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思茅松人工林不同空间配置模式下不同密度生长试验与分析



全 文 :第 39卷  第 1期
2015年 1月
南京林业大学学报 (自然科学版 )
Journal of Nanjing Forestry University (Natural Sciences Edition)
Vol.39, No.1
Jan., 2015
doi:10.3969 / j.issn.1000-2006.2015.01.029
  收稿日期:2013-10-12        修回日期:2014-03-19
  基金项目:云南省林业科技推广项目(201310020)
  第一作者:徐玉梅,工程师,硕士。 ∗通信作者:杨德军,高级工程师。 E⁃mail: 82343125@ qq.com。
  引文格式:徐玉梅,杨德军,史富强,等. 思茅松人工林不同空间配置模式下不同密度生长试验与分析[J] . 南京林业大学学报:自然
科学版,2014,39(1):162-166.
思茅松人工林不同空间配置模式下
不同密度生长试验与分析
徐玉梅1,杨德军1∗,史富强2,许林红1,刘永刚1,陈  伟1,陈绍安1
(1.云南省林业科学院,云南 昆明  650201; 2.普洱市林业科学研究所,云南 普洱  665000)
摘要:以 12年生思茅松人工林为研究对象,采用标准地每木检尺方法,研究 3 种不同空间配置模式(组合式配
置、正方形配置、长方形配置)下不同造林密度对其保存率、树高、胸径、冠幅、单株材积和活立木蓄积量的影响。
结果表明:① 组合式配置不同密度的树高、胸径、冠幅和单株材积在各处理间均存在极显著差异;区组间胸径和
单株材积的分析说明,组合式配置不同密度和立地对其胸径和单株材积有较大的影响,但密度的影响更明显;组
合式配置的保存率、树高、胸径、冠幅、单株材积均与密度成反比,活立木蓄积量与密度不成比例。 ② 正方形配置
和长方形配置不同密度的树高、胸径、冠幅和单株材积在各处理间均存在极显著差异,区组间差异不显著;不同
密度对正方形配置和长方形配置的树高、胸径和单株材积有明显影响,正方形配置的保存率、树高和胸径均与密
度成反比,活立木蓄积量与密度成正比,冠幅和单株材积与密度不成比例。 ③ 组合式配置培育思茅松大径材最
适宜的密度是 2 m×2 m×5 m,培育原料林最适宜的密度是 1 m×2 m×4 m;正方形配置培育大径材最适宜的密度
是 2 m×2 m,培育原料林最适宜的密度是 1 m×1 m;长方形配置培育大径材最适宜的密度是 2 m×3 m,培育原料
林最适宜的密度是 1 m×2 m。
关键词:思茅松;组合式配置;正方形配置;长方形配置;密度效应
中图分类号:S723                文献标志码:A 文章编号:1000-2006(2015)01-0162-05
Study on planting density of Pinus kesiya var. langbianensis plantation under
different spacial allocation modes
XU Yumei1, YANG Dejun1∗, SHI Fuqiang2, XU Linhong1, LIU Yonggang1, CHEN Wei1, CHEN Shao′an1
(1. Yunnan Academy of Forestry, Kunming 650201, China; 2. Pu′er City Forestry Institute of Yunnan
Province, Pu′er 665000, China)
Abstract: A twelve years old Pinus kesiya var. langbianensis plantation at Qingshuihe of Pu’er city was chosen as the
study object in this study. The effects of planting density on survival rate, tree height, DBH, crown width, individual
volume and stock volume of three spacial allocation modes (assembled allocation, square allocation and rectangle alloca⁃
tion) were studied and analyzed by field individual measurements. The results were shown as follows: ① Extremely sig⁃
nificant differences on survival rate, tree height, DBH, crown width and individual volume existed among different plant⁃
ing density with assembled allocation mode. The differences of DBH and individual volume among different blocks were
significant at 0.05 level. This study indicated that planting density significantly affected the DBH and individual volume
under different assembled allocation. Site condition was also a relevant factor, however, the impact of site condition was
not as significant as the planting density. The survival rate, tree height, DBH, crown with, individual volume were all
inversely proportional to planting density, however, the stock volume was not proportional to the planting density. ② As
far as the square allocation and the rectangle allocation were concerned, the tree height, DBH, crown width and individ⁃
ual volume of different planting densities were significantly different among different treatments. Under square allocation,
the survival rate, tree height and DBH were reversely proportional to the planting density, the stock volume was propor⁃
tional to the planting density, however, the crown width and individual volume were not proportional to the planting den⁃
sity. ③ Based on the results of this study, it was concluded that under assembled allocation mode, the recommended
  第 1期 徐玉梅,等. 思茅松人工林不同空间配置模式下不同密度生长试验与分析
planting densities for cultivation of large diameter timber and forests of industrial raw material were 2 m×2 m×5 m and
1 m×2 m×4 m, respectively. Refer to the square allocation mode, the proper planting densities for cultivation of large
diameter timber and forests of industrial raw material were 2 m×2 m and 1 m×1 m, respectively, and for rectangle allo⁃
cation mode, it suggested that planting densities for cultivation of large diameter timber and forests of industrial raw ma⁃
terial were 2 m×3 m and 1 m×2 m, respectively.
