抚育间伐对马尾松人工林生产力和生物量的影响

抚育间伐对马尾松人工林生产力和生物量的影响

丁波;丁贵杰;李先周

【摘要】生物生产力是判断生态系统大气中C02源和汇的重要标志,研究间伐对马尾松人工林生产力和生物量变化具有重要作用.采用不同间伐强度对贵州台江县12a生马尾松人工林生产力和生物量影响进行研究.沿等高线随机区组试验设计,设置4种间伐强度,即T00(未间伐(0%),2016株/hm2),T11(轻度(11%),1800株

/hm2),T22((中度(22%),1566株/hm2)和T33(强度(33%),1350株/hm2),利用4年连续监测数据对间伐林分的树高、胸径、单株立木材积、蓄积量、生物量及生产力进行分析与计算.结果表明:不同间伐强度下,T33,T22和T11样地的平均胸胸径、树高和单株立木材积净生长量均大于对照T00样地,间伐4年平均净生产力

T11((7144.26kg/(hm2·a))>T22(6803.35kg/(hm2·a))>T00(6743.16kg/(hm2·a)) >T33(5816.09kg/(hm2·a)),但是其生长率均大于T00样地.T22间伐强度下林分胸径和平均单株材积与对照T00达显著水平,且年平均净生产力大于对照T00,马尾松人工林中林龄阶段以T22间伐强度(1566株/hm2)经营最为合适,提高林分生产力最为有利.

【期刊名称】《林业资源管理》

【年(卷),期】2016(000)001

【总页数】6页(P72-77)

【关键词】间伐;人工林;生产力;生物量;马尾松

【作者】丁波;丁贵杰;李先周

【作者单位】贵州大学林学院,贵阳550025;贵州省林业科技推广总站,贵阳550001;贵州大学林学院,贵阳550025;贵州大学林学院,贵阳550025

【正文语种】中文

【中图分类】S757

贵州省林业重大专项（黔林科合［2010］重大03号）；贵州省农业科技攻关

（黔科合NY字［2012］3027号）

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马尾松（Pinus massoniana）是我国南方荒山绿化和造林的重要树种，遍布17

个省区，是分布最广和耐贫瘠的乡土树种，面积已达200万km2［1］。全树综

合利用率高，速生、丰产、适应性强，为提供造纸原料和松脂等方面具有重要的地位［2］，其造林取得了良好的经济、生态、社会效益［3］。生物生产力研究是

判断生态系统大气中CO2源和汇的重要标志［4］，对马尾松人工林生物量和生

产力研究主要集中在不同立地［5］、林龄［2，6］和造林密度［7］影响等方面

的报道较多，同时还报道了马尾松与木荷［8］、南酸枣［9］人工混交林生产力

的影响。

贵州马尾松人工林普遍存在着郁闭度高、密度大、单株立木林木营养空间不足等问题。改造人工低效林是今后发展重点。因此，研究间伐对马尾松人工林生产力和生物量的影响十分必要。密度是制约和决定种群生物量动态主要因素［7］，也是人工林经营过程中重要参数指标，前人研究抚育和间伐对人工林有重要影响［10］。所以，研究不同间伐强度下马尾松人工林生产力和生物量变化意义更大。以往间伐对杉木［11］、长白落叶松［12］人工林生产力和生物量研究较多，对于马尾松

人工林间伐对其林分生长和植物多样性［13］、碳贮量［14］、密度效应［15］等有不少报道，而研究间伐对马尾松人工林生产力和生物量的影响比较欠缺，主要

是一、两年的观测数据，缺乏长期的观测试验。为此，笔者在贵州台江以12a生马尾松人工林开展4年间伐试验对其生产力和生物量的影响，对贵州马尾松人工林生产力和生物量提高提供理论依据，进一步研究贵州马尾松人工林生态系统经营和可持续发展提供基础数据。

1.1 研究地区概况

研究区地处黔东南州台江县台盘乡平水村，东经103°10′，北纬26°42′，最高海拔814m，最低海拔731m。分布着大面积的杉木、马尾松人工纯林。马尾松试验区台江县台盘乡平水村年极端最高温37.1℃，年极端最低温－10.3℃，年平均温度15.7℃，无霜期286d，年降水量1 050～1 400mm，气候属亚热带季风湿润气候，具有温和多雨特点［13］。坡向东南，土壤为红壤、黄棕壤，土层厚度1m 左右，腐殖质层厚度约5cm，肥力中等。

林下植被灌木层有檵木（Loropetalum chinensis）、杜鹃（Rhododendron simsii）、菝葜（Smilax china）、刺楸（Kalopanax septemlobus）、金丝桃（Hypericum monogynum）、马棘（Indigofera pseudotinctoria）、多花蔷薇（Rosa multiflora）、山胡椒（Lindera glauca）、火棘（Pyracantha fortuneana）等物种。草本层有铁芒萁（Dicranopteris linearis）、五节芒（Miscanthus floridulu）、知风草（Eragrostis ferruginea）、鱼腥草（Herba Houttuyniae）、艾纳香（Blumea balsamifera）、淡竹叶（Lophatherum gracile）、崖爬藤（Tetrastigma formosanum）、密毛蕨（Cyclosorus interruptus）、白茅（Imperata cylindrica）、狗脊蕨（Woodwardia japonica）、金星蕨（Parathelypteris glanduligera）、茅草（Imperata cylindrica）等。

1.2 间伐前林分状况

试验地栽植当年（1998年）明火炼山，穴状方式整地，栽植穴大小为

40m×30m×30cm，株行距为2m×2.5m，用1a生马尾松裸根苗造林，当年开始抚育，以刀抚和锄抚为主，抚育3年（每年2次）。2010年9月间伐，伐前全面调查了林分生长状况，样地基本情况详见表1。

1.3 试验设计

2010年秋季，按随机区组沿等高线开展间伐试验研究，根据间伐株数设置4种处理，即为T00（未间伐（0%），2 016株/hm2），T11（轻度（11%），1 800株/hm2），T22（（中度（22%），1 566株/hm2）和T33（强度（33%），1 350株/hm2），每种间伐强度重复3次，间伐试验小区面积为30m×20m。1.4 试验数据的采集和处理

分别于2010年9月（间伐当年）、2011—2014年每年4月（间伐后1—4年）对各试验小区进行每木调查，了解林分生长状况，因子有胸径、树高、冠幅及枝下高等。采用夏忠胜［16］等的生物量与胸径和树高数学模型计算，公式W＝

0.043362（D2×H）0.91749［15］，式中：W为生物量（kg），D为胸径（cm），H为树高（m）。单株立木材积用夏忠胜［17］等的材积与胸径和树高模型计算，公式V＝0.000094602×D（1.88156－0.0030651×（D＋H））× H （0.76840＋0.0046574×（D＋H））［16］，式中：V为材积（m3），D为胸径（cm），H为树高（m）。

数据用SPSS 21.0软件作平均值、标准差及单因素方差（ANOVA）分析（P＜0.05），Origin 8.6软件作图。

2.1 间伐对林分平均胸径生长的影响

间伐后马尾松林分平均胸径生长情况见表2和图1。随着间伐强度的增强平均胸径逐渐增大，平均胸径净生长量也逐渐增加，但增加的幅度越来越小。间伐4a后

T33，T22，T11和T00间伐强度下林分平均胸径分别为14.50，14.62，14.37和13.15cm，T33，T22和T11的林分平均胸径较T00分别大1.35，1.47和