杉木大中徑材試驗(yàn)林培育技術(shù)研究

杉木大中徑材試驗(yàn)林培育技術(shù)研究

杉木是中國(guó)特有的優(yōu)良速生樹種，種植面積為1093萬hm。1材料和方法1.1中亞地區(qū)風(fēng)景區(qū)試驗(yàn)地包括西山林場(chǎng)（109°18′E,25°12′N）、貝江河林場(chǎng)（108°35′E,24°49′N）、咸水林場(chǎng)（110°75′E,25°52′N）和山口林場(chǎng)（107°55′E,24°42′N），均屬中亞熱帶季風(fēng)氣候（表1）。1.2造林試驗(yàn)設(shè)計(jì)材料來源于西山林場(chǎng)、貝江河林場(chǎng)、咸水林場(chǎng)和山口林場(chǎng)的種質(zhì)控制、立地控制和密度控制試驗(yàn)示范林。試驗(yàn)示范林于1993—2017年造林，林齡為3～27年，造林苗木種子來源于各試驗(yàn)點(diǎn)的杉木種子園良種。造林苗木為裸根苗和輕基質(zhì)容器苗，苗木等級(jí)為Ⅱ級(jí)以上，即裸根苗苗高27cm以上、地徑0.35cm以上，輕基質(zhì)容器苗苗高20cm以上、地徑0.30cm以上。整地方式為穴狀整地，穴規(guī)格為40cm×40cm×40cm（底長(zhǎng)×底寬×深），株行距為2m×2m或2.5m×2m，部分施肥撫育試驗(yàn)林整地時(shí)配合開展不施基肥、施基肥和施基肥+追肥的試驗(yàn)處理。初植密度為2000～2500株/hm種質(zhì)控制試驗(yàn)林林齡為12～26年，以當(dāng)?shù)仄胀ǚN林分為對(duì)照，良種林分和對(duì)照林分同一年造林，并采用相同的造林密度和撫育管理措施。立地控制試驗(yàn)示范林選擇在不同的立地指數(shù)、海拔及坡向、坡位造林，立地指數(shù)為14～22，海拔為<200、200～400、400～600、600～800和800～1000m，坡向?yàn)闁|、南、西、北、東南、東北、西南和西北，坡位為上、中、下以及山脊。密度控制試驗(yàn)示范林在良種林分基礎(chǔ)上，對(duì)不同立地條件及林齡的林分進(jìn)行不同強(qiáng)度（間伐1次、2次和3次）的撫育，將保留密度控制在800～1000、1000～1200、1200～1400、1400～1600和1600～1800株/hm1.3計(jì)算和統(tǒng)計(jì)分析2014年11月—2020年10月，對(duì)各試驗(yàn)點(diǎn)的試驗(yàn)示范林進(jìn)行抽樣調(diào)查，共調(diào)查樣地144塊，樣地面積為600m分別計(jì)算每塊樣地林分的平均樹高、胸徑和單株材積。單株材積（V,m式中，D為胸徑（cm);H為樹高（m）。按照LY/T1384-2007采用Excel2010和SPSS18.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的匯總及統(tǒng)計(jì)分析；以單因素方差分析（one-wayANOVA）和Duncan新復(fù)極差法比較不同數(shù)據(jù)間的差異。2結(jié)果與分析2.1不同林場(chǎng)造林樹種生長(zhǎng)情況采用杉木良種造林，良種林分的樹高、胸徑和蓄積量均顯著（P<0.05）或極顯著（P<0.01）高于普通種林分（CK）（表2）。咸水林場(chǎng)12年生良種林分的樹高、胸徑和蓄積量比CK分別高出33.70%、42.02%和73.85%,20年生時(shí)高出59.80%、27.22%和75.51%；貝江河林場(chǎng)12年生良種林分的樹高、胸徑和蓄積量比CK分別高出15.24%、32.28%和25.44%,22年生時(shí)分別高出25.74%、14.04%和59.71%；西山林場(chǎng)12年生良種林分的樹高、胸徑和蓄積量比CK分別高出52.69%、49.60%和136.36%,26年生時(shí)分別高出58.16%、31.09%和145.99%；山口林場(chǎng)21年生良種林分的樹高、胸徑和蓄積量比CK分別高出34.78%、40.46%和77.69%。咸水林場(chǎng)20年生良種林分大中徑材株數(shù)占比為72.40%(CK32.00%），大中徑材蓄積量占比為91.24%(CK60.87%）；山口林場(chǎng)21年生良種林分大中徑材株數(shù)占比為89.66%(CK37.49%），大中徑材蓄積量占比為94.74%(CK55.22%）；貝江河林場(chǎng)22年生良種林分大中徑材株數(shù)占比為71.50%(CK30.00%），大中徑材蓄積量占比為83.60%(CK47.36%）；西山林場(chǎng)26年生良種林分大中徑材株數(shù)占比為99.60%(CK54.60%），大中徑材蓄積量占比為100.00%(CK76.20%）（表3）。20年生以上的良種林分中有70.00%以上林木可達(dá)大中徑級(jí)，26年生時(shí)100%的林木達(dá)大中徑級(jí)。