全 文 ：　　收稿日期: 2001-03-30
　　基金项目: C AF/ IDRC/ C IFOR 国际合作项目 REDFOL 专题“中国杉木人工林多代经营立地管理与生产力研究”和国
家自然科学基金重点项目( 39630240)
　　作者简介: 林光耀( 1957-) ,男,福建福州人,副教授.
　　* 参加本试验的还有杨承栋、林思祖、何智英、郑临训、邓荣弟等同志,在此一并致谢.
　林业科学研究　2001, 14( 4) : 403～407　For est Resear ch
　　文章编号: 1001-1498( 2001) 04-0403-05
不同立地管理措施对 2代杉木人工林
3年生林分生长影响的研究*
林光耀1, 范少辉2, 何宗明1 , 杨旭静3, 应金花3, 卢善土3
( 1.福建农林大学资源与环境系,福建 南平　353001; 2.中国林业科学研究院林业研究所,
北京　100091; 3.福建省南平市林业委员会,福建 南平　353000)
摘要: 为研究不同立地管理方式对多代经营杉木人工林生产力的影响,在 1代杉木采伐迹地上用
5 种林地处理方式进行 2 代杉木人工林营造, 试验表明: ( 1) BL 3BM 0(收获树干和树皮、加倍填加采
伐剩余物)处理方式对 3 年生 2 代杉木林的生长最为有利,其次为 BL 0BM 0(收获地上所有有机质)
处理; ( 2) BL 1BM 0(清走树木的所有地上部分)处理生长最慢; ( 3) BL 2BM 1(商业性收获加炼山)处理
的杉木生长比 BL 2BM 0(商业性收获 )的略好, 但未达到差异显著水平; ( 4)除了 BL 3BM 0 处理与
BL 1BM 0 处理间的杉木单株总生物量差异达显著水平外, 其余任何处理间的生长指标的差异均未
达到显著水平。
关键词: 杉木人工林; 多代经营; 采伐剩余物处理; 立地管理
中图分类号: S725. 7　　　文献标识码: A
　　杉木[ Cunninghamia lanceolata ( Lamb. ) Hook. ]是中国南方最重要的速生优良用材树
种,在南方林业生产中占有举足轻重的地位。但随着杉木造林面积的扩大,杉木连栽面积和连
栽代数相应增加, 由此带来的地力衰退已成为不争的事实。针对这个问题,笔者采用空间序列
法和时间序列法相结合的方法, 全面探讨杉木人工林的地力衰退问题。关于用空间序列法进行
杉木人工林地力衰退原因机制方面的研究,已有另文报道 [ 1～5]。
本文用时间序列法进行杉木人工林地力衰退原因机制方面的研究。于1996年 10月起,在
福建省南平市峡阳国有林场 29年生的 1代杉木人工林采伐迹地上,开展不同收获方式和采伐
剩余物处理方式对 2代杉木人工林生长和土壤性质等方面影响的长期定位研究,寻找杉木人
工林地力衰退的原因机制, 提出能维护杉木 2代林生产力或增加生产力的土壤与林分优化管
理措施。关于不同处理措施对 2代杉木 1年生、2年生幼林生长的影响见参考文献[ 6～8]。
1　试验地概况
试验地设置在福建省南平市峡阳国有林场,位于中亚热带地区, 118°10′E, 26°45′N,海拔
90～400 m ,年平均降雨量 1 817 mm ,年平均气温 19. 4℃, 1月平均气温 9. 1 ℃, 7月平均气温
28. 4℃,极端最高和最低气温分别为 41℃和- 5. 8 ℃,年日照 1 709. 9 h。土壤为红壤,土层深
厚( > 100 cm) ,土壤肥沃,十分适宜杉木生长。
2　研究方法
2. 1　试验设计
在 29年生杉木 1代人工林采伐迹地上营造第 2代杉木林,立地管理措施共设 5种处理。
处理设计见表 1。
采用完全随机区组设计。共设 4个区组, 20个小区,每小区面积为 600 m2 ,小区内植杉木
150株。
表 1　试验处理设计
处理号 处理名称 处　　　理　　　方　　　式
1 BL0BM 0 从小区中清除所有地上部分未分解有机物质,包括树木、林下植被与地被物
2 BL1BM 0 全树砍伐,清理所有商业尺寸大小的树木的所有地上部分
3 BL2BM 0 干材+ 皮砍伐,林木砍伐后,砍掉树冠与枝,留在原地,只取走商业上可用的干材和皮。所有
其它有机物质放在原处
4 BL3BM 0 加倍填加砍伐剩余物,从 BL 1BM 0 处理中的采伐剩余物取出的枝、叶和其它放在此小区
5 BL2BM 1( CK) 采伐方式与 BL2BM 0 处理相同,并加以炼山(生产上常用的处理方法)
2. 2　栽培管理措施
整地方式采用穴状整地, 穴规格为 50 cm×50 cm×40 cm, 杉苗植于穴内, 种植时间在
1997年 2月。1997年 5月施 N、P、K 复合肥,每株施 100 g (营养元素净含量未知)。1997年和
1998年每年幼林抚育 2次,第 1次在 7月,第 2次在 11月。1997年 12月进行补植。
2. 3　调查项目和方法
