淺析杉木人工林撫育間伐強(qiáng)度試驗(yàn)
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摘要:為了研究間伐強(qiáng)度的規(guī)律性,試驗(yàn)采取弱度、中度、強(qiáng)度、極強(qiáng)度及對(duì)照等5種不同強(qiáng)度的間伐處理。試驗(yàn)表明撫育間伐可以促進(jìn)林木生長(zhǎng)，提早成林，提高立木質(zhì)量和獲得短期的經(jīng)濟(jì)收入，但不能提高林分的收獲量。以林分直徑生長(zhǎng)量與材積生長(zhǎng)率以及其它有關(guān)因素來(lái)衡量，杉木撫育間伐應(yīng)以強(qiáng)度間伐為依據(jù)。
論文關(guān)鍵詞：杉木人工林,撫育間伐,強(qiáng)度間伐
1.驗(yàn)地概況及試驗(yàn)方法
1.1試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)地位于莆田黃龍國(guó)有林場(chǎng)可山工區(qū)7-3小班，地處低山丘陵，海拔320-330m、坡度200C、坡向西坡，土壤以紅壤為主，土層厚，腐殖質(zhì)多，地被物以芒萁為主，年平均氣溫170C ，年均降雨量1600mm。氣候?qū)賮啛釒ШＱ笮詺夂颉?br>
1.2試驗(yàn)方法
試驗(yàn)林為1994年春營(yíng)造的杉木人工林，初植密度為每畝230株。為了探索間伐強(qiáng)度的規(guī)律性。試驗(yàn)采取弱度、中度、強(qiáng)度、極強(qiáng)度及對(duì)照等5種不同強(qiáng)度的間伐處理，共設(shè)置20塊標(biāo)準(zhǔn)地。標(biāo)準(zhǔn)地面積為10m×10m，設(shè)計(jì)的處理數(shù)為5，每個(gè)處理出現(xiàn)重復(fù)為4。不同處理的間伐強(qiáng)度【1】見(jiàn)表1。
表1 不同處理的間伐強(qiáng)度
項(xiàng)目 對(duì)照 弱度 中度 強(qiáng)度 極強(qiáng)度
間伐株數(shù)占原株數(shù)﹪ 0 10-25 26-40 41-55 55以上
間伐蓄積占原蓄積﹪ 0 15以下 16-25 26-36 36以上
1.3試驗(yàn)調(diào)整結(jié)果
試驗(yàn)地于2007年設(shè)置，2010年全面復(fù)查。根據(jù)前后兩次調(diào)查結(jié)果，分別林分平均直徑生長(zhǎng)量、平均高生長(zhǎng)量、蓄積生長(zhǎng)量及收獲量，計(jì)算各區(qū)組同一處理的調(diào)整平均數(shù)。見(jiàn)表2。
表2 不同處理的調(diào)整平均數(shù)綜合表
項(xiàng)目 對(duì)照 弱度 中度 強(qiáng)度 極強(qiáng)度
平均直徑生長(zhǎng)量(㎝) 1.3 2.2 2.5 4.1 5.0
平徑高生長(zhǎng)量(m) 2.4 2.5 2.3 2.8 3.0
蓄積生長(zhǎng)量(m3) 0.7 0.84 0.85 1.12 0.92
蓄積生長(zhǎng)率﹪ 37.4 44.9 47.2 59.9 62.6
收獲量 12.4 12.5 12.0 12.5 9.8
2.試驗(yàn)結(jié)果分析
2.1不同間伐強(qiáng)度對(duì)直徑生長(zhǎng)的影響
2.1.1間伐強(qiáng)度與直徑生長(zhǎng)量的關(guān)系
從表2可知,在本試驗(yàn)的間伐強(qiáng)度范圍內(nèi),間伐強(qiáng)度越大,林木的粗生長(zhǎng)越旺盛。即平均胸徑生長(zhǎng)量隨間伐強(qiáng)度的增加而增大。如以對(duì)照的生長(zhǎng)量為100﹪,弱度的則為195﹪,中度為309﹪,強(qiáng)度的為427﹪,極強(qiáng)度的為472﹪。上列數(shù)據(jù)說(shuō)明對(duì)林分采取不同的間伐強(qiáng)度措施,效果不一。
2.1.2方差分析
經(jīng)統(tǒng)計(jì)平均直徑生長(zhǎng)量的F計(jì)算值=7.7,大于F0.05=3.49,與F0.01=5.95，說(shuō)明間伐強(qiáng)度對(duì)林分平均直徑生長(zhǎng)量的影響差異極顯著【2】,見(jiàn)表3。
表3 平均直徑生長(zhǎng)量方差分析表
變差來(lái)源 平方和 自由度 平均平方和Ms F值 Fa
區(qū)組 50.53 4 12.63 F0.05=3.49
處理 1.1 3 0.37 7.7
剩余 0.58 12 0.048 F0.01=5.59
合計(jì) 52.21 19
2.1.3不同間伐強(qiáng)度處理之間對(duì)胸徑生長(zhǎng)量的影響
2.1.3.1鄧肯氏新復(fù)極差法檢驗(yàn)
根據(jù)鄧肯氏新復(fù)極差法可知：LSR= SSR·S
=SSR ·
式中:LSR- 最小顯著極差, SSR-顯著極差
S-平均數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差, Se2-試驗(yàn)的剩余方差
根據(jù)剩余的自由度為12,n=2、3、4、5，查鄧肯氏新復(fù)極差測(cè)驗(yàn)SSR0.05和SSR0.01值表4。
表4 SSR值表
顯著 n
水平 2 3 4 5
0.05 3.08 3.23 3.33 3.36
0.01 4.32 4.55 4.68 4.76
直徑生長(zhǎng)量的平均數(shù)標(biāo)準(zhǔn)誤差S= = 
=0.11
利用LSR= S.SSR計(jì)算最小顯著極差,結(jié)果見(jiàn)表5。
表5式 LSR值表
顯著水平 2 3 4 5
0.05 0.33 0.36 0.37 0.37
0.01 0.48 0.5 0.51 0.52
表5的LSR值作為衡量不同處理的平均數(shù)差值是否達(dá)到顯著與否的標(biāo)準(zhǔn)尺度。
2.1.3.2不同處理平均直徑生長(zhǎng)量的均數(shù)比較.
