全 文 ：第 vz卷 第 x期
u s s t年 | 月
林 业 科 学
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杉木幼林抚育技术的综合评价和决策
林开敏 洪 伟 俞新妥
k福建农林大学杉木研究中心 南平 vxvsstl
黄宝龙
k南京林业大学资源与环境学院 南京 utssvzl
摘 要 } 本文在全面分析不同抚育技术对杉木生长 !群体结构 !林地植被物种多样性 !生物量 !水土流失和抚
育成本的影响基础上 o运用灰色局势决策理论对不同抚育技术进行多目标决策 o结果表明 }块状抚育和全垦抚
育可提高杉木的保存率 o并促进杉木幼林的生长 ~抚育技术对杉木群体树高和地径结构有一定的影响 o尤其是
对地径结构 ~全垦抚育的成本最大 o不抚育最小 o块状抚育居中 ~块状抚育有利于形成多层次的林分结构和林
地植被物种多样性的提高 ∀综合评价结果表明块状抚育是南方林区较好的杉木幼林抚育方式 o它既能有效地
减少林地植被对杉木的竞争 o保持杉木的正常生长 o又能降低抚育成本和保持地力及物种多样性 ∀这对今后
指导杉木幼林抚育具有重要的实践意义 ∀
关键词 } 杉木 o 抚育方法 o 群体结构 o 物种多样性 o 抚育成本 o 综合评价
收稿日期 }t|||2tu2uu ∀
基金项目 }/九五0国家攻关项目子专题k|y2stt2sv2stl和国家自然科学基金重点项目kv|yvsuwsl资助 o也是第 t作者博士论文一部
分 ∀
ΣΨΝΤΗΕΤΙΧΑΛ Ες ΑΛΥΑΤΙΟΝ ΑΝ∆ ΣΤΡΑΤΕΓΨ ΟΦ ΤΕΝ∆ΙΝΓ
ΤΕΧΗΝΙΘΥΕΣ ΙΝ ΨΟΥΝΓ ΧΗΙΝΕΣΕ ΦΙΡ ΠΛΑΝΤΑΤΙΟΝ
¬± Ž¤¬°¬± ‹²±ª • ¬¨ ≠∏÷¬±·∏²
kΧηινεσε Φιρ Ρεσεαρχη Χεντρε οφ Φυϕιαν Αγρι2Φορεστρψ Υνιϖερσιτψ Νανπινγ vxvsstl
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k Ρεσουρχε ανδ Ενϖιρονµεντ Χολλεγε οφ Νανϕινγ Φορεστρψ Υνιϖερσιτψ Νανϕινγ utssvzl
Αβστραχτ } Œ±·«¬¶³¤³¨µo¥¤¶¨§²±²√¨ µ¤¯¯¤±¤¯¼¶¨¶²© ©¨©¨¦·¶²©·¨±§¬±ª·¨¦«±¬´∏¨¶²±ªµ²º·«o³²³∏¯¤·¬²±¶·µ∏¦·∏µ¨ o¶³¨¦¬¨¶
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Κεψ ωορδσ}≤«¬±¨ ¶¨ ©¬µo× ±¨§¬±ª °¨ ·«²§¶o°²³∏¯¤·¬²±¶·µ∏¦·∏µ¨ o≥³¨¦¬¨¶§¬√¨ µ¶¬·¼o× ±¨§¬±ª¦²¶·o≥¼±·«¨·¬¦¤¯ √¨¤¯∏¤·¬²±
幼林抚育管理是杉木人工林经营技术的一个重要环节k俞新妥 ot||zl ∀以往评价杉木幼林抚育技
术的好坏标准又往往只注重生长的单一指标k‘¨º·²± ετ αλqot||v ~‘¬¯¶¶²± ετ αλqot||v ~ƒ¯¬±·ετ αλqot|{zl ∀
忽视林地植被功能的全面认识 !土壤肥力的维护和抚育成本的核算 o致使出现水土流失 !生产力下降和
经济效益降低等一系列问题 ∀现在虽然有林业工作者提出了改进意见k周显昌译 ot||v ~韩永富译 o
t||wl o但有关杉木幼林林地植被的抚育技术与杉木生长 !生态和经济效益的全面系统评价 o迄今为止 o
还很少有试验和报道k张先仪等 ot||yl ∀鉴于这种现状 o本试验采用 x种抚育技术进行定位研究 o在全
面分析这些抚育技术对杉木生长 !群体结构 !林地植被物种多样性 !生物量 !水土流失和抚育成本的影响
基础上 o运用灰色局势决策理论进行综合评价 o为改革现行的杉木幼林抚育制度和林地植被综合管理提
供理论依据 ∀
t 试验地自然概况
试验地设在福建林学院西芹教学林场杉木林采伐迹地上 o该试验林于 t||y年初营造 ot||z年初开
始实施幼林抚育管理技术的试验 ∀西芹教学林场位于福建北部 o属杉木中心产区 ∀地处东经 tt{βtsχ o
北纬 uyβwsχ o为武夷山脉东伸支脉的中低山山地 o海拔 uss ∗ xss° o坡度 uxβ左右 ∀其主要成土母岩是沉
积岩和变质岩 ∀土壤为黄红壤 ∀该场属于中亚热带季风气候带 o雨量充沛 o气候温暖 ∀该地年均温度
