福建柏人工林不同间伐强度效果分析

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2024年5月12日发(作者：)

第

35

卷

2014

年

第

3

期

6

月

四川林业科技

JournalofSichuanForestryScienceandTechnology

Vo1．35，No．3

Jun．，

2014

福建柏人工林不同间伐强度效果分析

陈元品

（

福建省安溪白濑国有林场

，

福建

安溪

362411）

摘要

：

通过对不同间伐强度的福建柏人工林

（32a）

的林分生长状况

，

林下植被生物多样性进行调查研究

。

结果表

－2

强度间伐能有效提高林分直径生长量

，

增加大径材的出材量

，

缩短培育大径材的时间

。

强度间伐

明

：

极强度间伐

、

有效提高林下植被的丰富度指数和多样性指数

，

植被状况良好

。

强度间伐保留

735

株

·hm

效益最好

。

建柏培育中大径材合理的保留密度

，

其生长量最大

，

关键词

：

福建柏人工林

；

间伐强度

；

效果分析

中图分类号

：S725.7

文献标识码

：A

文章编号

：1003－5508（2014）03－0039－03

的林分蓄积量最大

，

－2

高于其他间伐强度

，

其差异显著

，

单株材积增幅达

7.

8%～34.8%。

由此可见

，

强度间伐即保留

735

株

·hm

是福

福建柏

（Fokienia

hodginsii（Dunn）Henryet

Thomas）

属柏科福建柏属

，

系我国二级珍稀保护树

种

，

是第三纪孑遗的单种属植物

。

树形优美

，

树干通

直

，

适应性强

，

生长较快

，

材质优良

，

是我国南方一些

省

（

区

）

的重要用材树种

，

又是庭园绿化的优良树

种

。

木材轻

，

质地略软

，

纹理匀直

，

加工容易

，

干后材

质稳定

，

是建筑

、

家具

、

细木工和雕刻的良好用材

，

又

是优良的胶合板材

。

抚育间伐作为森林培育的重要经营措施

，

能为

林木创造良好的生长环境

，

提高人工林的林木出材

量

，

丰富林下植物

，

优化森林结构

，

改善土壤理化性

质

。

福建省安溪白濑国有林场从上世纪

70

年代就

开始进行福建柏造林试验

，

在成功总结福建柏配套

栽培技术的基础上

，

进行了福建柏人工林通过抚育

间伐等手段对林分结构进行控制的试验

。

本文的目

的是通过研究不同抚育间伐强度对福建柏人工林生

长

、

生物多样性的影响

，

从而找出合理的抚育间伐强

度

，

以期为该地区的福建柏人工林营林实践提供参

考

。

地区分布有黄红壤

，

土层较厚

，

土壤理化性能良好

，

植被以芒萁骨

、

五节芒群落为主

。

气候条件温和

，

雨

量充沛

，

年平均气温

19.5℃，

最高

37℃，

最低

0℃，

年平均降水量

1800mm，

无霜期

330d，

为亚热带季

风气候类型

。

试验地林分营造于

1980

年

，

造林密度

为

1.8m×1.8m，

造林前茬为杉木采伐迹地

，

2

2．1

研究方法

间伐强度的确定

试验区位于白濑工区

1～5

小班

、

下镇工区

2

～

7

小班

、

寨坂工区

12～1

小班

。

试验样地设置于

1988

年

，

每个小班设置

4

种间伐密度

，

分别为

900

－2

1200

株

·hm

－2

、1800

株

·hm

－2

、2250

株

株

·hm

、

2

·hm

－2

，

一块对照区

，

每个样地

0.067hm

。

又经过

1995

年

、2002

年两次间伐

，

于

2011

年

10

月进行调

－2

735

株

·hm

－2

、990

株

查

，

最终保留

435

株

·hm

、

1275

株

·hm

－2

，

·hm

－2

、

而对照区从未进行过任何

通过自然稀疏现保留株数为

2475

株

·

人为干扰

，

hm

－2

。

与对照相比

，

各样地的采伐干扰强度分别为

82%

、70%、60%、48%。

本研究中按照间伐强度将

人为经营干扰等级划分为

4

级

：

即极强度

（435

株

·

－2

hm

－2

）、

强度

（735

株

·hm）、

中度

（990

株

·

－2

hm

－2

）、

弱度

（1275

株

·hm）

及对照区

（2475

株

·

1

试验地概况

本试验设于福建省安溪白濑国有林场

，

位于北

