全 文 ：林业科学研究　2005 ,18 (1) :22～26
Forest Research
　　文章编号 :100121498 (2005) 0120022205
修枝对福建柏林分生长及无节材形成的影响 3
肖祥希
(福建省林业科学研究院 ,福建 福州　350012)
摘要 :1998 —2002 年在福建省南靖国有林场对 6 年生福建柏林分进行的修枝试验表明 :修枝促进林分生长和干物质
的积累 ,修枝 4 a 后 ,树高生长增加 1015 %～2019 % ,胸径生长增加 216 %～811 % ,单株生物量增加 1419 %～3712 % ,
单株材积增加 1812 %～4413 % ,材积生长率提高 3148 %～7132 % ,林分蓄积量增加 6184～16168 m3·hm - 2 ,其中促进
林分生长效果最好的处理是修枝强度为 50 % ;修枝降低了福建柏林木的尖削度 ,与对照相比较 H/ D 值增加了 710 %
～1411 % ;在一定修枝强度范围内 ,修枝促进福建柏圆满度的增加 ;6 年生开始修枝对降低尖削度、提高材积增长速
率、促进节疤愈合效果最好 ,其次是 5 年生 ,11 年生为最差 ;6 年生的福建柏林分 ,在修枝强度为 50 %的条件下 ,树
高、胸径、单株生物量、单株材积、材积生长率等以 1 200 株·hm - 2保留密度为最好。修枝强度和修枝间隔期可通过
侧枝相对生长量法确定。
关键词 :福建柏 ;修枝 ;生长 ;无节材
中图分类号 :S791143 　　　文献标识码 :A
收稿日期 : 2004206216
基金项目 : 国家“十五”攻关子专题 2002BA515B0104 (1)和福建省科技厅重点科研课题 992Z2112 共同资助
作者简介 : 肖祥希 (1968 —) ,福建罗源人 ,高级工程师 (农学博士) .3 本研究得到福建省林业科学研究院杨宗武教授级高工的悉心指导 ,郑仁华博士参加了部分工作 ,在此一并致谢.
Effect of Stem Pruning on Growth and Knot Free Timber Production
of Fokienia hodginsii Plantation
XIAO Xiang2xi
(Fujian Academy of Forestry ,Fuzhou 　350012 ,Fujian ,China)
Abstract :The pruning of 6 year2old Fokienia hodginsii plantation in Nanjing State2owned Forest Farm of Fujian were studied. The
results showed that :Stem pruning accelerated the growth and biomass accumulation of Fokienia hodginsii plantation. 4 years after
stem pruning ,the height ,DBH ,biomass and stem volume of single tree ,growth rate of stem volume and stem volume accumulation in2
creased by 1015 %～2019 % ,216 %～811 % ,1419 %～3712 % , 1812 %～4413 % , 18174 %～39144 % and 6184～16168
m
3·hm - 2 respectively. The pruning intensity of 50 % in all treatment had the best accelerating effect . Stem pruning reduced the
acuminate intensity and increased the chubbiness intensity , the value of H/ D increased by 710 %～1411 % compared with CK;The
pruning start age of 6 year2old was most effective in reducing acuminate intensity ,increasing growth rate of stem volume and acceler2
ating concrescence ,the secondly effective treatment was 5 year2old ,the worst was 11 year2old. In the condition of 6 year2old pruning
start age and 50 % pruning intensity ,the holding density of 1 200 plant . hm- 2 was most effective in increasing height ,DBH , biomass
and stem volume of single tree ,and growth rate of stem volume. The pruning intensity and alternation time can be decided by rela2
tive growth curve of side branch.
