各径阶实测的 750组胸径 、 冠幅对应值 ,
计算出直干桉人工林各径阶平均对应的冠幅值。再
通过公式 N=10000 / (πD2 /4)计算出以各径阶为
培育目标的适宜主伐保留株数 , 其结果列于表 5。
现以 18 ~ 22cm径阶 (以此做矿柱销路较好)为培
育目标 , 从理论上计算出适宜的主伐保留株数为
936 ~ 1058株 · hm-2 (见表 5), 但在实际上直干
桉林分中存在天窗 。其试验林分的树冠调查结果表
明 , 10年生直干桉林树冠平均投影盖度为 0.66,
因此 , 培育 18 ~ 20cm径阶的直干桉 , 实际适宜的
主伐保留株数应为 617 ~ 697株 ·hm-2。
表 5 不同径阶直干桉林分的适宜保留株数
Tab.5 PropermaintainingtreenumberofE.maidenii
plantationofdiferentdiameterlevels
径阶
/cm
冠幅
/m
理论适宜保留株数
/株· hm-2
实际适宜保留株数
/株· hm-3
8 1.94 3 400 2 240
10 2.08 2 948 1 943
12 2.26 2 495 1 644
14 2.80 1 625 1 071
16 3.17 1 268 8 351
8 3.47 1 058 697
20 3.61 976 643
22 3.69 936 617
43 第 4期      石忠强等:直干桉人工林幼中龄期间伐量及施肥的对比试验
4 结论
(1)试验结果表明 , 种植在云南山地红壤上
的 6年生直干桉人工林在进行间伐时 , 以保留株数
613株 ·hm-2的林分其单株材积和单株地上生物量
最大 , 保留株数为 956株 · hm-2的次之 , 而以保
留株数 1 463株 · hm-2的为最小。直干桉林分树
高 、胸径 、 冠长 、林分地上部干 、皮 、枝 、叶的生
物量等随保留株数的减少而呈增大趋势。综合不同
间伐量对林分生长量 、生物量影响程度的分析 , 得
出 6 ~ 10年的幼中龄直干桉人工林经间伐以保留
600 ~ 700株 ·hm-2较为适宜 , 建议生产中采用 。
(2)依据目前经营集约度和市场经济条件 ,
胸径在 18 ~ 22 cm的桉树木材销路看好 , 以该径阶
为培育目标 , 此最适宜主伐时直干桉人工林的保留
株数为 617 ~ 697株· hm-2 , 其可以培育出市场畅
销的规格材 , 取得良好的经济效益。
(3)中龄期直干桉施肥有利于提高其树高 、
胸径 、 冠长和材积等的生长量 , 促进干 、 皮 、 枝 、
叶等生物量的积累 , 能有效增加直干桉的蓄积量。
生产中如果经济条件许可 , 直干桉林除幼龄期必须
施肥外 , 中龄期也应该适当施肥 。
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2.YunnanAcademyofForestry, KunmingYunnan650204, China)
Abstract:ComparativeexperimentofdiferenttendingfelingamountandfertilizationwascarriedoutonEucalyp-
tusmaideniplantationof6to10 yearsold.Theexperimentalresultsshowedthatdiferenttendingfelingamount
andfertilizationsignificantlyafectthegrowthoftreesandabovegroundbiomass.Theoptimummaintainingdensity
forE.maideniatthisageaftertendingfelingis613trees/hm2.Throughanalyzingtheefectofmaintainingnum-
beroftreesongrowthincrementandbiomass, itwasfoundthatwiththemanagementobjectiveof18 ~ 22cmindi-
ameter, theoptimummaintainnumberwas617 ~ 697 trees/hm2.Fertilizationonmiddle-agedcanimprovethe
growthincrement, biomassandvolumeofE.maideniplantation.Itisthereforesuggestedthatbesidesfertilization
atyoungstage, properfertilizationshouldbeappliedonmiddle-agedforests.
Keywords:E.maideniplantation;youngandmiddle-agedforest;tendingfeling;fertilization
44 西 部 林 业 科 学              2004年