纬

25°18＇

，

东经

118°00＇。

海拔高度在

300m～500m

之间

，

坡度

25°，

坡位中部

。

土壤以红壤为主

，

局部

hm

－2

）。

样地基本情况见表

1。

12-17

收稿日期

：2013-

），

作者简介

：

陈元品

（1972-

女

，

福建德化人

，

高级工程师

，

从事森林资源培育与管理工作

。

40

表

1

样地

对照区Ⅰ

弱度间伐区Ⅱ

中度间伐区Ⅲ

强度间伐区Ⅳ

极强度间伐区Ⅴ

四

福建柏人工林林分调查因子

坡向

南坡

东坡

西北坡

西北坡

西北坡

坡位

中

中

中

下

下

坡度

/（°）

25

25

25

25

25

川林业科技

35

卷

2．3

树种

郁闭度

组成

1．0

10

建

10

建

0．7

10

建

0．7

10

建

0．7

0．5

10

建

植物多样性指数计算

丰富度指数

：ＲO=S

多样性指数采用

Simowin（SP）

和

Shannon－

wiener（SW）

指数计算

：

SP=1－

∑

（P

i

）

2

，SW=－

∑

P

i

lnP

i

均匀度指数采用

Pielou

指数

：JSW=－

∑

P

i

ln

P

i

/lnS

P

i

为

N

i

/N，N

i

为第

i

种的个

式中

：S

为样方物种数

，

i=1，2…，S；N

为所有种个体总数

。

体数

，

2．4

统计及分析方法

试验数据采用

EXSEL

统计分析软件进行分析

。

2．2

林木生长量及植被调查

在不同经营干扰强度的福建柏人工林样地

（

面

2

积为

0.067hm

）

内进行林木生长量调查

，

调查因子

有树高

、

胸径和冠幅等

。

林下植被多样性调查采用

小样方法

，

在每块样地内分别设置小样方

，

面积为

10m×10m，

调查每个样方中的植物种类

、

高度

、

多

度

、

盖度等

，

由此计算物种的重要值及植物多样性指

标

。

表

2

间伐强度

极强

强度

中度

弱度

对照

F

值

Lsd0．05

LSD0．01

材积计算公式

：

材积采用福建省人工林杉木二元立

1.785388607

H

0．9313923697

计

木材积公式

V=0.0000872D

算

。

调查情况及计算结果见表

2。

不同间伐强度福建柏生长性状及差异显著性检验

（32a）

平均胸径

（cm

）

24．6

22．3

19．0Aab

18．4Aab

12．5ABCDabcd

47．4

＊＊

2．93

3．99

平均树高

（m）

14．8Bb

15．7Aa

13．7ABab

13．1ABCabc

11．5ABCDabcd

21．98

＊＊

0．08

0．11

平均蓄积

（m

3

·0.067hm

－2

9．8061

15．0436

12．0743

14．637

13．8649

4．72

＊＊

6．6519（

用

a．b．c．d．e

表示

）

9．0721（A．B．C．D．E

表示

）

注

：F

0．05

=2．87；F

0．01

=4．43；t

0．05

=2．086；t

0．01

=2.845。

林分生长有益

，

福建柏间伐强度适宜保留株数为

3

3．1

结果与分析

不同间伐强度对福建柏林分生长的影响

胸径生长比较

间伐的效果首先表现在对胸径生长的影响

。

随

735

株

·hm

－2

，

能最大发挥福建柏的生长空间

，

取得

最大的林地效益

。

3．

1．2

树高生长比较

对

32a

生福建柏的平均树高进行方差分析

，

结

3．1．1

着间伐强度的增大

，

胸径增加效果愈明显

。2011

年

10

月的调查结果

，

极强度间伐

、

强度间伐

、

中度间

伐

、

弱度间伐样地林分的平均胸径分别达到

24.6

cm、22.3cm、19.0cm、18.4cm，

而对照区的平均胸

径仅为

12.5cm，

与对照区相比增加了

96.8%、

78.4%、52.0%、47.2%；

对

32a

生福建柏的平均胸

径进行方差分析

，

结果见表

2。

从表

2

中可知

，

不同

间伐强度的福建柏平均胸径差异最大达

49.2%，

经

方差分析

，

生长差异达极显著水平

。

用最小显著差

数法

（lsd

法

）

进行多重比较

，

结果表明不同的间伐

强度的平均胸径与对照区的平均胸径均达极显著差

异

，

在弱度间伐

、

中度间伐与强度

、

极强度的间伐间

存在显著差异以上

，

强度间伐与极强度间伐未达显

著差异

。