t|1w ε o年均降雨量 t{tz °° o多集中于 x !y月份 ∀日照时间长 o年均日照时数 tzs|1{ «~年均风速 t1t
°Π¶o气候对林木生产十分适宜 ∀由于地属中国东南部湿润森林区 o中亚热带常绿阔叶林带 o该区森林茂
密 o植物种类繁多 ∀
u 研究方法
211 抚育方法
本试验于 t||z ) sx开始实施 x种不同抚育技术 o它们分别是块状抚育 !全垦抚育 !带状抚育 !劈草
抚育和不抚育 ∀采用完全随机区组设计 o每个处理重复 v次 o标准地面积 tss °u o并设有保护带 ∀各种
抚育技术的具体做法如下 }
ktl 块状抚育 }局部松土除草 o即以杉木蔸为中心在 xs ∗ ys ¦°半径范围内松土 !除草和培蔸 ~对邻
近周围的林地植被实施高度控制 o以较少影响杉木幼树的光照条件为限 ∀特别是对一些不影响杉木生
长的灌木和乔木幼苗及幼树予以适度保留 ∀
kul全垦抚育 }与常规生产作业相同进行全面松土除草 o松土深 x ¦°左右 o并培蔸 ∀
kvl 带状抚育 }在杉木蔸两边进行局部松土除草 o并形成一条宽 {s ∗ tss ¦°的带状 o对保留的林地
植被带也实施高度控制 o以较少影响杉木的光照条件为限 ∀
kwl 劈草抚育 }不松土 o只将杂草灌木齐地劈倒平铺于地表 ∀
kxl 不抚育 }即对林地植被一直保留不动 o让其自然生长发育 ∀
每年 x ∗ y月和 | ∗ ts月各抚育 t次 o各种抚育措施分别同时进行 ∀
212 调查方法
u1u1t 杉木幼树生长及生物量测定 在 t||z2sxk实施前l !s| !tu和 t||{2s|对每一处理的树高 !地径和
抽梢高进行定株挂牌调查 o于 t||{2s|对保存率进行统计 ∀并于 t||{2s|选择一个区组的 x种不同抚育
处理按平均木法进行生物量测定 o并分不同器官k干 !枝 !叶 !皮 !根桩 !粗根和细根l分别称重 o带回样品 o
室内测定其含水量 ∀
u1u1u 抚育用工量测定 每一处理的用工时间用手表进行跟踪计时测定 o用于计算单位面积的用工所
需时间和抚育成本核算 ∀
u1u1v 林地植被物种多样性调查与计算方法k罗菊春 ot||z ~马克平 ot||wl t||{2s|在每一处理内设置
x个样方ku ° ≅ u °l o分灌木层 !草本层和藤本植物对林地植被的种类 !高度和覆盖度进行调查 o并对林
地植被的生物量进行测定 ∀物种多样性计算公式如下 }
ktl ≥«¤±±²±2º¬¨±±¨ µ多样性指数 }Ηπ € p Ε Πι 3 ±¯Πι
kul ≥¬°³¶²±多样性指数 }∆ € t p Ε k Νιk Νι p tlΠΝk Νp tll
式中 oΝ为样方内所有物种的总多度 ~Νι 为第 ι个物种的多度 ~Πι € ΝιΠΝoι € t !u !v , , Σk Σ为样方的
物种数目l ∀上述公式中的取和k Ε l都是对 ι从 t到 Σ进行的 ∀
213 综合评价方法
采用灰色局势决策理论对不同抚育技术进行多目标的综合决策 ∀
sx 林 业 科 学 vz卷
v 结果与分析
311 不同抚育技术对杉木幼林生长和群体结构的影响
从表 t可以看出 o块状抚育和全垦抚育有利于提高杉木的保存率 o它们分别是 |{1yz h和 |{1yt h ∀
而不抚育的杉木保存率则较低 o仅为 {s1tu h ∀方差分析结果 o不同抚育技术的杉木保存率确实存在极
显著的差异k Φ€ | qxs  Φs qstkw o{l € z q|tl o这说明抚育技术对杉木保存率有较大的影响 ∀
不同抚育技术对杉木生长有一定的影响k表 tl ∀平均树高表现出块状抚育 全垦抚育 带状抚育
劈草抚育 不抚育的趋势 ~平均地径则表现出全垦抚育 块状抚育 带状抚育 劈草抚育 不抚育
的趋势 ∀经方差分析结果表明 o杉木的树高至第 w次测定kt||{2s|l才有显著差异 o而地径在实施试验
后各测定时期表现出从显著至极显著差异水平 ∀这说明不同抚育技术对杉木生长的影响具有积累效
应 ∀同时也说明抚育技术对地径的影响大于树高 ∀多重比较表明 o除了不抚育外 o其他 w种抚育技术均
能有效地促进杉木生长 o它们之间并没有多大的差异 ∀
正态分布检验结果表明k表 tl o不同抚育技术下的杉木群体树高频率分布均符合近似正态分布 o但
块状抚育和全垦抚育的杉木群体呈现轻度右偏群体 o而其他 v种抚育技术呈现轻度的左偏群体 o其中不
抚育的杉木群体偏离正态分布相对较大 ∀全垦抚育和不抚育的杉木群体地径均不符合正态分布 o即严
重左偏或右偏群体 ~而其他 v种抚育技术则符合正态分布 o这说明抚育技术对杉木群体结构也有一定的
影响 o尤其是对地径结构的影响较大 ∀
