王晓琴，吴雪仙，刘 明

(四川省林业科学研究院，四川 成都 610081)



柳杉人工林近自然改造生态经济效益分析

王晓琴，吴雪仙，刘 明

(四川省林业科学研究院，四川 成都 610081)

通过对比崇州林场人工柳杉林2005年近自然改造前后的生长情况，表明近自然化改造对促进单株立木生长和单位面积蓄积增加均有促进作用，而且促进了下层林木的生长，提高了林分的物种多样性，说明近自然改造是人工林经营中兼顾生态经济效益的可行途径之一。

生态经济效益；合理密度；森林经营

作为重要的森林经营理论之一，近自然森林经营理论已用于人工柳杉纯林的“近自然”改造，以改变过去单一的纯林状态，促进林分发挥最佳的生态经济效益(陆元昌，2006；陆元昌等，2009；郝云庆等，2006；刘标等，2011；郝建峰等，2015)。合理的经营密度，仍然是提高柳杉林分质量重要途径。本文通过比较人工柳杉纯林2005年“近自然”化改造前后的结果，分析近自然经营在提高森林生态经济效益方面的重要作用，为人工纯林的经营提供有益借鉴。

1 试验地点

试验地点崇州林场干沟工区北纬30°48′～30°50′、东经103°24′～103°26′，海拔900 m～2220m，经营面积2 038.2 hm2，其中有林地723.5 hm2，疏林地20.5 hm2，灌木林地1 160.7 hm2，未成林造林地99.3 hm2，无林地34.2 hm2。试验林为1975年营造的人工柳杉林，林分的平均胸径22.8 cm，平均树高16.1 m，林分经过数次间伐，疏密不均，林下间或有柳杉幼苗。林地海拔1 200 m～1 600 m，坡向西北，土壤为山地黄棕壤。林下主要植被有润楠、野核桃、悬钩子、菝葜、蕨类、扁竹叶等。

2 试验方法

2.1 样地布设与调查

在踏查的基础上，选择有代表性的地段设置50 m×50 m固定标准地(面积2 500 m2)4个，其中3个抚育间伐，1个对照。采用罗盘仪闭合导线测量方法圈定固定标准地，导线闭合差不大于1/200，在标准地四角设置12 cm×12 cm×80 cm的水泥标桩，并在标地外四周树干上用“×”标记以示界外树，标准地内的树木在1.3 m处用油漆标注并编号。对标准地内胸径≥5 cm的活立木逐株编号并用罗盘仪射点测量方法确定每株活立木的位置，每木调查测定胸径、树高、枝下高、冠幅。

根据罗盘仪射点测量结果，在座标纸上绘出各个标准地单株立木的位置，按照分布相对均匀的原则，参照每木调查结果，选择长势健旺的上层立木作为用材目标树，标记为“Z” ；邻近“Z”周围影响“Z”生长的上层立木作为干扰树，标记为“B” ，是抚育间伐对象；现阶段处于中层和下层的立木和阔叶树种一律保留作为生态目标树，标记为“S”。在标准地目标树标记的基础上，实施抚育间伐作业区全林目标树、干扰树标记工作，伐除枯立木、病虫木和断梢木。

2.2 主要林分因子的统计分析

标准地调查、标记与第1次抚育间伐于2005年完成，2015年又进行了第2次调查，并进行了所有样地的皆伐作业，通过对比这两次的调查数据，分析近自然改造效果。本次的标准地调查是所有林分因子全林实测，故采用单株的林分因子进行统计分析。单株立木蓄积以《四川省林业调查常用数表(Ⅰ)》为准，以相应树种的立木材积公式进行计算。

杉木的材积计算公式

V=0.000058777042D1.9699831H0.8964157

(1)

柳杉的材积公式为

V=0.000056280669D1.82910409H1.05195643

(2)

3 结果与讨论

3.1 单株生长情况变化

从第一次的生长统计来看，虽然密度不同，各样地平均胸径、树高、单位面积蓄积与对照相比，但 30年来单株年均材积生长量差异不大(见表1)。从改造后第二次的生长统计来看，10年来单株年均材积生长量比对照明显增加(见表2)，这与沈作奎等(2004)的结论基本是一致的，提出的合理经营密度也与本试验结果接近。