从胸径生长分析可知

，

强度间伐对福建柏

果见表

2。

从表

2

中可知

，

不同间伐强度的福建柏

平均树高差异最大达

26.8%。

经方差分析

，

生长差

异达极显著水平

，

用多重比较

，

结果表明

：

在不同的

间伐强度的平均树高与对照区的平均树高均达极显

著差异

，

且在不同的间伐强度间也存在极显著差异

，

从树高生长分析可知

，

福建柏间伐强度也宜强度间

－2

伐

，

即保留株数为

735

株

·hm

。

3．1．3

材积生长比较

结

对

32a

生福建柏的平均材积进行方差分析

，

果见表

2。

从表

2

中可知

，

不同间伐强度的福建柏

平均材积生长差异达

34.8%，

与对照区平均材积进

行比较

，

福建柏平均蓄积生长差异分别为

－29.2%、

7.8%、－12.9%、5.6%。

经方差分析

，

生长差异达

极显著水平

，

用多重比较

，

结果表明

，

在不同的间伐

强度的平均蓄积间均未存在显著差异

，

说明间伐处

3

期陈元品

：

福建柏人工林不同间伐强度效果分析

41

理的林分

，

虽然单木材积比对照增长很多

，

但因间伐

后保留木株数明显比对照少

，

间伐后短期内单株蓄

积的增长仍补偿不了因株数减少引起的总材积的减

少

，

但随着林龄的增长

，

密度小的林分以单株蓄积的

迅速增长来增加总蓄积

，

密度大的林分以单位面积

株数较多来增加总材积

，

最终各密度林分蓄积将趋

向一致

。

3．1．4

林分径阶结构

不同间伐强度对福建柏人工林的立木结构也有

影响

。

胸径在

16cm

以下的为小径木

，

胸径在

17cm

表

3

间伐强度

极强

强度

中度

弱度

对照

保留密度

（

株

·hm

－2

）

435

735

990

1275

2475

～21cm

之间的为中径木

，

胸径

22cm

及以上的立

木为大径木

。

由表

3

可以看出

，

不同间伐强度的林

分的径阶分配状况差异明显

。

随着林分密度的降

低

，

福建柏的径级分布向大径木的方向偏移

。

间伐

强度最大的极强区

，

中径木以上占

100%，

随间伐强

度的减小

，

中径木所占比例减少

，

小径木所占比例增

大

，

而对照区的小径木占了

93.9%。

因此

，

培育福

建柏大径材

，

要注意适当调整密度

，

不宜过密

，

适当

增加立木中大径木所占比例

，

促进大径木的成材利

用

，

为大径材定向培育打下良好基础

。

不同间伐强度福建柏林分大径材的影响

（32a）

平均胸径

（cm）

24．6

22．3

19．0

18．4

12．5

林分胸径≧

17cm

株数

29

47

58

55

10

占总株的百分比

（%

）

100

95．9

87．9

64．7

6．1

单株平均材积

（m

3

）

0．3381

0．

3070

0．1829

0．1722

0．084

林分蓄积

（m

3

·hm

－2

）

147．0915

225．654

181．1145

219．555

207．9735

由表

4

可以看出

，

福建柏人工林培育

，

需要依栽

培目的确定保留密度

，

培育大规格材

，

保留密度要

小

，

不宜过密

，

以免影响大径木比例

，

而培育中小径

木林分保留密度就要加大

。

表

4

福建柏不同保留密度林分径级比例

（%）

22cm

以上

（

大径木

）

94．

1（

主要

24cm～27cm

）

65．5（

主要

23cm～26cm）

24．2

间伐区

。

表

5

间伐

强度

极强

强度

中度

弱度

对照

福建柏不同保留密度林分生物多样性特征

生物多样性指数

层次丰富度均匀度

SimpsonShannon-wiener

指数

指数

170．8650．8432．137

灌木

30．723

0．8021．150

草本

100．7760．8151．633

灌木

50．6260．7811．058

草本

70．7220．7901．356

灌木

60．6680．8171．220

草本

70．7120．7571．048

灌木

60．6240．7831．043

草本

30．5800．6250．894

灌木

30．6590．580．743

草本

林分密度

（

株

·hm

－2

）

435

735

990

1275

2475

间伐

保留密度

16cm

以下

17cm

～21cm

·hm

－2

）

（

小径木

）

（

中径木

）

强度

（

株

极强

强度

中度

弱度

对照

435