块状抚育 !全垦抚育 !带状抚育和劈草抚育的杉木单株生物量均高于不抚育 o分别为不抚育的
v1wy !v1ws !v1tx和 t1tt倍 ∀地上和地下部分的生物量与总单株生物量呈相同趋势变化 ∀这说明抚育
技术对杉木幼树生物量有一定的影响 ∀
表 1 不同抚育技术对杉木幼林生长和群体结构的影响 ≠
Ταβ .1 Τηε εφφεχτ οφτενδινγ µετηοδσ ον γροωτη ανδ ποπυλατιον στρυχτυρε οφ ψουνγ Χηινεσεφιρ πλαντατιον
项目
Œ·¨°
块状抚育
…¯²¦®·¨±§¬±ª
全垦抚育
’√¨ µ¤¯¯·¨±§¬±ª
带状抚育
≥·µ¬³·¨±§¬±ª
劈草抚育
≤«²³³¬±ª·¨±§¬±ª
不抚育
‘²·¨±§¬±ª
杉木保存率 ≥∏µ√¬√¤¯ µ¤·¨ k h l |{ qyz |{ qyt |v qxw {| qv| {s qtu
杉木树高 ‹ ¬¨ª«·k¦°l uyv qvv uxx qst uvw q{x ut| qws usu q|t
杉木地径 …¤¶¤¯ §¬¤° ·¨¨µk¦°l w q{u x qs| w qtz v qz{ u q{u
杉木单株生物量
Œ±§¬√¬§∏¤¯ ¥¬²°¤¶¶k®ª#·µ¨ p¨ tl t qyut| t qx|v{ t qwzyz s qxt|x s qwy|v
树高正态分布情况
‘²µ°¤¯ §¬¶·µ¬¥∏·¬²± ²©«¨¬ª«· 是 ¼¨ ¶ 是 ¼¨ ¶ 是 ¼¨ ¶ 是 ¼¨ ¶ 是 ¼¨ ¶
杉木树高偏度
⁄¨ ³¤µ·∏µ¨ §¨ªµ¨¨²©«¨¬ª«· p s qux p s qs{ s qt| s qus s qw{
地径正态分布情况
‘²µ°¤¯ §¬¶·µ¬¥∏·¬²± ²©¥¤¶¤¯ §¬¤°¨ ·¨µ 是 ¼¨ ¶ 非 ±² 是 ¼¨ ¶ 是 ¼¨ ¶ 非 ±²
杉木地径偏度
⁄¨ ³¤µ·∏µ¨ §¨ªµ¨¨²©¥¤¶¤¯ §¬¤°¨ ·¨µ p s qwy p s qvx s qst s quz s q{u
≠ 测定时间均为 t||{2s|2tu ∀ ׫¨ ·¬°¨ ²© ° ¤¨¶∏µ¨° ±¨·¬¶t||{2s|2tu q
312 不同抚育技术对杉木幼林抚育成本的影响
由于长期以来对杉木人工林的经营效益核算不够重视 o一方面造成财力的浪费 o另一方面由于盲目
强调高标准 o造成过度对森林生态系统的干扰破坏 ∀因此遵循自然规律 o合理利用自然力来调节人工林
tx 第 x期 林开敏等 }杉木幼林抚育技术的综合评价和决策
生态系统的生态过程是保持杉木人工林可持续经营和提高经营效益的一个重要因素 ∀从表 u可知 o单
位面积的 t次抚育用工量和总用工量在不同抚育技术之间存在明显差异 ∀按 z次抚育计算 o全垦抚育
的总费用最大 o达 vxss元Π«°u ~不抚育的总费用最小 ~块状抚育的总费用居中 o为 usvs元Π«°u ∀结合杉
木生长来看 o采用块状抚育较为适宜 ∀
表 2 不同抚育技术对抚育成本的影响 ≠
Ταβ .2 Τηε εφφεχτ οφτενδινγ τεχηνιθυεσ ον τενδινγ χοστ
项目
Œ·¨°
块状抚育
…¯²¦®·¨±§¬±ª
全垦抚育
’√¨ µ¤¯¯·¨±§¬±ª
带状抚育
≥·µ¬³·¨±§¬±ª
劈草抚育
≤«²³³¬±ª·¨±§¬±ª
不抚育
‘²·¨±§¬±ª
用工量 ¤¥²∏µ·¬°¨ k§¤¼¶Π«°u#·¬° l¨ tw qy ux qs us q{ | qw s
总用工量 ײ·¤¯ ¤¯¥²∏µ·¬°¨ k§¤¼¶Π«°ul tst qx tzx qs twx qy yx q{ s
单价 ¤¥²∏µ¦²¶·k¼∏¤±Π§¤¼l us qs us qs us qs us qs us qs
总费用 ײ·¤¯ ¬¨³¨ ±§¬·∏µ¨ k¼∏¤±Π«°ul usvs qs vxss qs u|tu qs tvty qs s
≠总用工量按 z次抚育计算 ot个工作日按 { «计算 qײ·¤¯ ¤¯¥²∏µ·¬°¨ º¤¶¦¤¯¦∏¯¤·¨§¥¤¶¨§²± ¶¨√¨ ± ·¬°¨ ¶·¨±§¬±ªo²±¨ §¤¼ º¤¶¦¤¯¦∏¯¤·¨§
¥¤¶¨§²± ¬¨ª«·«²∏µ¶q
313 不同抚育技术对杉木幼林林地植被的扰动效应
v1v1t 不同抚育技术对林地植被生长和生物量的影响 天然更新的林地植被是杉木幼林生态系统的
一个组成部分 o其受人为抚育干扰的影响如何很少研究和报道k姚茂和等 ot||tl ∀从本试验情况k表 v !