Keywords : Fokienia hodginsii plantation ;stem pruning ;growth ;knot free timber
福建柏 ( Fokienia hodginsii ( Dunn1 ) Henry et
Thomas)由于其本身的生物学特性 ,自然整枝不良 ,
侧枝发达 ,尖削度大 ,出材率低[1～3 ] ,影响了木材材
质、木材利用效率和经济效益。开展福建柏人工林
修枝 ,旨在人为地修去冠下的一部分活枝、全部的濒
死枝和死枝 ,以促进林木生长 ,增加树干的圆满度 ,
培育主干无节木材和提高木材品质。
1 　试验地概况
试验在福建省南靖国有林场实施 ,24°26′～24°
59′N ,117°00′～117°36′E。地势由西北向东南倾斜 ,
依次分为中低山、丘陵、台地和河谷平原 4 个地貌类
型 ,以丘陵为主。气候温和 ,光照充足 ,雨量充沛 ,雨
热同季。年平均气温 1710～2114 ℃,年平均降水量
1 580～1 880 mm ,年平均蒸发量 1 500 mm ,年平均相
对湿度为 79 % ,无霜期 321 d ,年平均日照时数 4
42616 h ,为典型的南亚热带海洋性季风气候。土壤
为河岩母质上发育的山地酸性粗骨性红壤 ,土层中
厚至深厚 ,肥力较低。林下植被有芒萁骨 ( Dicra2
nopteris linearis (Burm. ) Underw. ) 、桃金娘 ( Rhodomyr2
tus tomentosa (Ait . ) Hassk) 、东方乌毛蕨 ( Blechnum
orientale L. ) 、鹅掌柴 ( Schefflera octophylla (Lour. )
Harms) 、野牡丹 ( Melastoma candidum)等。
试验地设在南靖国有林场小山城工区和后坑工
区。小山城工区 921、927 小班面积共 3512 hm2 ,为
1992、1993 年营造的福建柏人工林 ;后坑工区 926 小
班 ,面积 1019 hm2 ,为 1987 年营造的福建柏人工林。
2 　材料与方法
211 　不同修枝强度对福建柏林分生长的影响
修枝强度设置 5 种处理 ,以修剪后枝下高占树
高的百分数表示 ,分别为不修枝、修枝 30 %、40 %、
50 %、60 %～70 % ,每个处理设置 3 块标准地 ,每块
标准地面积为 25 m ×30 m ,采用完全随机区组设计。
修枝前林分年龄为 6 年生 (1992 年造林) ,林分平均
树高 6113 m ,平均胸径 7133 cm ,平均枝下高 0141 m ,
林分平均密度为 1 575 株·hm - 2 ,修枝 2 次 ,第 1 次修
枝时间为 1998 年 10 月 ,第 2 次修枝时间为 2000 年
10 月 ,修枝后保留密度为 1 200 株·hm - 2 ,2002 年 10
月对试验林进行树高、胸径等调查 ,每个处理选择 3
株标准木伐倒进行树干解析 ,生物量调查结合树干
解析进行。
212 　不同起始修枝年龄试验
不同起始修枝年龄设置 5、6、11 年生 3 种 ,每种
年龄设置 3 块标准地 ,修枝强度按 50 %进行 ,每块面
积 25 m ×30 m ,修枝 2 次 ,第 1 次修枝时间为 1998 年
10 月 ,第 2 次修枝时间为 2000 年 10 月 ,修枝后保留
密度为 1 200 株·hm - 2 ,2002 年 10 月对试验林进行
树高、胸径等调查 ,每个处理选择 3 株标准木伐倒进
行树干解析 ,生物量调查结合树干解析进行。修枝
2 a 后在各种年龄的林分中各调查 50 个所修侧枝的
结巴愈合情况。
213 　不同保留密度试验
保留密度设置 900、1 200、1 500 株·hm - 2 ,修枝
强度按 50 %进行 ,修枝年龄选择 6 年生 ,修枝 2 次。
第 1 次修枝时间为 1999 年 10 月 ,第 2 次修枝时间为
