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文县杨缩短轮伐期研究



全 文 :第33卷甘肃林业科技
文章编号:1006-0960( 2008)03-0060-04
文县杨 Populus wenxianica 属于杨柳科 Sali-
caceae 杨属 Populus;产于甘川两省交界的白水江一
带,中心分布区在甘肃文县西北中路河流域。文县杨
县具有主干挺拔,通直、圆满,尖削度小,生长速度
快,树势健壮,适应性较强等优点[1]。
为了对文县杨大量进行工业利用与开发木材商
品市场,推广文县杨的栽植,将其市场化,我们对中
路河沙滩地文县杨进行了实地调查, 目的在于掌握
文县杨是否确实具有“ 丰产、速生、优质”等的特点,
以便更好地培育与栽植文县杨人工林, 探索经营措
施,进行集约经营。
法国为了在短期内获得中小径材的最大产量,
最大限度地发挥林木的生长潜力,从上世纪 60 年代
就开始对杨树短轮伐期进行了研究, 他们通过选用
优良无性系、小片经营、集约管理、全面整地、栽植密
度、培育措施等来研究杨树在短期内达到数量成熟,
以满足市场需要,这些都为发展与研究文县杨,分析
关于缩短其轮伐期提供了科学依据。
1 原产地自然概况
文县杨天然分布和人工栽植在甘、川地带,中心分
布区位于甘肃文县西北中路河流域海拔 1 200~1 850
m地区,地理位置为 104o~105oE、32o~33oN。属暖温带大
陆性季风气候区, 年平均气温 9 ℃,1月平均气温-1.7
℃,7 月平均气温 18.7 ℃,全年≧10 ℃的活动积温为
3 705.5 ℃,平均无霜期 130~165 d,年降水 450~550
mm。 土壤主要是河流冲积形成的冲积土和粗骨质褐
土。
2 形态特征
文县杨为落叶乔木,高达 30 m,胸径 80 cm,树
干通直;树皮灰绿,光滑,老树基部浅纵裂,萌枝与幼
枝具棱背。萌枝和长枝呈三角形,长 11~18 cm,宽 7~
12 cm,先端渐尖或短渐尖,基部近心形,圆形,边缘
呈钝腺齿,上面深绿色,下面淡绿色,叶柄圆柱形,上
部侧扁, 长 3.5 cm, 雄花序长 4~8 cm, 雄蕊 25~35
cm,雌花序长 4~5 cm,花序轴无毛,子房光滑,柱头
膨大;苞片扇形,长 2.0~2.5 cm,条裂;果序长 8~12
cm,果长卵形,瓣裂,稀 2裂,果柄长 1 mm[2]。
2 研究方法
2.1资料来源
本文涉及到的数据一部分来自于对麦架山、新农、
花庄坝不同立地条件下 3种杨树的生长比较, 另一部
分数据来自于中路河沙滩地杨树生长过程调查结果。
2.2方法
2.2.1 分析对比
通过对不同立地条件下 3 种杨树生长状况进行
比较,来观察文县杨的生长状况。
文县杨缩短轮伐期研究
李爱民 1,白 星 2,王 勇 3
( 1.天水市麦积区林业局,甘肃 天水 741020; 2.甘肃农业大学林学院,甘肃 兰州 730070; 3.甘肃省水保局,甘
肃 兰州 730000)
摘要:通过对文县杨的生长过程进行调查分析及不同立地条件下 3种杨树的生长比较,表明:文县杨具有
生长速度快、适应性强等特点,认为其轮伐期缩短是可行的。 提出了缩短轮伐期的具体措施,并参照国外经验
提出可选伐期 10年的短伐期及具体经营措施。
关键词:文县杨;数量成熟龄;轮伐期
中图分类号:S 792.11 文献标识码:B
收稿日期:2008-09-05
作者简介:李爱民( 1966—),男,甘肃天水人,林业工程师,主要从事林业生产科研管理工作。
第33卷第3期
2008年9月
甘肃林业科技
JournalofGansuForestryScienceandTechnology
Vol.33 No.3
S p.2008
第3期
表1 文县杨生长过程
2.2.2 树干解析
中央断面区分求积公式:
gi 为第 i 区分段中央断面积;t 为区分的长度;y
为梢头底端断面积;l′为梢头长度;n为区分段个数。
平均断面区分求积公式:
g0为树干底断面积;gn为梢头木底断面积;gi 为
各区分段之间的断面积;l、l′分别为区分段长度及梢
头木长度。
2.2.3 指标数学分析
连年生长量公式:
平均生长量公式:
2.3计算过程
根据文县杨生长量总表数据, 对不同龄级文县
杨生长量进行差异性分析,生长过程见表 1。
表 1 数据来自甘肃文县的中路河沙滩地文县杨
生长因子的调查。结果表明,胸径的旺盛生长期从第
4 年开始,到 15 年结束,连年生长量为 1.5~2.4 cm,
最大连年生长量为 2.4 cm, 第 15~18 年连年生长量
值也高,但连年生长量小于平均生长量,连年生长量