wl来看 o人为抚育措施对林地植被的区系组成 !层次结构和生长状况均有明显的影响 ∀
从层次结构和生长来看 o块状抚育由于林地植被的适当保留和控制 o杉木幼树生长已明显地超过林
地植被的高度 o形成了乔灌草多层次的林分结构 o即杉木居上层 o林地植被在下层 o灌木生长发育良好 o
平均植被的高度 o形成了乔灌草多层次的林分结构 o即杉木居上层 o林地植被在下层 o灌木生长发育良
好 o平均高 txv ¦°o盖度 xx h ∀而全垦抚育和劈草抚育由于过度干扰 o造成草本植物大量快速繁殖生
长 o因为杂草最容易生长在土壤不断遭受翻动的条件下 ∀灌木层有被抑制的趋势 o形成明显的杉木2草
本两层结构 o草本层的盖度为 |{ h ~不抚育林分由于林地植被全部保留不动 o通过天然更新途径 o有利
于林下灌木的旺盛生长 o其平均高和盖度分别为 uts ¦°和 |x h o从而也抑制了草本植物的生长 o并延
缓杉木的生长 o形成了灌木居上层 o杉木居下层的态势 ∀
表 3 不同抚育技术对林地植被生长的影响 ≠
Ταβ .3 Τηε εφφεχτ οφτενδινγ τεχηνιθυεσ ον γροωτη οφ ϖεγετατιον k ¤¨¶∏µ¨§¬± t||{2s|2tul
抚育方法
× ±¨§¬±ª ° ·¨«²§¶
种类k种l‘²q²©¶³¨¦¬¨¶ 覆盖度 ≤²√¨ µ¤ª¨ k h l 平均高度  ¤¨± «¨¬ª«·k¦°l
灌木
≥«µ∏¥
草本
‹ µ¨¥
藤本
¬¤±¤
合计
ײ·¤¯
灌木
≥«µ∏¥
草本
‹ µ¨¥
藤本
¬¤±¤
合计
ײ·¤¯
灌木
≥«µ∏¥
草本
‹ µ¨¥
藤本
¬¤±¤
优势植物
⁄²µ°¬±¤±·³¯¤±·¶³¨¦¬¨¶
块状抚育
…¯²¦®·¨±§¬±ª uu ts y v{ xx {s { tss txv y{ wx
白背叶野桐 !山黄麻 !小构树 !
棕叶狗尾草 !狗尾草 !弓果黍
全垦抚育
’√ µ¨¤¯¯·¨±§¬±ª tz tu y vx ux |{ x tss xv wz vw
白背叶野桐 !山黄麻 !五节芒 !
棕叶狗尾草 !狗尾草 !弓果黍
带状抚育
≥·µ¬³·¨±§¬±ª ty tu x vv xs {x y |{ tv{ ys ws
白背叶野桐 !山黄麻 !五节芒 !
棕叶狗尾草 !狗尾草 !弓果黍
劈草抚育
≤«²³³¬±ª·¨±§¬±ª t{ tt y vx vx |{ y tss y| xy ws
白背叶野桐 !小构树 !五节芒 !
棕叶狗尾草 !狗尾草 !弓果黍
不抚育
‘²·¨±§¬±ª tv y w uv |x ts v |{ uts vs yx
白背叶野桐 !山黄麻 !小构树 !