2001 年 10 月 ,2002 年 10 月对试验林进行树高、胸径
等调查 ,每个处理选择 3 株标准木伐倒进行树干解
析 ,生物量调查结合树干解析进行。
214 　修枝强度确定方法
修枝强度的确定采用侧枝相对生长量法[4 ] ,即
以侧枝当年生长长度与树干当年高生长相比得到侧
枝相对生长值。用树冠不同高度和相应高度处的侧
枝相对生长量判断修枝强度和修枝间隔期 ,其根据
是林木由于顶端优势的作用加之光照充足 ,树冠上
部枝条生长较快 ,光合作用旺盛 ;而下部枝条则与之
相反 ,生长缓慢趋向于死亡 ;其表现为从冠顶向下 ,
枝条的当年生长长度逐渐减小 ,并在某一部位有锐
减现象 ,而这一部位即认为是修枝的高度。树干的
当年高生长代表了整株树的生长势 ,侧枝当年生长
长度与之相比后 ,综合了整株树生长的特点 ,并且变
为相对值 ,可进行不同林木、不同林分的对比分析。
本研究在 6 年生的福建柏林分中进行 ,测定样本数
为 15 株 ,测定时间为 1998 年 10 月。
215 　材积生长率的确定
把标准木的树高、胸径代入福建柏人工林二元
材积方程 V = 01000 056 85D11629 996 H11261 954 [5 ] ( V 为
材积 , D 为胸径 , H 为树高) ,求得单株立木蓄积 ,然
后根据普雷斯勒公式计算生长率 P : P = ( V a -
V a - n) / ( V a + V a - n) ×200/ n[4 ] (式中 P 为材积生长
率 , V a 为修枝 n 年后林分单株平均材积 , V a - n为开
始修枝时林分单株平均材积 , n 为修枝后经过的年
数) 。
216 　修枝方式
上述各试验修枝切口均采用平切方式 ,即紧贴
树干用小锯子从枝条下方向上将活枝、死枝切掉。
修枝方式试验设置切口平切式和留桩 1～2 cm 两种
处理 ,每种修枝方式修枝条 50 根 ,2 a 后观察其愈合
情况。
3 　试验结果
32第 1 期 肖祥希 :修枝对福建柏林分生长及无节材形成的影响
311 　不同修枝强度对林分生长的影响
31111 　不同修枝强度对林木生长量的影响　在所
设置的修枝强度范围内 ,修枝促进了福建柏林分的
生长 (表 1) 。与不修枝相比 ,修枝条件下 ,树高生长
增加了 1015 %～2019 % ,胸径生长增加了 216 %～
811 % ,单株生物量增加了 1419 %～3712 %。效果最
好的修枝强度为 50 % ;其次是修枝强度 60 %～70 %
和 40 %、30 %。由此可见福建柏幼林林分生长随修
枝强度的增加而增加 ,到修枝强度为 50 %时 ,生长
最佳 ,当修枝强度大于 50 % ,则生长开始下降。
31112 　不同修枝强度对林分蓄积的影响 　表 1 可
见 ,修枝促进干物质的积累和单株材积增长 ,从而使
得林分蓄积量增加。与不修枝相比 ,修枝单株材积
增加了 1812 %～4413 % ,材积生长率提高了 3148 %
～7132 % , 林分蓄积量增加了 6184 ～ 16168 m3 ·
hm - 2 ,最好的处理是修枝强度 50 % ,其次是修枝强
度 60 %～70 % ,40 %和 30 %。
31113 　不同修枝强度对干形的影响 　由表 1 还可 以看出 ,修枝降低了福建柏人工林的尖削度 ,修枝条件下 ,树高与胸径的比值 ( H/ D 值) 随修枝强度的增加而增加 ,与对照相比较 , H/ D 值增加了 710 %～1411 %。结合胸径生长 ,修枝促进福建柏圆满度的增加 ,福建柏树干的圆满度以修枝强度 50 %为最佳 ,其次是修枝强度 60 %～70 %和 40 %。因此 ,要改善福建柏人工林的干形 ,必须进行修枝。312 　不同起始修枝年龄的福建柏修枝林分生长效果分析　　在修枝强度为 50 % ,保留密度为 1 200 株·hm - 2条件下 ,试验的 3 种不同年龄的福建柏林分以 6 年生开始修枝对降低尖削度 ,提高材积增长速率为最好 ,其次是 5 年生、11 年生 (表 2) 。节疤愈合情况以5 年生、6 年生的林分愈合较好 ,11 年生相对较差 (表3) 。由此可见为改善干形 ,加快材积增长 ,福建柏人工林林分的修枝应在年龄相对比较小时为佳 ,此时侧枝径级较小 ,林木生长旺盛 ,有利于节疤的愈合。