Keywords:Pinus kesiya var. langbianensis; assembled allocation; square allocation; rectangle allocation; planting density
    思茅松(Pinus kesiya var. langbianensis)为常绿
乔木,强阳性树种,是云南省特有的乡土速生用材
和产脂树种,可用于纸浆材、坑木、枕木和采
脂[1-2],是材、脂兼用树种,具有速生、优质、高产脂
和生态适应性强等特点[3]。 思茅松自然分布于云
南南部、西南部和东南部海拔 600~1 600 m的热带
及亚热带地区,以普洱的思茅、景东、宁洱、墨江、镇
源、景谷以及临沧市东北部海拔 700~1 200 m为分
布中心[4-6],是云南省思茅林区重要林产工业主要
原料林基地。 但由于思茅松人工林培育的时间不
长,还缺乏人工林培育方面的成熟技术,特别需人
工林不同空间配置下不同密度控制方面的成果来
支撑其人工林的发展,该研究通过对普洱市思茅区
清水河 12年生 3种不同空间配置模式下不同密度
的保存率、树高、胸径、冠幅、单株材积和活立木蓄
积量进行统计分析,分别得出 12 年生林分组合式
配置、正方形配置和长方形配置模式下的最佳种植
密度和不同空间配置模式下密度对林分保存率、树
高、胸径、冠幅、单株材积和活立蓄积量的影响,以
期为思茅松人工原料林的发展提供技术支持。
1  材料与方法
1.1  研究区概况
研究区地处横断山帚状山系南缘、无量山南延
末端(100°57′E,22°41′N),海拔 1 236 m,在气候区
划上属于亚热带季风气候。 受湿润的西南季风和
干暖的西南风支急流交替控制,半年为雨季,半年
为干季,年均气温为 17.7 ℃,最热月(7 月)均温
21.7 ℃,最冷月(1 月)均温 11.4 ℃。 年降雨量为
1 547.63 mm,雨水主要集中在 5—10 月,降雨量为
1 351.8 mm,占全年降雨量的 87.3%。 地貌以低山
为主,主要土壤类型为赤红壤,其土层厚度在低山
坡面达 1 m 以上,只有在箐沟较陡峭的局部坡面
上,才出现厚 0.5 ~ 0.8 m 的中层土壤。 土壤呈酸
性,pH为 4.3 ~ 6.3,有机质含量较低,仅 0.6 ~ 2.7
g / kg,氮缺乏,尤其少磷,而钾较丰富,原生植被为
季风常绿阔叶林。
1.2  实验设计
于 2000年 7月根据试验设计要求,选Ⅰ、Ⅱ级
苗进行整地造林(穴的长×宽×高为 60 cm×40 cm×
40 cm),按常规方法进行抚育管理,长势良好。 目
前,林分乔灌木主要有思茅松、水锦树 (Wend⁃
landia paniculata)、红木荷(Schina wallichii)、红椎
( Castonopsis hystrix )、 云 南 黄 杞 ( Engelhardita
spicata)等。 实验林分中设 3 种不同配置方式,在
不同空间配置及密度林中选择具有代表性的 12 年
生思茅松林分为研究对象,对不同密度林分的生长
量进行比较,以及方差分析和多重比较分析,以找
出各组合式配置的最佳林分密度。
1)组合式配置:适宜的宽窄行距可充分发挥
林木的边缘效应,兼具提高单位面积木材产量和维
护林地地力的双重功效,是实现思茅松人工林可持
续经营的较为理想的人工林培育技术措施。 对组
合式配置 6种不同密度,即:2 m×2 m×5 m (A1)、
1 m×2 m×10 m(A2)、1 m×1 m×11 m (A3)、1 m×
2 m×4 m (A4)、1 m×1 m×5 m (A5)、1 m×1 m×
3 m(A6)。
2)正方形配置:正方形配置时,其株行距相
等,苗木之间的距离均匀,利于树冠均匀地生长发
育。 设 3种不同密度,即:2 m×2 m (B1)、1􀆰 5 m×
1􀆰 5 m(B2)、1 m×1 m (B3)。
3)长方形配置:长方形配置有利于行间进行
抚育和间作,设 2种不同密度,即 2 m×3 m(C1)和
1 m×2 m(C2)。
1.3  生长量调查及数据分析
在选定的林分内设置标准地,标准地大小为
20 m×20 m,于相同林分各设置 3 块标准地,在标
准地内进行每木检尺,调查树高、胸径、冠幅、保存
率和林下植被等。
采用 Excel 进行数据统计,用 DPS 7􀆰 05 分析
软件进行数据分析处理。
2  结果与分析
2.1   3 种配置方式不同密度林分生长量的方差
分析
    12年生思茅松在 3种配置方式下不同密度的
生长量方差分析结果见表 1。
361
南 京 林 业 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) 第 39卷