弓果黍
≠ 白背叶野桐 Μαλλοτυστενυιφολιυσo山黄麻 Τρεµα οριενταλισo小构树 Βρουσσονετια καζινοκι o棕叶狗尾草 Σεταρια πλιχατα o狗尾草 Σεταρια ¶³³qo
弓果黍 Χψρτοχοχχυµ πατενσo五节芒 Μισχαντηυσφλοριδυλυσq
ux 林 业 科 学 vz卷
不同抚育技术的林地植被总生物量表现出不抚育 块状抚育 劈草抚育 带状抚育 全垦抚育 ~
灌木层的生物量以不抚育的最高 o全垦抚育和劈草抚育最少 ~草本层的生物量则与灌木层生物量基本呈
相反趋势变化 o这可能是灌木层与草本层相互竞争的结果 ∀
表 4 不同抚育技术对林地植被生物量的影响 ≠
Ταβ .4 Τηε εφφεχτ οφτενδινγ τεχηνιθυεσ ον βιοµασσ οφ ϖεγετατιον (·Π«°2 )
项目
Œ·¨°
块状抚育
…¯²¦®·¨±§¬±ª
全垦抚育
’√ µ¨¤¯¯·¨±§¬±ª
带状抚育
≥·µ¬³·¨±§¬±ª
劈草抚育
≤«²³³¬±ª·¨±§¬±ª
不抚育
‘²·¨±§¬±ª
地上部分 „¥²√¨ ªµ²∏±§ v qy|u v qu|{ v qutu v qxzx w q|wx
灌木层 ≥«µ∏¥ ¤¯¼¨ µ t qytw s qzxt t quxx s q{|s w qx{z
草本层 ‹ µ¨¥ ¤¯¼¨ µ u qsz{ u qxwz t q|xz u qy{x s qvx{
地下部分 ˜±§¨µªµ²∏±§ t q|xw t qyss t qzwy t qzut u qxws
合计 ײ·¤¯ x qywy w q{|{ w q|x| x qu|y z qw{w
比值 •¤·¬² s qzx s qyx s qyy s qzt t qss
表 5 不同抚育技术对林地植被物种多样性的影响
Ταβ .5 Τηε εφφεχτ οφτενδινγ τεχηνιθυεσ ον διϖερσιτψ οφ υνδεργροωτη πλαντσ
项目
Œ·¨°
层次
¤¼¨ µ
块状抚育
…¯²¦®·¨±§¬±ª
全垦抚育
’√¨ µ¤¯¯·¨±§¬±ª
带状抚育
≥·µ¬³·¨±§¬±ª
劈草抚育
≤«²³³¬±ª·¨±§¬±ª
不抚育
‘²·¨±§¬±ª
灌木 ≥«µ∏¥ u qtwws t q|{sx t q|tyx u qs|tt t qyy|w
≥«¤±±²±2º¬¨±¨ µ 草本 ‹ µ¨¥ t qtzv{ t qsx{v s q{ysv t qsu{s s qwxvz
k Ηπl 藤本 ¬¤±¤ s qyxv| s qyuzt s qxssw s qywzu s qy|vt
总体 ײ·¤¯ u qwzz{ u qu|v{ t q{x|z u qvxtw t qwvzu
灌木 ≥«µ∏¥ s q{xsy s q{vty s q{wsx s q{wyt s qz{w{
≥¬°³¶²± 草本 ‹ µ¨¥ s qyxyt s qxx{{ s qwwzz s qw|sw s qusty
k ∆l 藤本 ¬¤±¤ s qxxwz s qwvuu s qv{xz s qw|yy s qxxyu
总体 ײ·¤¯ s q{|su s q{wyx s qzuv| s q{yzz s qytsx
v1v1u 不同抚育技术对林地植被物种多样性的影响 人为抚育措施对林地植被的物种多样性均有明
显的影响k表 xl ∀从林地植被组成和物种数来看 o除了块状抚育有较多种类 o不抚育的植物种类较少以
外 o其他的 v种抚育技术的植物种类没有明显的差异 ∀块状抚育的灌木层 !草本层和总体的林地植被物
种多样性指数 ≥«¤±±²±2º¬¨±¨ µ和 ≥¬°³¶²±多样性指数均为最高 o最低为不抚育 ∀这说明适度干扰有利于
林地植被物种多样性的提高 ∀
314 杉木幼林抚育技术的综合评价
v1w1t 目标和对策的确定 不同抚育技术对杉木幼林群落的影响是多方面的 o为了对不同抚育技术的
适宜度和合理性进行全面评价 o本文运用灰色局势决策理论和方法k郑松发等 ot||z ~t||{l o并从增加林
分生产力 !降低抚育成本和提高整个群落的生态效益等方面出发 o确定如下几个目标 }ktl杉木的保存率
最高 o以保持一定的群体优势和良好的林相 ~kul杉木幼树的树高和地径生长最高 o以确保杉木的顺利更
新和定居 ~kvl杉木幼林群落生物量最大 o以便形成合理的乔灌草多层群落结构 ~kwl杉木幼林群体结构
最优 o以保证充分发挥生产潜力 ~kxl林地植被物种多样性最高 o增加系统的稳定性 ~kyl林地水土流失量
最低 o以达到维护地力和保证林地可持续利用 ~kzl杉木抚育成本最低 o以提高林业生产的经济效益 ∀因
此 o抚育技术的合理选用是一个多目标决策的问题 ∀
vx 第 x期 林开敏等 }杉木幼林抚育技术的综合评价和决策