表 1 　不同修枝强度对福建柏林分生长的影响
修枝强度 树高 (H) / m 胸径 (D) / cm H/ D 枝下高/ m 单株材积/ m3 材积生长率/ % 生物量/ (kg·株 - 1)
CK(不修枝) 7131 ±0102Aa 10131 ±0107Aa 7019 0143 ±0102Aa 01031 4 ±01000 6Aa 18156 ±0131Aa 26154 ±0156Aa
30 % 8108 ±0107Bb 10158 ±0110Bb 7614 2146 ±0105Bb 01037 1 ±01000 9Bb 22104 ±0135Bb 30149 ±0171Bb
40 % 8131 ±0105Cc 10178 ±0113Cc 7711 3130 ±0105Cc 01039 7 ±01000 2Cc 23138 ±0142Cc 32136 ±0164Cc
50 % 8184 ±0107Ee 11115 ±0108Dd 7910 4151 ±0102Dd 01045 3 ±01000 8Ee 25188 ±0141Ff 36141 ±0149Ee
60 %～70 % 8176 ±0103Dd 10175 ±0120Cc 8115 5170 ±0111Ee 01042 2 ±01000 3Dd 24156 ±0129Dd 33178 ±0172Dd
表 2 　不同起始修枝年龄的福建柏修枝林分的生长情况
修枝年龄/ a 树高 (H) / m 胸径 (D) / cm H/ D 枝下高/ m 单株材积/ m3 材积生长率/ % 生物量/ (kg·株 - 1)
5 8121 ±0109Aa 10155 ±0110Aa 7718 4122 ±0106Aa 01037 7 ±01000 3Aa 25111 ±0136Aa 30177 ±0144Aa
6 8184 ±0112Bb 11115 ±0116Bb 7913 4151 ±0109Bb 01045 3 ±01000 7Bb 25188 ±0141Aa 36141 ±0164Bb
11 10188 ±0124Cc 14125 ±0160Cc 7614 5152 ±0108Cc 01087 8 ±01000 3Cc 24112 ±0190Ab 68183 ±0141Cc
表 3 　不同起始修枝年龄的福建柏修枝林分节疤愈合情况
修枝年龄/
a
未愈合完整的
节疤数/ 个
死节、病腐
节/ 个
调查样本数/
个
5 0 1 50
6 0 1 50
11 3 6 50
313 　不同保留密度的福建柏修枝林分的生长分析
林分的保留密度与福建柏修枝林分的生长密切
相关 (表 4) 。6 年生的福建柏林分 ,在修枝强度为
50 %的条件下 ,900、1 200、1 500 株·hm - 23 种保留密
度中 ,树高、胸径、单株生物量、单株材积、材积生长
率的生长以 1 200 株·hm - 2为最好 ,胸径、单株生物
量、单株材积、材积生长率生长其次的是保留密度
900 株·hm - 2 ,树高生长其次的为保留密度 1 500 株·
hm - 2。对于树高与胸径的比值以及林分蓄积量来
说 ,以保留密度 1 500 株·hm - 2为最好 , H/ D 值为
8110 ,林分蓄积为 57158 m3·hm - 2 ;其次是保留密度
1 200株·hm - 2 ,H/ D 值为 7913 ,林分蓄积为 54137 m3
·hm - 2 ;保留密度为 900 株·hm - 2的林分 H/ D 值为
