不同營林措施對黔中馬尾松天然次生純林生物量的影響

　　摘要： 以黔中地區馬尾松天然次生純林為研究對象，實施幼齡林撫育、中齡林間伐及近熟林擇伐措施林分與對照林分生物量的對比結果表明：撫育林分的平均木、目標樹和林分總生物量分別達到對照林分的1.83、1.59和1.15倍;間伐與擇伐林分目標樹生物量的年增長量均顯著高于對照林分，間伐林分喬木層生物量的增長量與增長率均高于對照林分，撫育增加了平均單株生物量和喬木層總生物量，間伐與擇伐對林分目標樹生物量和喬木層總生物量的增長均有促進作用，對林下植被生物量的促進作用不明顯。

　　關鍵詞： 黔中地區; 馬尾松; 天然次生純林; 生物量; 營林措施

　　《安徽林業科技》是由安徽省林業科學研究院和安徽省林學會共同主辦的國內外公開發行的林業科學技術類期刊，已被《中文科技期刊數據庫》、《中國學術期刊(光盤版)》全文收錄。

　　馬尾松(Pinus massoniana)是黔中地區的主要鄉土樹種，具有速生、豐產、優質等特點，但由于黔中地區存在石漠化現象，馬尾松天然次生林的生產力很難提高[ 1 - 2 ]。撫育、間伐與擇伐是森林經營的主要方式，對森林的生長、結構與功能有重要影響。生物量作為林分生產力的重要體現，是森林生態系統物質與能量循環的基礎，在森林的結構與功能中具有重要地位[ 3 - 5 ]。目前，關于不同營林措施對馬尾松生物量影響的研究較少，本文對黔中地區已開展幼齡林撫育、中齡林間伐和近熟林擇伐的馬尾松天然次生純林進行樣地調查，通過對比經營林分與對照林分的生物量，評價不同營林措施在黔中地區的實施效果，為今后建立適合該地區的森林可持續經營技術體系提供理論參考。

　　1 研究區概況

　　研究區位于貴州省中部的息烽縣和開陽縣(106°27′～107°17′E，26°48′～27°22′N)海拔 1 000～1 400 m，地形多樣，以山地為主。北亞熱帶和南溫帶季風氣候，年平均氣溫為10.6～15.3 ℃，年降水量1 000 mm左右。植被以馬尾松、杉木(Cunninghamia lanceolata)為主，馬尾松天然林多經過人為砍伐和破壞后自然恢復成次生林。

　　2 研究方法

　　2. 1 試驗林營造

　　試驗林為開陽縣和息烽縣的馬尾松天然次生純林，林分初始年郁閉度均達到0.8以上，對其林分設計了幼齡林撫育、中齡林間伐和近熟林擇伐三種經營措施，并分別設計了相應的對照林分。經營林分與對照林分初始條件相似，經營林分采取相應經營措施，對照林分不采取任何經營措施。

　　2. 2 營林措施

　　2. 2. 1 撫育

　　實施時間為2010年，實施對象為9年生馬尾松幼齡林，初始年撫育林分林木株數密度約為3 000株/hm2。人工輔助調節林木水平分布、樹種組成，改善優質植株生長空間，實現林分混交。進行撫育、間伐、修枝、補植等，伐除對培育目標植株有競爭和干擾的喬木，對林下目標樹附近高大的灌木和草本進行清除。撫育措施不定期進行。

　　2. 2. 2 間伐

　　實施時間為2013年，實施對象為18年生馬尾松中齡林，間伐前的株數密度為2 269株/hm2。為了目標樹和林分內其他林木更好生長，進行單株間伐，伐除對培育目標植株有干擾和林分密集部分長勢差的喬木。間伐實施1次，株數間伐強度為39.18%。

　　2. 2. 3 擇伐

　　實施時間為2013年，實施對象為22年生馬尾松近熟林。擇伐前的株數密度為1 443株/hm2。進行單株擇伐，以目標樹為核心采伐競爭木和干擾木，在無目標樹的區域調節林分密度，擇伐霸王樹，增加林中空隙。擇伐實施一次，株數擇伐強度為37.64%。

　　2. 3 樣地調查

　　2. 3. 1 喬木層調查

　　2013年設置間伐林、擇伐林固定樣地各8個，包括4個經營樣地和4個對照樣地，間伐樣地為半徑8.92 m的樣圓，對照樣地為半徑5.64 m的樣圓，每個樣圓周圍(含樣圓)設置約667 m2左右的保護區。2017年，在撫育林中設置6個20 m×20 m的臨時樣地(包括3個經營樣地和3個對照樣地)。調查喬木層時，對5 cm以上的喬木進行編號，標注胸徑測量位置，標記好目標樹。根據林分的實際生長情況，按照《森林撫育規程GB/T 15781- 2015》確定目標樹，在對照樣地也做好目標樹標記。胸徑測量采用鋼圍尺測量，樹高低于7 m用塔尺測量，高于7 m采用激光樹木測高儀DZH-30測量。固定樣地調查從2013年開始，間隔期為1年，調查5次(4次復查)。臨時樣地在2017年調查1次。

　　2. 3. 2 林下層調查

　　2017年，在間伐林和擇伐林中分別設置4個20 m×20 m的臨時樣地(含對照樣地)，記錄灌木層與草本層物種和株數，測量灌木的地徑、樹高及草本的覆蓋度。由于撫育措施會不定期對林下高大灌木和草本進行清除，所以本研究只對間伐林和擇伐林的林下植被生長情況進行分析。

　　2. 4 數據處理方法

　　2. 4. 1 生物量計算

　　采用模型法計算馬尾松生物量，根據黔中地區馬尾松標準木生物量的實測數據，建立馬尾松生物量的相對生長方程，具體如下。

　　2. 4. 2 林木優勢度計算

　　計算樹木優勢度并做分級，林木優勢度=胸徑/樣地平均胸徑×樹高/樣地平均樹高。優勢度≥1.3為優勢木，1.3>優勢度≥0.7為一般木、優勢度<0.7為被壓木。

　　2. 4. 3 方差分析

　　用SPSS18.0軟件的單因素方差分析(one Way-ANOVA)和Duncan多重比較檢驗林分不同經營措施之間生物量的差異性。統計分析、作圖用Excel2007和SPSS18.0軟件完成。

　　3 結果與分析

　　3. 1 撫育對林分生物量的影響

　　由撫育對馬尾松天然次生純林生物量的影響(表1)可以看出，撫育對林分生物量的生長有促進作用。撫育林分的喬木種類有4種，對照林分僅2種，在株數密度較小的情況下，撫育林分的平均單株生物量、目標樹生物量和喬木總生物量均表現出優勢。(1)撫育林分的平均單株生物量0.055±0.030 t/株，大于對照林分的0.030±0.012 t/株。單株目標樹生物量為0.102±0.056 t/株，達到對照林分的1.59倍。(2)撫育林分的株數密度為2 125株/hm2，與對照林分相比降低了33.07%。撫育林分密度雖小，喬木層總生物量卻高于對照林分，撫育林分喬木生物量為97.10±6.47 t/hm2，比對照林分高出13.39 t/hm2。撫育林分中除馬尾松外，其他樹種的株數所占比例為9.95%，比對照高6.63個%。可見，撫育措施可以減小林分密度、增加物種數量、提高林木混交比例、增加平均單株生物量以及喬木層總生物量