变化率表现为负增长; 树高生长旺盛期为第 4~10
年, 高生长在 1.25~2.02 m, 最大连年生长量为第 6
年 2.02 m,第 10 年后连年生长量一直低于平均生长
量水平;材积生长旺盛期为第 10~24 年,共 14 年,最
大连年生长量为 0.033 3~0.058 8 m3,24 年后连年生
长量低于平均生长量水平。由表 1可知,树高连年生
长最先到来,胸径次之,材积最后,高峰结束期胸径
最早,材积最迟,峰期生长历程胸径 6 年,树高 11
年,材积 14 年,他们只有一个高峰期,而且持续时间
短,旺盛生长期过后,生长明显减缓,24 年达数量成
熟年龄。
根据表 1 中材积的平均生长量可得到文县杨的
数量成熟时期大致为24 年,即文县杨经过生长发育
到达可以采伐利用的时间为 24 年左右,我们可以说
它的生产经营周期——轮伐期为 24年左右。当然由
此得出的轮伐期为划分龄组提供了依据, 通常把龄
组分为:幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林、过熟林 5
个龄组,各龄组所包含的龄级数是以轮伐期为依据,
通常把到达轮伐期的那个龄级和高 1 个龄级的林分
称为成熟林,更高的龄级,无论多少都属于过熟林龄
组,在林木达到它的成熟龄时采伐最好。由图 1可以
得到文县杨在 24 年后 27 年前采伐最好, 在表 1 中
以 3 年为 1 个龄级,通过表中胸径、树高、材积的连
年与平均生长量可看出,文县杨的“ 速生、丰产”的特
性。一般说来,包含的龄级多少与轮伐期长短有必然
联系,即轮伐期短,包含的龄级就少,对甘肃文县的
文县杨调查分析 3 年为 1 个龄级, 这是对速生树种
划分龄级的标准。因此,可通过它们的必然联系来研
究缩短文县杨轮伐周期。
3 结果分析
3.1生长速度快
文县杨生长速度较快, 在同一立地条件下其生
长速度超过其它杨树, 其树高生长量和胸径生长量
分别为山杨、大官杨的 2.22、1.25~1.42 和 1.63、1.06~
1.15倍( 表 2) 。
调查中还发现,天然生长的文县杨,在一定树龄
时,最大胸径可达 120 cm,人工栽植 43 年优势木树
高达 45 m;树龄 29 年的伐倒木,主干长 20 m,胸径
李爱民等:文县杨缩短轮伐期研究 61
第33卷甘肃林业科技
表2 不同土壤水分条件下几种杨树的生长比较
50 cm,材积 3.84 m3;5 年生幼林,树高 11.6 m,胸径
19.4 cm,单株材积 0.104 m3,充分说明,文县杨生长
速度快,具有早期速生的潜力,其平均木的树干解析
结果见表 1。
3.2适应性强
文县杨适宜的生长条件是湿润,肥沃的土壤,但
对气候因素要求并不严,具有较强的生态适应性,通
过对 20 块不同立地条件下样地的海拔、地形、平均
气温,地下潜水位、地表水供给状况,松散土层厚、腐
殖质层厚、石砾含量、全磷、速效氮、速效磷、速效钾
及有机质含量等因子对树高的影响分析, 发现在上
述因子中,地下潜水位、地表水供给状况,腐殖质层
厚、松散土层厚、全磷、有机质含量对树高生长有较
强影响, 其总影响强度分别为-0.631、0.684、0 382、
0.357、0.256、0.218,在定西( 温带半干旱地区,年均温
6.52 ℃) 、临夏( 温带半温润地区,平均温 7.00 ℃) 、迭
部( 高寒湿润地区,年均温 6.89 ℃)等地的引导中试
验中, 除迭部试验区外,1~2 年生苗木均能安全越
冬,且树高长势均比对照高出 135%。
4 缩短轮伐期可行性分析
由表 1 数据可看出,文县杨的胸径树高,材积生
长量差异性显著,即它具有“ 速生、丰产”的优良特
性。 如胸径总生长量,在 3 年时为 3.6 cm,到 6 年时
达到 8.0 cm,3 年增长了 4.6 cm,在 6~9 年时增长了
7.2 cm,9~12 年增长 5.5 cm,由此可看出文县杨是一
种可缩短轮伐期的优质树种。
根据在甘肃文县中路河沙滩地调查的文县杨,
为一片散生林,株行距为 3 m×3 m,是立地条件相对
较差条件下文县杨的生长状况, 且在当地沙滩地土
层薄,土表板结严重,土壤的通气性、透水性相对较
差,土壤贫瘠。 在这种土地状况下,不利于土壤微生
物的活动,不利于营养物的分解,更不利于林木根系
的伸展。一般在沙滩地文县杨的裁植密度较大,在这
种条件下,它的光照弱,光合产量较低,林木的营养
空间小, 因此会使文县杨过早分化, 不利于它的生
长,使它生长缓慢。 但通过实地调查数据可以看出:
文县杨在这种立地条件下仍具有“ 速生、丰产”的优
良特性。因此,笔者认为文县杨轮伐期缩短问题是可