表6 不同處理平均直徑生長(zhǎng)量的均數(shù)比較
處理 
-1.3 
-2.2 
-2.5 -4.1
極強(qiáng) 5.0 3.7＊＊ 2.8＊＊ 2.5＊＊ 0.9＊＊
強(qiáng)度 4.1 2.8＊＊ 1.9＊＊ 1.6＊＊
中度 2.5 1.2＊＊ 0.3
弱度 2.2 0.9＊＊
對(duì)照 1.3
2.1.3.3結(jié)論
從表6得出如下結(jié)論;極強(qiáng)度間伐與強(qiáng)度間伐、中度、弱度、對(duì)照有極顯著差異。強(qiáng)度間伐與對(duì)照、弱度、中度有極顯著差異。中度間伐與對(duì)照有極顯著差異，與弱度間伐無(wú)顯著差異。弱度間伐與對(duì)照有極顯著差異。
2．2不同間伐強(qiáng)度對(duì)平均高生長(zhǎng)的影響
從表2可以看出，不同處理的林分平均高生長(zhǎng)量之間有一定差異，但差異是否顯著，必須方差分析（見(jiàn)表7）
表7 平均高生長(zhǎng)量方差分析
變差來(lái)源 平方和SS 自由度f(wàn) 平均平方和Ms Fm Fa
區(qū)組 7.59 4 1.89 0.63 F0.05=3.49
處理 0.15 3 0.05 F0.01=5.95
剩余 0.97 12 0.08
合計(jì) 8.71 19
從表7平均高生長(zhǎng)量的F計(jì)算值=0.63小于F0.05=3.49與F0.01=5.95，說(shuō)明不同間伐強(qiáng)度的平均高生長(zhǎng)量差異關(guān)系不一定是由間伐強(qiáng)度不同引起的,即林分密度對(duì)平均高生長(zhǎng)量無(wú)顯著影響.
2.3 不同間伐強(qiáng)度對(duì)蓄積生長(zhǎng)量的影響
林分的蓄積生長(zhǎng)量取決于樹(shù)高,直徑生長(zhǎng)量以及單位面積內(nèi)株數(shù)的多少。撫育間伐雖能促進(jìn)粗生長(zhǎng),但不一定能提高林分的蓄積生長(zhǎng)量,原因是間伐后單位面積內(nèi)林木株數(shù)減少了。適宜的間伐強(qiáng)度的蓄積生長(zhǎng)量要達(dá)到或超過(guò)對(duì)照林分,必須經(jīng)過(guò)一定時(shí)間才有可能.