7412 ,林分蓄积为 38150 m3·hm - 2。综合考虑林分蓄
积和林木的圆满度、尖削度 ,虽然保留密度 1 500 株·
hm - 2的林分与保留密度 1 200 株·hm - 2的林分相比 ,
林木尖削度稍小 ,林分蓄积量稍大 ,但从圆满度及单
株个体的生长发育考虑 ,6 年生的福建柏修枝林分
以保留密度 1 200 株·hm - 2为最佳。
42 林 　业 　科 　学 　研 　究 第 18 卷
表 4 　不同保留密度的福建柏修枝林分的生长情况
保留密度/ (株·hm - 2) 树高 (H) / m 胸径 (D) / cm H/ D 枝下高/ m 单株材积/ m3 材积生长率/ % 生物量/ (kg·株 - 1)
　900 8135 ±0103Aa 11125 ±0110Cc 7412 4120 ±0110Aa 01042 8 ±01002Bb 24183 ±0198Bb 35114 ±0196Bb
1 200 8184 ±0106Cc 11115 ±0108Bb 7913 4151 ±0109Bc 01045 3 ±01003Cc 25188 ±0141Cc 36141 ±0169Cc
1 500 8145 ±0108Bb 10143 ±0137Aa 8110 4132 ±0116Bb 01038 4 ±01002Aa 22173 ±0176Aa 30141 ±1109Aa
314 　修枝强度及间隔期确定方法的研究
侧枝相对生长量 Yi =ΔL i/ΔH ×100 % ,其中 i
为从冠顶向下的深度 ,ΔL i 为从冠顶向下 i 深度处的
侧枝当年生长长度 ,ΔH 为树干当年高生长[3 ] 。由
表 5 可以看出 ,6 年生福建柏人工林林分侧枝当年
绝对生长量及相对生长量随树冠深度 (从树冠顶部
向下的深度) 的增加而不断地减小。在所测定的树
冠深度范围内 ,树冠深度 1 m 时侧枝相对生长量为
4513 % ,依次向下减少 ,到 4 m 深度时 ,侧枝相对生
长量由 3 m 深度时的 4010 %锐减为 2016 % ,可见该
林分进行修枝的修枝强度应为树高 (6 年生福建柏
平均树高生长为 6113 m)的 3518 %～5118 % ,且不能
超过 5118 %。因为这是所调查林分密度等环境条件
综合作用于林木的结果 ,使树冠 3 m 以下深度处的
侧枝当年生长长度在 1617 cm 以下 ,相对于树干生
长仅在 2016 %以下 ,说明侧枝的生长势和向外扩展
的空间都已很小 ,这部分枝条因生长势弱和受光不
足等原因其光合产量很小 ,因此应为修枝的对象。
修枝间隔期也可通过侧枝相对生长量法来确定。
表 5 　侧枝生长与树冠深度的关系
树冠深度/ m 1 2 3 4 5 6
侧枝当年生长长度 (cm) 3617 3419 3214 1617 1419 1212
侧枝相对生长量 ( %) 4513 4311 4010 2016 1814 1511
　　注 :树干当年高生长为 81 cm。
315 　修枝方法的研究
在试验的两种修枝方法中 ,以平切法对节疤的
愈合效果为好 (表 6) 。在调查的 50 个样本中 ,平切
法活节数为 0 ,死节数 (包括病腐节) 为 3 个 ,仅占
610 % ,愈合数为 47 个 ,占 9410 % ,愈合率相当高。
而用留桩法 (留桩 1～2 cm) 修枝 ,则产生了 29 个活
节 ,占样本总数的 5810 % ;13 个死节 ,占样本总数的
2610 % ;完全愈合的节疤数仅 8 个 ,仅占样本总数的
1610 %。由此可见 ,福建柏修枝应以平切法为主 ,尽
量做到不伤及树皮及树干其它部位。
表 6 　不同修枝方法对结巴愈合的影响
修枝方法 调查样本数 活节数 死节数 愈合数
平切法 50 0 3 47
留桩法 50 29 13 8
4 　小结与讨论
411 　修枝促进了福建柏林分生长和干物质的积累
本试验研究表明 ,6 年生福建柏林分在修枝后 ,