以解决的。
5 缩短轮伐期的具体措施
5.1合理的造林密度
造林密度对各生长时期的林分密度有决定性的
影响,从而也对林分结构及生产力有显著影响,除此
之外,造林密度对林木的干形、材质、林分的稳定性及
其防护效能,观赏效能等也都有不同程度的影响[3]。
根据文县杨在中路河沙滩地的生长状况分析可
以考虑改变栽植密度, 进行密植栽培, 采用小片经
营,集约管理等方法,株行距定为 1.5 m×1.5 m 或 1.5
m×1.0 m,从而使增加林内湿度,调节光照,有利于土
壤微生物活动和有机质的分解,导致土壤肥力提高,
有利于文县杨“ 速生、丰产”,为提早达到数量成熟提
供条件。
5.2全面整地,化学除草
整地能疏松土壤, 消灭杂草, 增强土壤蓄水能
力,改善土壤通气和温度状况,有利于土壤微生物活
动,加速营养物质分解,提高土壤肥力[3],整地又能保
持水土,减少土壤机械阻力,为林木生长创造良好条
件。 文县杨根系发达,呼吸作用强烈,通过整地改善
土壤的通气条件,对它的生长十分重要。
5.3施肥、灌溉
和其它树种相比,杨树蒸腾强度大,水分需求量
高。文县杨又具有“ 水白杨”之称誉,故而对水分要求
相当高,所在具备灌溉的地形条件下,可通过灌溉来
满足它的需水要求。在土壤肥力较差的地方,可适宜
以肥料作补充使它的生长发育不受阻。
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第3期 李爱民等:文县杨缩短轮伐期研究
( 上接第42页)
槐豆木虱种名, 南开大学刘国卿教授帮助鉴定斑膜
合垫盲蝽种名, 宁夏大学贺达汉教授帮助鉴定掘穴
蚁种名, 临夏州森防站正高级工程师张山林审阅修
改本文,在此一并致谢。
参考文献:
[1] 汪世泽,夏楚贵. Holling-Ⅲ型功能反应新模型[J]. 生态学
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[J]. 昆虫知识,2002,39(6):433-436.
5.4抚育管理
抚育管理,通过整枝减少不必要的萌芽、萌条,
减少消耗、保证顶芽的生长优势,及时疏除竞争枝,
“ 霸王枝”,更换弱主枝,剪掉虫、伤枝,目的在于调整
林木结构,有利于生长。
5.5防治病虫害
文县杨抗病虫害能力较强, 它主要易感染枝瘤
病,可通过加强抚育管理,预测预报和虫病情监测等
措施,使文县杨生长正常,大大提高它的抗病能力[4]。
6 讨论
文县杨具有生长快、成材早、产量高、易于更新
的特点,是造林优良树种之一。但由于现今栽培目的
不明确,没有实行定向培育,其经济效益未能充分发
挥。 因此,为了今后满足市场对木材的需求,应采用
集约经营等科学管理措施缩短它的采伐周期, 从而
提供价格有竞争力的大批木材原料。
6.1经营模式
缩短轮伐期经营是适用于像杨树等阔叶速生树
种, 并采用集约经营管理措施来建立和维护的一种
经营体系。 国外现已对缩短杨树的轮伐期有大量研
究,对杨树的经营有超短轮伐期,中短轮伐期,短轮
伐期 3 种经营模式, 为中国杨树的经营模式提供了
借鉴依据。
6.1.1 超短轮伐期( 伐期 1~3年)
超短轮伐期,进行高密度种植,采用萌芽更新,
生长纸浆材和纤维板材[6]。造林密度一般在 10 000~
35 000 株/hm2之间, 株行距为 0.3 m×0.9 m、0.5 m×
0.3 m、1.0 m×1.0 m。 超短轮伐期的收获物,主要用于
生产纸浆和纤维板,有的正在进行提炼蛋白质,替代
石油化学产品,制作饲料等试验研究。
6.1.2 中短轮伐期( 伐期 5年)
加拿大栽植杨树株行距 1.5 m×1.5 m, 平均高
9.4~12.7 m, 平均胸径为 12.4~14.8 cm。 造林密度
1 000 株/hm2,株行距大小取决于培育目标和在轮伐
期内是否间伐而异,一般是 3~6 m或更大一些。
6.1.3 短轮伐期( 伐期 10年)
加拿大和美国对杨树采用 3~6 m 株行矩,10 年
采伐,培育平均胸径在 18 cm 以上,平均树高 20 m
的中径级胶合板材。 不间伐的林分胸径为 18~26
cm,而间伐的林分胸径可达 23~32 cm,可供锯材、建
筑材、胶合板材、人造板和造纸原料等。
结合生长特征与木材市场需求, 文县杨应该选
用短轮伐期经营。
6.2经营措施
要在短期内获得最高产量,要集约经营,改进栽
培与收获技术,改进植物的遗传性状,它们要相辅相
成,缺一不可,做好整地、排水灌溉、施肥、栽植方式、
抚育、病虫害防治,林木整枝技术也要有所改进。
参考文献:
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