表 6 不同抚育对策下杉木幼林群落的目标值 ≠
Ταβ .6 Τηεταργετ ϖαλυε οφ ψουνγ Χηινεσεφιρ χοµ µυνιτψ υνδερ διφφερεντ τενδινγ µετηοδσ
项目
Œ·¨°
块状抚育
…¯²¦®·¨±§¬±ª
全垦抚育
’√¨ µ¤¯¯·¨±§¬±ª
带状抚育
≥·µ¬³·¨±§¬±ª
劈草抚育
≤«²³³¬±ª·¨±§¬±ª
不抚育
‘²·¨±§¬±ª
杉木保存率 ≥∏µ√¬√¤¯ µ¤·¨ k h l |{ qyz |{ qyt |v qxw {| qv| {s qtu
杉木树高 ‹ ¬¨ª«·k¦°l uyv qvv uxx qst uvw q{x ut| qws usu q|t
杉木地径 …¤¶¤¯ §¬¤°¨ ·¨µk¦°l w q{u x qs| w qtz v qz{ u q{u
杉木单株生物量
Œ±§¬√¬§∏¤¯ ¥¬²°¤¶¶k®ª#·µ¨ p¨ tl t qyut| t qx|v{ t qwzyz s qxt|x s qwy|v
林地植被生物量
˜±§¨µ¶·²µ¼ ³¯¤±·¥¬²°¤¶¶k·#«°pul x qywy w q{|{ w q|x| x qu|y z qw{w
水土流失程度
⁄¨ ªµ¨¨²©¶²¬¯ µ¨²¶¬²± w t v w x
物种多样性指数
≥³¨¦¬¨¶§¬√¨ µ¶¬·¼¬±§¨¬k Ηπtl u qwzz{ u qu|v{ t q{x|z u qvxtw t qwvzu
杉木树高偏度
⁄¨ ³¤µ·∏µ¨ §¨ªµ¨¨²©«¨¬ª«· s qux s qs{ s qt| s qus s qw{
杉木地径偏度
⁄¨ ³¤µ·∏µ¨ §¨ªµ¨¨²©¥¤¶¤¯ §¬¤° ·¨¨µ s qwy s qvx s qst s quz s q{u
杉木抚育成本
× ±¨§¬±ª¦²¶·k¼∏¤±#«°pul usvs qs vxss qs u|tu qs tvty qs s
≠水土流失程度参照文献k张先仪等 ot||yltl进行评分 ~分数越大 o水土流失越轻 q≥²¬¯ µ¨²¶¬²± §¨ªµ¨¨ º¤¶­∏§ª¨§¤¦¦²µ§¬±ª·² µ¨©¨µ¨±¦¨
§²¦∏°¨ ±·k«¤±ª ÷¬¤±¼¬ετ αλqot||yl«¬ª«¨µ¶¦²µ¨ √¤¯∏¨ o¯ ¶¨¶¬± ¶²¬¯ µ¨²¶¬²± ¤°²∏±·q
tl 马祥庆 1杉木人工林长期生产力维持研究 1 南京林业大学博士学位论文 ot||{ oyu ∗ zs q
根据上述的确定目标 o选择杉木保存率 !杉木树高 !杉木地径 !单株生物量 !杉木树高偏度 !杉木地径
偏度 !林地植被生物量 !林地植被物种多样性指数 !水土流失程度和抚育成本共 ts个指标用于综合评
价 ~具体的抚育对策有 }ktl块状抚育技术 ~kul全垦抚育技术 ~kvl带状抚育技术 ~kwl劈草抚育技术 ~kxl
不抚育技术k表 yl ∀
v1w1u 效果测度的选择及单目标决策矩阵 前 z个目标值越大越好 o故选择上项效果测度 o其计算公
式如下 }
ριϕkπl € υιϕkπlr°¤¬ °¤¬ υιϕkπl ktl
后 v个目标值越小越好 o故选择下项效果测度 o其计算公式如下 }
ριϕkπl € °¬± °¬± υιϕkπlΠυιϕkπl kul
式中 oυιϕkπl为第 π个目标下第 ι个事件第ϕ个对策的白化值kι € tl o即把杉木幼林群落的抚育技术看
成一个事件 ~ϕ€ t ou ov ow ox o即把 x种不同抚育技术看成 x个对策 ~目标 π € t ou ov ow ox oy oz o{ o| otsl ~°¤¬
°¤¬ υιϕkπl为第 π个目标下第 ι个事件所有对策取得的白化值集中的最大者 ~°¬± °¬± υιϕkπl为第 π个目
标下第 ι个事件所有对策取得的白化值集中的最小者 ∀由上面各式计算而组成的单目标决策矩阵见表 z∀
表 z中的 σιϕ为局势标记 o它标明某目标下事件与对策二元组合对应的效果测度 ∀从该表可知 o如果
单纯为了追求杉木保存率 o则最好采用块状抚育和全垦抚育 ~如果单纯为了追求杉木高径生长 o则最好
采用块状抚育和全垦抚育 ~如果单纯为了追求最低的抚育成本 o则最好采用不抚育或劈草抚育 o总之 o只
要在该表中挑出效果测度最大的对应幼林抚育技术就能实现某一目标 ∀然而 o我们并不是单纯为了追
求某一目标 ∀而是想寻找一种既能有效地减少林地植被对杉木的竞争 o保持杉木的正常生长 o又能降低
抚育成本和保持地力及物种多样性的幼林抚育技术 ∀
wx 林 业 科 学 vz卷
表 7 杉木幼林抚育技术的单目标决策矩阵 ∆( π)
Ταβ .7 Τηεστρατεγιχ µατριξ οφ σινγλεταργετ οφ διφφερεντ τενδινγ τεχηνιθυεσ