杉木生长调查:每年 1次,包括树的年龄、树高、胸径(或地径)、冠幅,造林后第 1年的成活
率。调查面积在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区组为 416 m 2, 在Ⅳ区组为 420 m2。
地上部分的生物量增长调查: 1998年 1月在所有小区保护行内各选择 1株、1999年 1月
在Ⅰ区组的 5个小区的保护行内各选择 1株、2000年 1月在小区外选 5株杉木贴地面砍下,
作为生物量测定样株, 测定包括干材、干皮、树枝、树叶的生物量。选择造当的数学模型建立杉
木单株各器官生物量与地径、树高的回归方程式。
3　试验结果
3. 1　造林后 2 a杉木生长与生物量
利用 1998年 1月调查的 19株、1999年 1月调查的 5株和 2000年 1月调查的 5株杉木生
物量测定数据,组成 24个建模样本, 建立回归方程(表 2)。
表 2　3年生杉木各器官生物量与地径、树高的回归关系式
器官 回 归 方 程 式 相关系数 样本数/个 地径/ cm 树高/ m
叶 W L= 32. 339 94 DG 1. 610 275 H 0. 222 930 9 0. 983 6 29 0. 640～9. 10 0. 50～4. 12
枝 W B= 7. 711 003 DG 2. 112 457 H 0. 194 870 0 0. 981 1 29 0. 640～9. 10 0. 50～4. 12
干 W S= 11. 191 23 DG1. 527 634 H 1. 315 277 0. 998 0 29 0. 640～9. 10 0. 50～4. 12
皮 W BK = 4. 104 651 DG 1. 795 868H 0. 279 098 5 0. 992 3 29 0. 640～9. 10 0. 50～4. 12
　　注: WL= 叶生物量( g) , WB = 枝生物量( g) , WS= 干生物量( g) , WBK = 皮生物量( g) , DG= 地径( cm) , H = 树高( m )。
404 林 业 科 学 研 究　　　　　　　　　　　　　　第 14卷　
　　对各区组各小区的杉木生长(不包括补植的 2年生杉木和生长不正常的 3年生杉木)调查
数据进行统计,计算平均地径(几何平均数)、平均树高、平均冠幅, 每株树单株各器官生物量根
据生长方程式推算,得表 3、4。
表 3　造林后 3 a 各区组各小区各试验处理杉木生长及单株生物量情况
区组 小区 处理号 地径/ cm 树高/ m 冠幅/ m
单株及器官生物量/ ( g·株- 1)
叶 枝 干 皮 总
Ⅰ 1 1 7. 53 3. 41 2. 21 1 091. 76 705. 66 1 285. 78 217. 78 3 300. 98
Ⅱ 4 1 6. 17 2. 91 2. 02 766. 85 450. 98 780. 51 146. 22 2 144. 56
Ⅲ 2 1 5. 98 2. 65 1. 80 711. 21 414. 91 657. 24 134. 36 1 917. 72
Ⅳ 3 1 6. 52 3. 08 2. 03 847. 77 508. 33 887. 26 163. 21 2 406. 57
Ⅰ 4 2 6. 77 3. 16 2. 01 901. 72 560. 23 1 015. 20 176. 57 2 653. 72
Ⅱ 2 2 6. 57 2. 95 1. 96 850. 71 515. 83 868. 78 164. 18 2 399. 51
Ⅲ 3 2 4. 39 2. 05 1. 45 407. 45 210. 86 319. 78 72. 77 1 010. 86
Ⅳ 5 2 6. 18 2. 70 1. 78 753. 09 452. 01 745. 01 144. 35 2 094. 47
Ⅰ 2 3 6. 78 3. 15 2. 04 906. 59 558. 74 994. 20 176. 82 2 636. 35
Ⅱ 1 3 6. 61 2. 99 1. 93 859. 88 522. 66 891. 66 166. 21 2 440. 40
Ⅲ 5 3 3. 78 1. 59 1. 08 301. 70 152. 43 212. 19 52. 92 719. 24
Ⅳ 1 3 6. 60 3. 27 2. 07 875. 85 531. 61 1 003. 87 170. 29 2 581. 62
Ⅰ 5 4 7. 70 3. 46 2. 22 1 136. 43 747. 65 1 392. 01 228. 69 3 504. 78
Ⅱ 5 4 6. 89 3. 19 2. 10 931. 95 583. 37 1 056. 04 183. 14 2 754. 50