表1 各样地2005年生长统计

样地密度株(hm2)平均胸径(cm)平均树高(m)单株年均材积生长量(m3·hm-2·a-1)单位面积蓄积(m3·hm-2)1号82024.3215.040.0139342.072号76824.3015.600.0139321.153号124022.2015.450.0113420.73对照127621.8616.680.0113431.57

对照样地单件生长情况，2005年前后的生长变化不大，仅仅从0.0113 m3·hm-12·a-1增加为0.0116 m3·hm-12·a-1。这似乎表明，改造可以增加林木的生长空间，提高林分生产力，如果不加以改造，林分仍将几乎维持原来的增长状态。密度是林木直径生长的首要影响因素，但由于地理位置、气候条件、初始密度的差异(朱慧等，2004；林宁等，2012；蔡小虎等，2006)，林木生长也呈现出不同的情况。

表2 各样地2015年生长统计

样地密度株(hm2)平均胸径(cm)平均树高(m)单株年均材积生长量(m3·hm-2·a-1)单位面积蓄积(m3·hm-2)1号56833.2317.180.0173392.522号59232.8319.210.0210498.363号58033.5817.170.0187432.96对照141625.7816.410.0116659.15

3.2 单位面积材积情况对比

第一次采伐后保留的立木，假设依然保持原有的密度条件，根据对照样地林木生长情况来看，则其年均生长量仍然与过去30 a的情况类似。由此可以推算出保留木的单位面积理论材积。实际上，采伐后各样地的实际材积均比理论材积大幅度提高，提高比例为18.99%～48.72%，且大大高于对照。而对照样地的实际生长只比理论材积增加11.49%，与前面的假设是相符合的(表3)，因此可以说明，通过密度调整，促进了林木生长，提高了林分生产力。

表3 单位面积收获材积合计与理论材积比较

样地2005年材积(m3·hm-2)2015年材积(m3·hm-2)单位面积材积合计(m3·hm-2)单位面积理论材积(m3·hm-2)经营提高材积比例(%)1号108.47392.52500.99421.0518.992号101.98498.36600.34403.6648.723号222.64432.96655.60486.3334.81对照0659.15659.15591.2111.49

3.3 林分结构变化

调整前后，柳杉的密度变化不大，其中残留的杉木逐渐消亡，而保留的目标树和其它阔叶树明显增加(表4)。保留的柳杉由于生长空间的释放，加速了其冠幅的恢复，改造的3个样地平均冠幅均远大于2005年时的冠幅，且均高于同期对照样地。可以认为，光合面积大为增加，提高了生长速率，残留的杉木由于柳杉的生长挤压而逐渐淘汰，一些阔叶树种如灯台、八角枫、野核桃、野樱桃，以及大量的灌草出现在样地中，也间接印证了郝建峰等(2015)的研究结果，较低密度不仅可以维持林分的较好的生长，而且增加了物种多样性。因此，近自然化改造有利于提高林分生态经济效益。

表4 调整前后林分结构变化

4 结论

(1)该地区30 a生的柳杉人工林林分密度维持在600株·hm-2左右时，不仅可维持较高的单株生长量，也能维持较高的单位面积材积生长量。

(2)林分密度降低后，增加了柳杉的生长空间，冠幅生长得到大幅度提高，促进了柳杉生长，下层林木、灌草的数量也大大增加。

(3)合理密度是近自然经营的首要因素，可进一步研究提出各龄级经营密度并加以推广应用，维持林分的正常生长和经济效益，兼顾物种多样性和良好的生态效益。

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2017-03-31

天然林保护工程重点技术研究及试验示范资助项目(TBKJ2003-05)。

王晓琴(1978-)，女，四川广安人，本科，助理工程师，从事林业科技与管理工作。

10.16779/j.cnki.1003-5508.2017.02.016

文献标识码:A 文章编号:1003-5508(2017)03-0075-02