∆ktl € kρttktlΠσtt ρtuktlΠσtu ρtvktlΠσtv ρtwktlΠσtw ρtxktlΠσtxl € kt qssΠσttt qssΠσtus q|xΠσtvs q|tΠσtws q{tΠσtxl
∆kul € kρttkulΠσtt ρtukulΠσtu ρtvkulΠσtv ρtwkulΠσtw ρtxkulΠσtxl € kt qssΠσtts q|zΠσtus q{|Πσtvs q{vΠσtws qzzΠσtxl
∆kvl € kρttkvlΠσtt ρtukvlΠσtu ρtvkvlΠσtv ρtwkvlΠσtw ρtxkvlΠσtxl € ks q|xΠσttt qssΠσtus q{uΠσtvs qzwΠσtws qxxΠσtxl
∆kwl € kρttkwlΠσtt ρtukwlΠσtu ρtvkwlΠσtv ρtwkwlΠσtw ρtxkwlΠσtxl € kt qssΠσtts q|{Πσtus q|tΠσtvs qvuΠσtws qu|Πσtxl
∆kxl € kρttkxlΠσtt ρtukxlΠσtu ρtvkxlΠσtv ρtwkxlΠσtw ρtxkxlΠσtxl € ks qzxΠσtts qyxΠσtus qyyΠσtvs qztΠσtwt qssΠσtxl
∆kyl € kρttkylΠσtt ρtukylΠσtu ρtvkylΠσtv ρtwkylΠσtw ρtxkylΠσtxl € ks q{sΠσtts qusΠσtus qysΠσtvs q{sΠσtwt qssΠσtxl
∆kzl € kρttkzlΠσtt ρtukzlΠσtu ρtvkzlΠσtv ρtwkzlΠσtw ρtxkzlΠσtxl € kt qssΠσtts q|vΠσtus qzxΠσtvs q|xΠσtws qx{Πσtxl
∆k{l € kρttk{lΠσtt ρtuk{lΠσtu ρtvk{lΠσtv ρtwk{lΠσtw ρtxk{lΠσtxl € ks qvuΠσttt qssΠσtus qwuΠσtvs qwsΠσtws qtzΠσtxl
∆k|l € kρttk|lΠσtt ρtuk|lΠσtu ρtvk|lΠσtv ρtwk|lΠσtw ρtxk|lΠσtxl € ks qsuΠσtts qsvΠσtut qssΠσtvs qswΠσtws qstΠσtxl
∆ktsl € kρttktslΠσtt ρtuktslΠσtu ρtvktslΠσtv ρtwktslΠσtw ρtxktslΠσtxl € ks qw{Πσtts qtsΠσtus quxΠσtvs qyyΠσtwt qssΠσtxl
v1w1v 多目标最优局势的选择 为了实现多目标的最优决策 o必须把 ts个目标的效果测度转变为综
合效果测度 ∀用如下公式计算 }
ριϕk Ε l € tΠΝ Ε
ν
π € t
ριϕkπl kvl
但由于不同目标其重要性不同 o因此不同目标分别给予不同的权重 Ωπ o故式kvl可变为如下公式 }
ριϕk Ε l € Ε
ν
π € t
Ωπριϕkπl kwl
取 Ωu € s qtv oΩt ov ow oy oz ots € s qtu oΩx o{ o| € s qsx o根据式kwl计算如下 ts个目标的综合决策矩阵 ∆
k Ε l }
∆k Ε l € kρttk Ε lΠσtt ρtuk Ε lΠσtu ρtvk Ε lΠσtv ρtwk Ε lΠσtw ρtxk Ε lΠσtxl
€ ks q{tuΠσtt s qzsvΠσtu s qzvuΠσtv s qy|tΠσtw s qyyyΠσtxl
从 ∆k Ε l可知 o杉木幼林抚育技术的局势优劣排列依次为 }σtt  σtv  σtx  σtu  σtw o即块状抚育优
于带状抚育 o带状抚育优于全垦抚育 o全垦抚育优于劈草抚育 o劈草抚育优于不抚育 ∀这是从 ts个目标
综合考虑后得出的结果 o对今后指导杉木幼林抚育具有重要的实践意义 ∀
w 小结
不同抚育技术对杉木幼林的保存率 !杉木生长 !单株生物量和群体结构都有明显的影响 ∀块状抚育
和全垦抚育有利于提高杉木的保存率 o它们分别是 |{1yz h和 |{1yt h ∀而不抚育的杉木保存率则较
低 o仅为 {s1tu h ∀杉木幼林平均树高表现出块状抚育 全垦抚育 带状抚育 劈草抚育 不抚育的
趋势 ~平均地径则表现出全垦抚育 块状抚育 带状抚育 劈草抚育 不抚育的趋势 ~抚育技术对地径
的影响大于树高 ∀不同抚育技术下的杉木群体树高频率分布均符合近似正态发布 o但块状抚育和全垦
抚育的杉木群体呈现轻度右偏群体 o而不抚育的杉木群体树高呈现轻度的左偏群体 ~全垦抚育和不抚育
的杉木群体地径不符合正态分布 o即严重左偏或右偏群体 ~而其他 v种抚育技术则符合正态分布 ∀块状
抚育 !全垦抚育 !带状抚育和劈草抚育的杉木单株生物量均高于不抚育 o分别为不抚育的 v1wy !v1ws !