表 1  思茅松组合式配置、正方形配置和和长方形配置不同密度的生长量方差分析(F值)
Table 1  Analysis of variance analysis on growth increment of different planting densities within different
spacial allocation modes
配置方式
type
区组间 interblock 处理间 within treatment
树高
height
胸径
DBH
冠幅
crown
单株材积
volume
树高
height
胸径
DBH
冠幅
crown
单株材积
volume
F0.05 F0.01
组合式 1.226 2.290∗ 1.703 2.749∗ 17.912∗∗ 66.171∗∗ 47.709∗∗ 75.076∗∗ 2.22 3.04
正方形 1.226 1.322 1.146 1.270 17.912∗∗ 53.212∗∗ 53.703∗∗ 747.105∗∗ 3.03 4.68
长方形 1.350 1.304 0.928 1.3360 55.106∗∗ 140.765∗∗ 131.848∗∗ 133.595∗∗ 3.90 6.81
    从表 1可看出:组合式配置的树高、胸径、冠幅
和单株材积各处理间均存在极显著差异,区组间胸
径和单株材积在 0.05 水平差异显著,在 0.01 水平
差异不显著。 处理间差异远远大于区组间差异,说
明组合式配置不同密度对其胸径和单株材积有较
大的影响,不同立地间对其也有一定的影响,但密
度的影响更明显。 正方形配置的树高、胸径、冠幅
和单株材积各处理间均存在极显著差异,区组间差
异不显著,表明正方形配置的思茅松林,不同密度
对其树高、胸径和单株材积有明显影响。 而长方形
配置的树高、胸径、冠幅和单株材积各处理间均存
在极显著差异,区组间差异不显著,表明长方形配
置的思茅松林,不同密度对其树高、胸径和单株材
积有明显影响。
综上,不同配置方式的思茅松人工林,其树高、
胸径和单株材积均受到不同密度及立地条件的影
响,但密度的影响更显著。
2.2  3种配置方式不同密度林分生长量的多重比较
    12年生思茅松在 3种配置方式下不同密度的
多重比较结果见表 2。
表 2  不同配置方式下不同密度林分生长量多重
比较分析
Table 2  Multiple comparison on growth increment of
different planting densities under different
spacial allocation modes
处理号
No.
密度 /
(株·hm-2)
density
树高 / m
height
胸径 / cm
DBH
冠幅 / m
crown
材积 / m3
volume
A1 1 429 12.065aA 14.616aA 3.466aA 0.110 7aA
A2 1 667 11.594aA 12.204bB 2.939bB 0.076 0bB
A3 1 667 11.449bB 11.894bB 2.951bB 0.072 4bB
A4 3 334 11.195 bB 11.821bB 2.653cC 0.069 5bB
A5 3 334 11.268bB 10.996cC 2.632cC 0.061 1cC
A6 5 000 10.683cC 10.346cC 2.411dD 0.052 9dD
B1 2 500 10.577aA 11.575aA 2.667aA 0.062 4Aa
B2 4 445 10.035bB 10.148bB 2.317bB 0.046 6bB
B3 5 000 10.017bB 10.108cC 2.342cC 0.047 7cC
C1 1 667 10.943aA 13.330aA 3.241aA 0.084 2aA
C2 5 000 10.017bB 10.108bB 2.342bB 0.047 7bB
    从表 2看出:组合式配置 6种不同密度下林分
的树高、胸径、冠幅和单株材积长势最好的均是 A1
处理,长势最差的均是 A6 处理。 树高、胸径、冠幅
和单株材积的生长均与密度成反比。 正方形配置
下树高和胸径最好的处理均是 B1,最差的均是
B3,树高和胸径均与密度成反比,冠幅和单株材积
与密度不成比例,有可能是种植时间短,密度效应
还没有完全体现出来,有待于进一步的观测研究。
长方形配置下林分的树高、胸径、冠幅和单株材积
长势最好的均是 C1处理,最差的均是 C2处理。
组合式配置下树高、胸径、冠幅和单株材积均
随密度的增加而降低,正方形配置下树高和胸径均
随着密度的增大而递减,这种变化规律在林分发展