使用優(yōu)良的種質(zhì)材料培育杉木大中徑材，可提高林地單位面積產(chǎn)量，也可有效地優(yōu)化材種結(jié)構(gòu)，提高大中徑材等高規(guī)格材的比例。在優(yōu)良種質(zhì)的前提下，選擇壯苗造林，可取得更好的效果。2.2不同海拔高度、坡向、坡位、400m的不同立地條件下的樹高生長(zhǎng)狀況立地指數(shù)對(duì)杉木林分生長(zhǎng)量及木材徑級(jí)結(jié)構(gòu)影響顯著（P<0.05）（表4）。立地指數(shù)為14時(shí)，19年生林分中，中徑材株數(shù)和蓄積量占比均小于50.00%，該立地條件下適宜培育中小徑材。立地指數(shù)為16時(shí)，19～22年生林分總蓄積量為283.3～382.4m貝江河林場(chǎng)的林分生長(zhǎng)量在不同海拔區(qū)間差異顯著（P<0.05）；海拔對(duì)樹高生長(zhǎng)的影響最大，位于200～600m海拔區(qū)間內(nèi)林分的樹高極顯著高于200m以下海拔區(qū)間內(nèi)的林分（P<0.01）；位于400～600m海拔區(qū)間內(nèi)林分的年均蓄積量顯著高于200m以下海拔區(qū)間內(nèi)的林分（P<0.05）（表5）。其他試驗(yàn)點(diǎn)的林分生長(zhǎng)量在不同海拔區(qū)間差異不顯著。從數(shù)值上看，400～800m的海拔范圍最適合杉木林分生長(zhǎng)；200～400m的海拔范圍也可種植杉木，但林分生長(zhǎng)稍差；在過低的海拔（<200m）種植杉木，難以獲得理想的林分生長(zhǎng)量。不同坡向或坡位間樹高差異顯著（P<0.05）（表6）。東坡、南坡、西坡和東北坡樹高生長(zhǎng)較好，西北坡樹高生長(zhǎng)最差。從樹高、胸徑和蓄積量總體來看，東坡和南坡表現(xiàn)較好；西坡、東南坡、東北坡和西南坡幾個(gè)坡向間林分生長(zhǎng)差異不大；北坡和西北坡林分生長(zhǎng)稍差。從坡位來看，中和下坡林分的樹高均顯著高于山脊上的林分（P<0.05），中坡的林分生長(zhǎng)最好，其次為下坡，再次為上坡。在杉木大中徑材培育過程中，選擇海拔400～800m、立地指數(shù)16～18的地塊培育中徑材或大中徑材，立地指數(shù)大于20的地塊培育大徑材最為適宜，并選擇東坡、南坡、西坡、東南坡、東北坡和西南坡，坡位為中坡或下坡的地塊進(jìn)行造林，可獲得更高的林分生長(zhǎng)量，山脊上不宜培育杉木大中徑材。2.3不同立地指數(shù)林分保留密度林分保留密度對(duì)林分樹高、胸徑、蓄積量和木材徑級(jí)結(jié)構(gòu)均有一定影響，根據(jù)不同立地條件，選擇適宜的林分保留密度可達(dá)到最優(yōu)生長(zhǎng)量（表7）。立地指數(shù)為16時(shí)，山口林場(chǎng)22年生林分保留密度為800～1000、1000～1200和1200～1400株/hm立地指數(shù)為18時(shí)，山口林場(chǎng)22年生林分保留密度為800～1000和1000～1200株/hm立地指數(shù)為22時(shí)，山口林場(chǎng)21年生林分保留密度為800～1000株/hm立地指數(shù)為16～18時(shí)，以培育中徑材或大中徑材為主，以2000或2500株/hm2.4間伐強(qiáng)度與生長(zhǎng)量西山林場(chǎng)施基肥的新造林生長(zhǎng)量稍高于無基肥的新造林，基肥+追肥處理的新造林生長(zhǎng)量最高，樹高間的差異較大（表8）。在西山林場(chǎng)11年生間伐試驗(yàn)林中，追肥的林分生長(zhǎng)量高于未追肥林分；間伐強(qiáng)度較大林分的生長(zhǎng)量在追肥與未追肥間的差異更大。統(tǒng)一施肥條件下，間伐3年后，保留密度為1380株/hm山口林場(chǎng)25年生間伐試驗(yàn)林共間伐3次，分別為第6年間伐第1次，第15年間伐第2次，第22年間伐第3次。其生長(zhǎng)量總體表現(xiàn)為間伐后追肥的林分生長(zhǎng)量高于未追肥林分，在保留密度為900株/hm2.5有效栽培模式的栽培效果不同林齡試驗(yàn)林分的生長(zhǎng)量均高于LY/T1384-20073杉木大中徑材高效栽培模式本研究針對(duì)市場(chǎng)急需的杉木大徑材少、材種供給結(jié)構(gòu)失衡以及大中徑材栽培技術(shù)不配套等問題，圍繞杉木大中徑材培育目標(biāo)，開展杉木大中徑材高產(chǎn)林培育技術(shù)研究，調(diào)查分析了4個(gè)不同試驗(yàn)地點(diǎn)的杉木種質(zhì)控制、立地控制和密度控制等試驗(yàn)示范林的樹高、胸徑、蓄積生長(zhǎng)量以及林分的木材徑級(jí)結(jié)構(gòu)，最終確立杉木大中徑材高效栽培模式。該模式要求選擇杉木良種為造林材料，采用苗木等級(jí)為Ⅱ級(jí)以上的裸根苗或輕基質(zhì)容器苗造林；選擇立地指數(shù)為16～22的東坡、南坡、西坡、東南坡、東北坡和西南坡以及坡位為中坡或下坡的地塊為造林地，以水平帶狀和穴墾方式整地，挖穴規(guī)格為40cm×40