v1tx和 t1tt倍 ∀
全垦抚育的总用工量和总费用量最大 o不抚育最小 o块状抚育居中 ∀块状抚育有利于形成乔灌草多
层次的林分结构 o也有利于林地植被物种多样性的提高 ∀林地植被总生物量表现出不抚育 块状抚育
劈草抚育 带状抚育 全垦抚育 ~灌木层的生物量以不抚育的最高 o全垦抚育和劈草抚育最少 ~草本
层的生物量则与灌木层基本呈相反趋势变化 o这可能是灌木层与草本层相互竞争的结果 ∀
从单目标决策来看 o如果单纯为了追求杉木高径生长 o则最好采用块状抚育和全垦抚育 ~如果单纯
为了追求最低的抚育成本 o则最好采用不抚育或劈草抚育 ~总之 o只要挑出效果测度最大所对应幼林抚
xx 第 x期 林开敏等 }杉木幼林抚育技术的综合评价和决策
育技术就能实现某一目标 ∀然而 o我们并不是单纯为了追求某一目标 ∀而是想寻找一种能有效地减少
林地植被对杉木的竞争 o保持杉木的正常生长 o又能降低抚育成本和保持地力及物种多样性的幼林抚育
技术 ∀运用灰色局势决策理论对不同抚育技术进行多目标决策 o结果表明 o块状抚育优于带状抚育 o带
状抚育优于全垦抚育 o全垦抚育优于劈草抚育 o劈草抚育优于不抚育 ∀这对今后指导杉木幼林抚育具有
重要的实践意义 ∀
参 考 文 献
韩永富译 1 按生物学方法进行森林植被控制的趋势 1 国外林业 ot||w ouwkul }tu ∗ tv
罗菊春 o王庆锁 o牟长城等 1干扰对天然红松林植物多样性的影响 1 林业科学 ot||z ovvkyl }w|{ ∗ xsv
马克平 1生物群落多样性的测度方法 1中国科学院生物多样性委员会编 1生物多样性研究的原理与方法 1 北京 }中国科学技术出版社 o
t||w otwt ∗ tyx
姚茂和 o盛炜彤 o熊有强等 1杉木林林下植被及其生物量的研究 1 林业科学 ot||t ouzkyl }yww ∗ ywz
俞新妥主编 1 杉木栽培学 1福州 }福建科学技术出版社 ot||z otuw ∗ tvz
张先仪 o盛炜彤 o邓宗付等 1杉木幼林不同抚育方法的效果评价 1 世界林业研究 ot||y o|k专集l }{y ∗ {|
郑松发 o郑德璋 o廖宝文等 1三种红树林乔木树种在灌木群落中定居和竞争的研究 1 林业科学 ot||z ovvk专刊 tl }wz ∗ xy
郑松发 o郑德璋 o廖宝文等 1红树植物半人工小群落的生态学研究2不间伐的灌木环境对乔木群体的适宜度及群落改造决策 1 林业科学
研究 ot||{ ottkvl }u{| ∗ u|w
周显昌译 1 加利福尼亚植被综合管理的进展和未来 1 国外林业 ot||v ouvkul }t| ∗ uu
ƒ¯¬±·∞ ¤±§≤«¬¯§¶≥ • q∞©©¨¦·²©¶«¤§¬±ªo°∏¯¦«¬±ª¤±§√¨ ª¨·¤·¬²± ¦²±·µ²¯ ²± ⁄²∏¯ª¯¤¶2©¬µ¶¨ §¨¯¬±ªªµ²º·«¤±§¶²¬¯ º¤·¨µ¶∏³³¯¼ qƒ²µq∞¦²¯ q¤±¤ª¨ qo
t|{z ot{ }t{| ∗ usv
‘¨ º·²± ° ƒ ¤±§²¯ ¬¯©©¨ ° „ q„¥²√¨ 2ªµ²∏±§§µ¼ °¤·¨µ³¤µ·¬·¬²±¬±ªo¶¬½¨ √¤µ¬¤·¬²±o¤±§¦²°³¨·¬·¬√¨ ³µ²¦¨¶¶¨¶º¬·«¬± ¶¨¦²±§2ªµ²º·«¥¯¤¦®¶³µ∏¦¨ ¶·¤±§¶q≤¤±q
qƒ²µq• ¶¨qot||v ouv }t|tz ∗ t|u|
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t||v oyu }tzv ∗ t{z
5园艺学报6ussu年征订启事
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5园艺学报6是中国园艺学会主办的学术刊物 o刊载有关果树 !蔬菜 !观赏植物和西瓜 !甜瓜等方面未
经发表的科研报告及研究简报 !经过省k直辖市l级审定或鉴定的新品种 !学术活动报道 !新书征订及广
告等 ∀读者对象主要是园艺科研人员 !大专院校师生及专业技术人员 ∀
本刊 ussu年改为大 ty开本 o|y页 o双月 ux日出版 ∀每期定价 y元 o全年 vy元 ∀国内外公开发行 o
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yx 林 业 科 学 vz卷