735

990

1275

2475

3．4

15．2

35．3

93．9

5．9

31．1

60．6

64．7

6．1

3．2

3．2．1

不同间伐强度对林下植被多样性的影响

植被生长状况及多样性

从对不同保留密度福建柏林分生物多样性测定

4

结论

（1）

间伐不能有效促进林分材积的生长

，

但间

林下植被的生长状况

，

直接受控于林地

看出

（

表

5），

的透光量的大小

。

经多次间伐后

，

测定不同间伐强

度下的物种数

、

株数

、

高度和生物量

。

发现极强度间

伐区

，

林内光照充足

，

林下植被生长旺盛

，

生物量最

大

，

物种数

、

株数也最多

，

说明了林木生产力达到最

大

。

随着间伐强度的减小

，

虽可获得较高的林木生

产力

，

但易引起林地物种单一

，

降低生态防护效能

。

不同间伐强度对林下植物种类的丰富度影响很大

。

随间伐强度的减小

，

物种丰富度变小

。

经间伐的福

建柏人工林

，

植物丰富度都有所增加

，

是对照区的丰

富度的

3

倍

～4

倍

。

经比较

，

林下植被生长最好

，

丰

富度高

，

多样性指数好的间伐区为强度间伐和中度

伐能有效促进林分活立木平均胸径及单株材积的生

长

。

间伐处理的林分

，

虽然单株材积比对照增长很

多

，

但因间伐后保留木株数明显比对照少

，

间伐后短

期内单株材积的增长仍补偿不了因株数减少引起的

总材积的减少

，

但随着林龄的增长

，

密度小的林分以

单株材积的迅速增长来增加总材积

，

密度大的林分

以单位面积株数较多来增加总材积

，

最终各密度林

分材积将趋向一致

。

（2）

林分径阶株数

（%）

和材积

（%）

的最大分

（

下转第

26

页

）

26

四川林业科技

35

卷

被覆盖度呈波动起伏且总体上略有减少的变化特

2013

年较高

、

点

，

高覆盖度明显下降

，

其他覆盖度的

植被有所增加

，

通过植被覆盖度的差异性更加清晰

地展示了其动态变化规律

。

（2）2009

年

～2013

年以轻度减少和稳定为主

，

剧烈较少区和减少区占总面积的

9.68%，

说明

2009

年

～2013

年植被有较严重的退化趋势

，

这种趋势是

地震对植被造成的影响

。

（3）

植被退化主要分布于海拔

1000m～

2000m、

坡度

15°

以上以及坡向为东南和西北的区

2009

年

～2013

年由地震引起的植被剧烈减少区域

，

主要分布于海拔

1400～2000m、

坡度

15°

以上和坡

向为东南和南的区域

，

这些区域多为滑坡和崩塌的

区域

。

（4）

通过研究震前震后植被受损和植被覆盖度

的变化

，

可以检测出受地震影响植被完全受损的区

域

（

即原来有植被变为裸地的区域

），

方便获取滑坡

和崩塌的空间区域

，

为地震灾害的监测提供了手段

。

地震打破了芦山县植被覆盖的变化规律

，

地震

引发了大量的崩塌

、

滑坡和泥石流等次生灾害

，

造成

了地表植被的大面积破坏

，

增加的裸露地比率比

2009

年增加了近

2%。

受地形影响

，

植被覆盖度减

少的区域主要分布在和河流两岸以及陡峭的沟谷地

区

。

研究遥感影像

TM

数据上芦山县植被覆盖度具

有覆盖范围广

，

获取方便等优势

，

但影像的分辨率较

低

，

无法将覆盖度变化深入到植被类型

，

时间分辨率

低

，

无法刻画年内的植被覆盖度变化情况

，

如果能结

合年际之间的气象资料

、

社会经济资料

，

就能更深入

的分析植被覆盖度受降水

、

温度

、

地震

、

人类活动等

因子共同作用下的变化过程

。

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（

上接第

41

页

）

布率所处的径阶

，

随着林龄的增大向高径阶方向进

级

。

林龄相同时

，

低密度比高密度林分进级的径阶

更高

，

进级的速度更快

。

不同间伐水平的径阶株数

与材积最大分布率

，

随间伐强度的增加依次向高径

阶方向进级

，

间伐强度越大

，

进级的幅度越大

，

速度

越快

。

（3）

综合来说

，

强度间伐可以有效促进福建柏

大径材培育

，

林下植被状况好

，

保持较高的生物多样

性

，

能有效防止水土流失

，

维持较高的土壤肥力

，

有

利于林地资源的可持续利用

。

但强度过大的间伐会

影响整个林分的出材量

。

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本文标签： 间伐强度植被生长人工林