自表2可知,蓄積生長(zhǎng)量都超過(guò)對(duì)照林分,主要原因是杉木系速生樹(shù)種,故在短短4年內(nèi)即可顯示出各種間伐撫育的優(yōu)越性,不同間伐強(qiáng)度處理的蓄積生長(zhǎng)量也不相同,為了解其差異程度，列方差分析如表8。
表8 蓄積生長(zhǎng)量方差分析表
變差來(lái)源 平方和SS 自由度f(wàn) 平均平方和MS F值 Fa
區(qū)組 0.39 4 0.098 F0.05=3.49
處理 0.06 3 0.02 0.38
剩余 0.09 12 0.0075 F0.01=5.95
合計(jì) 0.54 19
從表8可知各種處理的蓄積生長(zhǎng)量的F計(jì)算值=0.38小于F0.05=3.49和F0.01=5.95,說(shuō)明不同間伐強(qiáng)度的蓄積生長(zhǎng)量差異不顯著,其差異不一定是由間伐強(qiáng)度不同所造成的。
2.4不同間伐對(duì)蓄積生長(zhǎng)率的影響
2.4.1分差分析
由于不同的間伐強(qiáng)度所伐掉的材積不同,致使生長(zhǎng)基礎(chǔ)的期初蓄積總量差異較大。故單純從蓄積生長(zhǎng)量絕對(duì)值來(lái)分析不能看出問(wèn)題，必須從蓄積生長(zhǎng)率來(lái)分析。根據(jù)方差分析(表9)結(jié)果,F計(jì)算值=5.31大于F0.05=3.49,說(shuō)明間伐強(qiáng)度對(duì)蓄積生長(zhǎng)率差異的影響顯著,亦即不同間伐強(qiáng)度處理后蓄積生長(zhǎng)能力有顯著的區(qū)別。
為了進(jìn)一步說(shuō)明不同間伐處理對(duì)蓄積生長(zhǎng)率的影響程度,必須進(jìn)一步檢驗(yàn)處理間的差異,現(xiàn)用鄧肯氏新復(fù)極差法進(jìn)行檢驗(yàn)。
蓄積生長(zhǎng)率的平均標(biāo)準(zhǔn)誤: S=
= 1.09。
根據(jù)S及表4的SSR值,按LSR= S·SSR計(jì)算顯著極差(見(jiàn)表10)
表9 蓄積生長(zhǎng)率方差分析表
變差來(lái)源 平方和SS 自由度f(wàn) 平均平方和 F值 Fa
區(qū)組 1862.82 4 465.71
處理 71.31 3 23.17 5.31 F0.05=3.49
剩余 52.34 12 4.36
合計(jì) 1986.47 19
表10 LSR值表
顯著水平 2 3 4 5
0.05 3.36 3.52 3.63 3.66
表10的LSR值系作為衡量各種間伐強(qiáng)度處理的平均數(shù)差值是否達(dá)到顯著與否的標(biāo)準(zhǔn)尺度,為此列出各處理蓄積生長(zhǎng)率均數(shù)比較表(表11)
表11 蓄積生長(zhǎng)率均數(shù)比較表
處理 
-37.4 -44.9 
-47.2 
-59.5
極強(qiáng) 62.6 25.2＊ 17.7＊ 15.2＊ 2.7
強(qiáng)度 59.9 22.5＊ 15＊ 12.7＊
中度 47.2 9.8＊ 2.3
弱度 44.9 7.5
對(duì)照 37.4
2.4.2結(jié)論
據(jù)表11可得如下結(jié)論:極強(qiáng)度間伐和對(duì)照、弱度、中度有顯著差異，與強(qiáng)度無(wú)顯著差異。強(qiáng)度間伐和對(duì)照、弱度、中度有顯著差異。中度間伐與對(duì)照有顯著差異，與弱度無(wú)顯著差異，弱度間伐與對(duì)照有顯著差異。
2．5不同間伐強(qiáng)度對(duì)蓄積收獲量的影響
根據(jù)表2可以看出，不同間伐強(qiáng)度處理的林分收獲量是不同的，但差異是否顯著，須經(jīng)方差分析見(jiàn)表12。
表12 方差分析表
變差來(lái)源 平方和 自由度 平均平方和 F值 Fa
區(qū)組 21.43 4 5.4 F0.05=3.49
處理 2.14 3 0.71 0.77
剩余 11 12 0.92 F0.01=5.95
合計(jì) 34.57 19
根據(jù)表12，F(xiàn)計(jì)算值=0.77小于F0.05=3.49和F0.01=5.95,說(shuō)明各處理間收獲量的差異不一定是間伐強(qiáng)度不同所引起的.
3.結(jié)論與討論
3.1 從本次試驗(yàn)來(lái)看,人為調(diào)整林分密度的撫育間伐,可以改變林分結(jié)構(gòu)和林分的環(huán)境條件,促進(jìn)林木生長(zhǎng)速度,提早成林,提高立木質(zhì)量和獲得短期的經(jīng)濟(jì)收入,但并不能提高林分的收獲量.
3.2根據(jù)本次試驗(yàn)的5種方法處理的結(jié)果,從林分直徑生長(zhǎng)量及蓄積生長(zhǎng)率來(lái)衡量,極強(qiáng)度、強(qiáng)度二者最好。如進(jìn)一步結(jié)合該2種間伐強(qiáng)度的差異程度，以及林木直徑粗度結(jié)構(gòu)來(lái)考慮，則極強(qiáng)度最好，強(qiáng)度次之，然而極強(qiáng)度間伐由于間伐強(qiáng)度過(guò)大，林地暴露過(guò)多，致使雜草灌木叢生，如不及時(shí)清除，則會(huì)消耗部分地力，影響林木的后期生長(zhǎng)。強(qiáng)度間伐則無(wú)此弊端，且可預(yù)先制定林分的長(zhǎng)期撫育間伐方案，為林場(chǎng)制定長(zhǎng)期經(jīng)營(yíng)措施計(jì)劃提供可靠的數(shù)據(jù)。
3.3結(jié)論
今后杉木間伐時(shí)，應(yīng)以強(qiáng)度間伐作為杉木撫育間伐措施的依據(jù)，即保留木株數(shù)應(yīng)保留在105-135株之間。
參考文獻(xiàn)
［1］、福建省伐區(qū)調(diào)查設(shè)計(jì)規(guī)程，1998年。
［2］賈乃光：數(shù)理統(tǒng)計(jì)，中國(guó)林業(yè)出版社，1999.6。