树高、胸径、单株生物量、单株材积、材积生长率、林
分蓄积量都有不同程度的增加 ,其中促进林分生长
效果最好的处理是修枝强度为 50 % ,其次是修枝强
度 60 %～70 %。因此 ,为了促进林分生长 ,早成材和
成好材 ,象福建柏这样侧枝发达的树种应该进行修
枝。修枝促进林分生长的主要原因 : (1) 修枝增加了
林分的透光度和林木的生长空间 ,提高光能利用效
率 ,促进光合作用产物的积累 ; (2) 修枝修去了那些
衰老枝、病弱枝、枯死枝以及下层枝 ,由于这些枝条
光合作用积累的产物远远满足不了枝条呼吸作用的
消耗 ,因此这些枝条的去除 ,减少了损耗 ,从而促进
物质向生长旺盛的部位积累 ; (3) 修枝修去的枝条直
接回归林地 ,这些枝条的分解增加了林地土壤的肥
力 ,改善林分的土壤营养 ,以促进林木生长[6 ] 。
412 　修枝降低了福建柏林木的尖削度 ,改善了林木
干形
　　本试验条件下 ,修枝降低了福建柏人工林的尖
削度 ,H/ D 值比不修枝有不同程度增加 ;结合胸径生
长 ,在一定修枝强度范围内 ,修枝促进福建柏圆满度
的增加 ,其中以修枝强度 50 %为最佳。修枝提高树
干圆满度的原因可能是修除冠下部活枝后 ,同化物
质从树冠向下流经修枝切口时 ,不能直接通过 ,必须
绕道切口之间的区域运往下方 ,这样就影响了同化
物质的运输速度 ,造成切口上部同化物质积累量增
大 ,下部同化物质减小的状况 ,因此 ,在切口上方的
树干生长量有所增加 ,而切口下部的树干生长量相
对减小 ,从而提高了树干的圆满度[4 ] 。另外 ,修枝条
件下 ,树高生长增加的幅度要大于胸径生长增加的
幅度 ,因此导致林木尖削度降低。
413 　福建柏林分起始修枝年龄与修枝后林分生长、
结巴愈合密切相关
　　在修枝强度为 50 % ,保留密度为 1 200 株·hm - 2
条件下 ,福建柏林分以 6 年生开始修枝对降低尖削
度、提高材积增长速率为最好 ,节疤愈合情况也以
5、6 年生为佳。由此可见福建柏人工林林分的修枝
52第 1 期 肖祥希 :修枝对福建柏林分生长及无节材形成的影响
以 5～8 年生为最好时期。此时林木生长旺盛 ,属速
生期[7 ] ,有利于节疤的愈合 ;其次 ,5～8 年生 ,侧枝
相对较小 ,枝径小 ,节疤小 ,有利于愈合 ,有利于提高
木材的利用率和木材质量。
414 　林分的保留密度与福建柏修枝林分的生长密
切相关
　　本试验中 ,6 年生的福建柏林分 ,在修枝强度为
50 %时以 1 200 株·hm - 2为最好。林分保留密度影
响林分生长的主要原因是个体之间对生长空间及土
壤水肥的竞争。林分密度应根据林分定向培育的方
向、不同的生长发育阶段和树冠的大小等而定 ,不能
一概而论。如培育装饰用的无节小径材 ,林分保留
密度要相对大些 ;培育建筑用的无节大径材或板材 ,
林分保留密度要适当大些 ;林分年龄小时 ,由于林木
单株的树冠比较小 ,因此保留密度也可以适当大些。
415 　修枝强度和修枝间隔期可通过侧枝相对生长
量法确定
　　修枝强度和修枝间隔期的确定一般可定性的描
述为以不超过阳冠高度为准 ,而定量则可以用侧枝
相对生长量法。本研究中根据侧枝相对生长量法确
定的修枝强度为 3518 %～5118 % ,不超过 5118 % ,这
与本研究中不同修枝强度对福建柏林分生长影响的
研究结果基本一致。
416 　福建柏林分修枝应采用平切法
对修枝切口愈合而言 ,平切法明显要好于留桩
法 ,切口愈合率高于留桩法。主要的原因是 :平切法
切口愈合速度快 ,避免了病原菌和昆虫的侵入 ,导致
死节数减少 ;而留桩法则相反。福建柏修枝应以平
切法为主 ,尽量做到不伤及树皮及树干其它部位 ,有
条件的话在切口涂上少许石蜡。
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62 林 　业 　科 　学 　研 　究 第 18 卷