Ⅲ 1 4 5. 32 2. 49 1. 66 579. 15 322. 63 517. 42 107. 23 1 526. 43
Ⅳ 4 4 7. 30 3. 56 2. 12 1 050. 60 664. 74 1 288. 66 208. 45 3 212. 45
Ⅰ 3 5 7. 05 3. 03 1. 97 957. 45 599. 98 992. 71 187. 29 2 737. 43
Ⅱ 3 5 6. 70 3. 10 2. 00 885. 86 541. 08 950. 03 171. 92 2 548. 88
Ⅲ 4 5 5. 25 2. 30 1. 56 555. 51 323. 15 538. 58 104. 85 1 522. 09
Ⅳ 2 5 6. 59 3. 19 2. 04 867. 40 531. 39 993. 94 169. 14 2 561. 87
表 4　造林后 3 a 各试验处理平均杉木生长情况
处理 地径/ cm 树高/ m 冠幅/ m 平均单株各器官生物量/ ( g·株
- 1)
叶 枝 干 皮 总
1 6. 55 3. 01 1. 99 854. 40 519. 97 902. 70 165. 39 2 442. 46
2 5. 98 2. 72 1. 80 728. 24 434. 73 737. 19 139. 47 2 039. 64
3 5. 94 2. 75 1. 78 736. 01 441. 36 775. 48 141. 56 2 094. 40
4 6. 80 3. 18 2. 03 924. 53 579. 60 1 063. 53 181. 88 2 749. 54
5 6. 40 2. 91 1. 89 816. 56 498. 90 868. 82 158. 30 2 342. 57
3. 2　造林后 3 a杉木生长差异及其双因素方差分析
不同处理对杉木 3年生生长产生一定的影响,以第 4处理即 BL 3BM 0(采伐剩余物加倍)
处理的杉木平均地径、平均树高、平均冠幅和平均单株生物量最大,第 1处理即 BL 0BM0 (收获
地上所有有机质)的次之, 第 5 处理即 BL 2BM 1 (商业性收获加炼山)居第 3, 第 3 处理即
BL 2BM 0 (商业性收获)居第 4,第 2处理即 BL 1BM0 (清走树木的所有地上部分)生长最慢(表
4)。
405　第 4 期　　　林光耀等: 不同立地管理措施对 2 代杉木人工林 3 年生林分生长影响的研究
双因素方差分析和多重比较结果表明, 地径、树高、冠幅和平均单株生物量在区组间差异
均显著;但是,除了 BL 3BM 0处理与 BL 1BM0 处理间的杉木单株总生物量差异达显著水平外,
其余任何处理间的生长指标的差异均未达到显著水平(表 5、6)。
表 5　3 年生杉木生长指标方差分析
项　目 F 值区组 处理
F0. 05
区组 处理
地径 22. 703 2. 696 3. 49 3. 26
树高 19. 307 2. 503 3. 49 3. 26
冠幅 17. 765 2. 544 3. 49 3. 26
单株生物量 26. 428 3. 565* 3. 49 3. 26
表 6　处理(因素 B)间 3年生杉木单株生物量的多重比较
平均值 x Bi- xB2 xBi- xB3 xBi- x B5 x Bi- x B1
x B4= 2 749. 540 709. 900* 655. 137 406. 973 307. 083
x B1= 2 442. 458 402. 818 348. 055 99. 890
x B5= 2 342. 568 302. 928 248. 165
x B3= 2 094. 403 54. 763
x B2= 2 039. 640
　　BL 3BM 0(采伐剩余物加倍)处理最有利杉木的生长,可能是因为大量的采伐剩余物的覆盖
抑制了地被物的生长,使其与杉木幼林的生长竞争最小, 同时有利于林地土壤水分的保持。
BL 0BM 0(收获地上所有有机质)处理的杉木得到很好的生长,可能是清理干净的林地减少了植
被的竞争,对杉木的生长有利。
BL 2BM 1(商业性收获加炼山)处理的杉木平均生长量比 BL 2BM 0(商业性收获)的稍大, 这
可能是因为炼山使土壤速效矿质养分大量增加, 从而有利于杉木生长。BL 1BM 0(清走树木的
所有地上部分)生长最慢,其原因可能与其植被生长旺盛、竞争能力较强从而抑制杉木生长有
较大关系。
4　小　结
不同收获方式和采伐剩余物处理方式对 2代杉木人工林生长影响的研究表明, 对杉木的
生长最有利的试验处理均为 BL 3BM0 (采伐剩余物加倍)处理,其次均为 BL0BM 0 (收获地上所
有有机质)处理,第 3为 BL2BM 1 (商业性收获加炼山)处理, 第 4为 BL 2BM 0 (商业性收获)处
理, BL 1BM0 (清走树木的所有地上部分)处理生长最慢。但是,除了 BL3BM 0处理与 BL 1BM 0处