过程中的不同阶段有明显差异。 在幼林郁闭前,平
均胸径、平均冠幅和平均材积随密度的变化规律不
明显。 林分进入郁闭后,林木之间开始发生激烈的
竞争。 随着林龄的增加,平均胸径随密度增加而减
小的现象愈加明显。
2.3  3种配置方式下不同密度林分保存率和活立
木蓄积量的差异
    3 种配置方式下不同密度林分保存率和活立
木蓄积量的差异见图 1。
从图 1可看出:组合式配置下,保存率最好的
处理是 A1 处理,最差的是 A6 处理。 林分的保存
率随着密度的增加而变小,保存率与密度成反比,
活立木蓄积量与密度不成比例,活立木蓄积量表现
最好的是 A4处理,最差的是 A3处理。 选择 A6处
理的优点是林分郁闭快,可减少抚育管理费用,单
位面积内蓄积量大;缺点是造林投资大,保存率低,
单株蓄积量小,不利于培养大径材。 活立木蓄积量
与密度不成比例,有可能是造林时间短,密度效应
还没有完全体现出来,有待于进一步的观测。 综合
分析认为,组合式配置作为培育大径材的最适密度
为 2 m×2 m×5 m,作为培育原料林的最适密度为
1 m×2 m×4 m。
正方形配置下,活立木蓄积量最好的是 B3 处
461
  第 1期 徐玉梅,等. 思茅松人工林不同空间配置模式下不同密度生长试验与分析
理,最差的是 B1处理。 思茅松活立木蓄积量与密
度成正比,保存率与密度成反比(图 1)。 此配置方
式下,培育大径材的最适密度为 2 m×2 m,培育原
料林的最适密度为 1 m×1 m。
图 1  3种配置下不同密度林分的保存率和活立木蓄积量
Fig.1  Reserval rate and stocking volume of different planting densities under assembled allocation
    长方形配置下,树高、胸径、冠幅、单株材积较
好的是 C1处理,较差的是 C2 处理(表 2);活立木
蓄积量较好的是 C2 处理,较差的是 C1 处理(图
1)。 长方形配置下,培育大径材的最适密度为
2 m×3 m,培育原料林的最适密度为 1 m×2 m。 因
此,种植时需根据培育目标,选择不同的种植密度。
3  讨  论
1) 密度对树高的影响比较复杂,结论也不
一[7-10];刘杏娥等[11]认为初植密度对小黑杨树高
影响不大;郑海水等[12]的研究表明密度对西南桦
树高生长有影响但不显著。 该研究认为,组合式配
置、正方形配置和长方形配置下不同密度思茅松树
高处理间均存在极显著差异,密度与树高生长成
反比。
2)思茅松不同密度对胸径具有显著影响,组
合式配置、正方形配置的胸径与密度均成反比。 揭
建林等[10]报道,胸径随着密度的增加而减小;王凌
晖等[13]发现,随着密度的增大,胸径表现出与密度
间的负相关;费本华等[14]则认为随着密度的减小,
胸径明显增大。
3)思茅松不同密度对冠幅具有显著影响,组
合式配置的冠幅与密度成反比,正方形配置的冠幅
与密度不成比例。 黄旺志等[15]报道,冠幅随密度
的增加而减小,该研究中的组合式配置结果与文献
[15]的结果一致,但正方形配置与文献[15]的研
究结果不一致,有可能是正方形配置的密度效应还
没有体现出来,有待于进一步的观测研究。
4)思茅松不同密度对单株材积具有显著影
响,组合式配置的单株材积与密度成反比,正方形
配置的单株材积与密度不成比例。 幼林时期造林
密度对单株材积的作用还不太明显, 但随着林分
年龄的增加, 林木之间生存竞争日趋激烈[16], 密
度对单株材积生长的影响逐渐增加。 温佐吾等[17]
的试验结果表明:单株材积随密度的增大而减小,
不同处理间的差异从 6~8 年生起达到显著或极显
著差异。 该研究中组合式配置的研究结论与文献
[17]的研究结果相符,正方形配置的研究结论与
其不相符,有可能是正方形配置的密度效应还没有
体现出来,随着树龄的增加需进一步观测研究。
5)思茅松的活立木蓄积量随着密度的增大而
增大,组合式配置的活立木蓄积量与密度不成比
例,这只是造林前期的现象,对造林后期的现象还
有待于观测研究。 正方形配置的保存率与密度成
反比。 但密度大的保存率低,种植成本高;密度小
的虽蓄积量小,但材质好,保存率高,种植成本低。
种植时需根据培育目标需要选择不同的种植密度:
如果做纸浆材,可选密度大的;如果做大径材则需
选密度小的。 此次研究结果只能代表 12年生思茅
松的活立木蓄积量,对于思茅松幼树和大径材的活
立木蓄积量还有待于进一步的调查研究。
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(责任编辑  郑琰燚)
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