不同营林措施对黔中马尾松天然次生纯林生物量的影响

　　摘要： 以黔中地区马尾松天然次生纯林为研究对象，实施幼龄林抚育、中龄林间伐及近熟林择伐措施林分与对照林分生物量的对比结果表明：抚育林分的平均木、目标树和林分总生物量分别达到对照林分的1.83、1.59和1.15倍;间伐与择伐林分目标树生物量的年增长量均显著高于对照林分，间伐林分乔木层生物量的增长量与增长率均高于对照林分，抚育增加了平均单株生物量和乔木层总生物量，间伐与择伐对林分目标树生物量和乔木层总生物量的增长均有促进作用，对林下植被生物量的促进作用不明显。

　　关键词： 黔中地区; 马尾松; 天然次生纯林; 生物量; 营林措施

　　《安徽林业科技》是由安徽省林业科学研究院和安徽省林学会共同主办的国内外公开发行的林业科学技术类期刊，已被《中文科技期刊数据库》、《中国学术期刊(光盘版)》全文收录。

　　马尾松(Pinus massoniana)是黔中地区的主要乡土树种，具有速生、丰产、优质等特点，但由于黔中地区存在石漠化现象，马尾松天然次生林的生产力很难提高[ 1 - 2 ]。抚育、间伐与择伐是森林经营的主要方式，对森林的生长、结构与功能有重要影响。生物量作为林分生产力的重要体现，是森林生态系统物质与能量循环的基础，在森林的结构与功能中具有重要地位[ 3 - 5 ]。目前，关于不同营林措施对马尾松生物量影响的研究较少，本文对黔中地区已开展幼龄林抚育、中龄林间伐和近熟林择伐的马尾松天然次生纯林进行样地调查，通过对比经营林分与对照林分的生物量，评价不同营林措施在黔中地区的实施效果，为今后建立适合该地区的森林可持续经营技术体系提供理论参考。

　　1 研究区概况

　　研究区位于贵州省中部的息烽县和开阳县(106°27′～107°17′E，26°48′～27°22′N)海拔 1 000～1 400 m，地形多样，以山地为主。北亚热带和南温带季风气候，年平均气温为10.6～15.3 ℃，年降水量1 000 mm左右。植被以马尾松、杉木(Cunninghamia lanceolata)为主，马尾松天然林多经过人为砍伐和破坏后自然恢复成次生林。

　　2 研究方法

　　2. 1 试验林营造

　　试验林为开阳县和息烽县的马尾松天然次生纯林，林分初始年郁闭度均达到0.8以上，对其林分设计了幼龄林抚育、中龄林间伐和近熟林择伐三种经营措施，并分别设计了相应的对照林分。经营林分与对照林分初始条件相似，经营林分采取相应经营措施，对照林分不采取任何经营措施。

　　2. 2 营林措施

　　2. 2. 1 抚育

　　实施时间为2010年，实施对象为9年生马尾松幼龄林，初始年抚育林分林木株数密度约为3 000株/hm2。人工辅助调节林木水平分布、树种组成，改善优质植株生长空间，实现林分混交。进行抚育、间伐、修枝、补植等，伐除对培育目标植株有竞争和干扰的乔木，对林下目标树附近高大的灌木和草本进行清除。抚育措施不定期进行。

　　2. 2. 2 间伐

　　实施时间为2013年，实施对象为18年生马尾松中龄林，间伐前的株数密度为2 269株/hm2。为了目标树和林分内其他林木更好生长，进行单株间伐，伐除对培育目标植株有干扰和林分密集部分长势差的乔木。间伐实施1次，株数间伐强度为39.18%。

　　2. 2. 3 择伐

　　实施时间为2013年，实施对象为22年生马尾松近熟林。择伐前的株数密度为1 443株/hm2。进行单株择伐，以目标树为核心采伐竞争木和干扰木，在无目标树的区域调节林分密度，择伐霸王树，增加林中空隙。择伐实施一次，株数择伐强度为37.64%。

　　2. 3 样地调查

　　2. 3. 1 乔木层调查

　　2013年设置间伐林、择伐林固定样地各8个，包括4个经营样地和4个对照样地，间伐样地为半径8.92 m的样圆，对照样地为半径5.64 m的样圆，每个样圆周围(含样圆)设置约667 m2左右的保护区。2017年，在抚育林中设置6个20 m×20 m的临时样地(包括3个经营样地和3个对照样地)。调查乔木层时，对5 cm以上的乔木进行编号，标注胸径测量位置，标记好目标树。根据林分的实际生长情况，按照《森林抚育规程GB/T 15781- 2015》确定目标树，在对照样地也做好目标树标记。胸径测量采用钢围尺测量，树高低于7 m用塔尺测量，高于7 m采用激光树木测高仪DZH-30测量。固定样地调查从2013年开始，间隔期为1年，调查5次(4次复查)。临时样地在2017年调查1次。

　　2. 3. 2 林下层调查

　　2017年，在间伐林和择伐林中分别设置4个20 m×20 m的临时样地(含对照样地)，记录灌木层与草本层物种和株数，测量灌木的地径、树高及草本的覆盖度。由于抚育措施会不定期对林下高大灌木和草本进行清除，所以本研究只对间伐林和择伐林的林下植被生长情况进行分析。

　　2. 4 数据处理方法

　　2. 4. 1 生物量计算

　　采用模型法计算马尾松生物量，根据黔中地区马尾松标准木生物量的实测数据，建立马尾松生物量的相对生长方程，具体如下。

　　2. 4. 2 林木优势度计算

　　计算树木优势度并做分级，林木优势度=胸径/样地平均胸径×树高/样地平均树高。优势度≥1.3为优势木，1.3>优势度≥0.7为一般木、优势度<0.7为被压木。

　　2. 4. 3 方差分析

　　用SPSS18.0软件的单因素方差分析(one Way-ANOVA)和Duncan多重比較检验林分不同经营措施之间生物量的差异性。统计分析、作图用Excel2007和SPSS18.0软件完成。

　　3 结果与分析

　　3. 1 抚育对林分生物量的影响

　　由抚育对马尾松天然次生纯林生物量的影响(表1)可以看出，抚育对林分生物量的生长有促进作用。抚育林分的乔木种类有4种，对照林分仅2种，在株数密度较小的情况下，抚育林分的平均单株生物量、目标树生物量和乔木总生物量均表现出优势。(1)抚育林分的平均单株生物量0.055±0.030 t/株，大于对照林分的0.030±0.012 t/株。单株目标树生物量为0.102±0.056 t/株，达到对照林分的1.59倍。(2)抚育林分的株数密度为2 125株/hm2，与对照林分相比降低了33.07%。抚育林分密度虽小，乔木层总生物量却高于对照林分，抚育林分乔木生物量为97.10±6.47 t/hm2，比对照林分高出13.39 t/hm2。抚育林分中除马尾松外，其他树种的株数所占比例为9.95%，比对照高6.63个%。可见，抚育措施可以减小林分密度、增加物种数量、提高林木混交比例、增加平均单株生物量以及乔木层总生物量