理间的杉木单株总生物量差异达显著水平外,其余任何处理间的生长指标的差异均未达到显
著水平, BL 2BM 0(商业性收获)和 BL 2BM1 (商业性收获加炼山)处理的杉木生长比较接近, 没
有大的差别, 炼山不炼山对杉木 2年生生长并不造成大的影响。
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A Study on the Influence of Site Management Measures
on the Growth of 3-year-old Cunninghamia lanceolata
Plantation of Second-generation
LI N Guang-yao1, FAN Shao-hui2, H E Zong-ming 1, YANG X u-j ing 3,
Y IN G Jin-hua
3
, LU Shan-tu
3
( 1.Departmen t of Resou rce and Environmen t ,Fuj ian Agricu ltural and Forestry Univer sity,
Nanping　353001, Fujian, China; 2.Research Inst itute of Forestry, CAF, Beijing　100091, China;
3. Nanping Forestry Commit tee, Nanping　353000, Fuj ian , China)
Abstract: A imed at s tudying the inf luence of various patt erns of sit e management on the
product ivit y of Cunninghamia lanceolata plantat ion for generat ions, t he second-generat ion C.
lanceolata plant at ion w as est ablished with 5 kinds of sit e preparation pat t erns on the cleared area of
first-generation C. lanceolata. T he result s show ed that : ( 1 ) T he Patt ern of St em and Bark
Harves ting + Double Slash had the most benefit s to the growth of 3-yeat-old C . lanceolata of second
generation, and had the mos t ef fects on reducing soil bulk specif ic gravit y and rais ing soil pH value.
T his is t he best sit e management patt ern followed by the Patt ern of No Slash. ( 2) T he Pat t ern of
Whole-tree Harvest ing was the worst . ( 3)T he Patt ern of St em and Bark Harvest ing + Burning was
bett er compared w ith the Patt ern of Commercial Harvest ing on the grow th of C . lanceolata, but the
ef fect was not s ignif icant . ( 4 ) T he diff erence betw een Pat tern of Stem and Bark Harves timg +
Burning and the Patt ern of Stem+ Bark Harvest ing w as s ignificant in t otal biomass of individual
tree. But the diff erence of g row th index es among various t reatment pat t erns was not s ignigicant .
KeyWords: Cunninghamia lanceolata plant at ion; management for generations; slash disposal; sit e
management
407　第 4 期　　　林光耀等: 不同立地管理措施对 2 代杉木人工林 3 年生林分生长影响的研究