廖鸿犁

摘 要：该研究分析了现有杉木林采用等高线带状间伐后套种千年桐的效果，试验结果表明：改建后林分结构发生了明显变化，形成了线状斑块結构，提高了物种多样性，增加了林分的稳定性和抗逆性。带状更新的7年生千年桐生长发育良好，千年桐平均胸径、平均树高分别达到6.7cm和7.8m，平均单株产桐果量4.45kg，改建后的杉木平均胸径、平均树高分别增加10.9%和13.7%，有利于培育杉木较高径级的林木。经方差分析林分蓄积量间差异未达到显著水平，表明杉木林间伐后套种千年桐具有较高的经营效果。因此，今后在福建省适宜地区，现有杉木林可以通过等高线带状间伐后套种千年桐。

关键词：千年桐；杉木林；渐进式；间伐；经营效果

中图分类号 S79 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2018）11-0082-03

由于经营理念、经营技术和经营目标的局限性，长期以来福建省人工林培育多倾向于针叶林，且经营面积较大。在我国南方林区，人工造林树种一般选择杉木[Cunninghamia lanceolate（Lamb.）Hook.]、马尾松（Pinus massoniana）。迄今为止，杉木、马尾松无论是面积或蓄积量都占福建省人工林资源的绝大多数，经营目标多以用材林培育为主，存在经营密度过大，经营周期较短的问题。虽然杉木、马尾松中高密度经营，能够尽快郁闭成林，抵御杂草、灌木及其他生物的干扰，在一定时间、一定程度上解决了部分中小径材的供应，缓解了人们对中小径材的需求，但也随之出现以下2个不可回避的现实问题，一是其他树种，包括许多有特殊用途，经济价值较高，具有广阔国内外市场的特用植物和珍贵树种造林面积少，甚至出现无地可种植的尴尬局面；二是大径材资源严重缺乏。

在福建省主伐的林分中，大径材的比例很少，一般在10%以下，无法满足市场经济需求[1]。俞新妥等进一步研究杉木林的生长情况后认为，栽植密度大的林分，如间伐措施跟不上，是很难培育大径材的[1]，而在经济建设和人们美好生活中，诸如精美家具、室内装饰、豪华建筑、工艺雕刻需要大量的大径材、优质材。适当的调整材种结构，开发利用多树种森林资源，尤其是非木质资源是现代森林经营理念。鉴于此，笔者从2011年开始，在生态优先的原则下，在现有杉木林中采取渐进式等高线隔带砍伐，开展了套种千年桐（Aleurites mnntana lour.）替代试验，主要分析该经营模式的效果，为今后生态型更新造林提供理论依据和可借鉴的林业生产实践经验。

1 试验地概况

福建省沙县（26°6′～26°46′N，117°32′～118°6′E）是我国南方林区重点林业县，地处武夷山脉西南段和戴云山脉西北坡交接地带。由于武夷山脉和戴云山脉形成的地形作用以及受东南季风的影响，境内具有温暖湿润的气候特点，年平均温度为15.6～19.6℃，年平均降水量1510～1840mm，空气相对湿度80%以上，降水量大于蒸发量，最冷月平均气温为5.9～9℃，最热月平均气温为24.4～28.6℃，极端最低气温-9.5℃，极端最高温40.2℃，全年≥10℃积温4983.6～5859.2℃。大部分地区年辐射量达91.3～106.4kCal/cm2，初霜一般出现在11月上旬至1月上旬，终霜一般出现在2月中旬至4月上旬，无霜期245～297d，霜日14～35d。沙县热量资源丰富，适宜各种林木生长，树木种类繁多。传统林业产有木材、毛竹、笋干、松脂、油茶、油桐、茶叶等。

试验林建立在沙县境内青州镇异州国有林场天湖山工区17林班3大班15小班，原为松杂采伐迹地，1997年皆伐后，经清杂炼山，于1998年春季采用1年生杉木实生苗种植。林地立地质量为较肥沃立地类型，pH 5.2～5.4，主要植被有中华里白（Hicriopteris chinensis （Ros.） Ching）、铁芒萁[Dicranopteris linearis Burm.） Underw.] 、五节芒（Miscanthus floridulus（Lab.）Warb. ex Schum. et Laut.）、石栎（Lithocarpus glaber）、黄瑞木（Adinandra millettii）、柃木（Eurya japonica Thunb.）、檵木（Loropetalum chinense）等。该林地为沙溪沿岸第一重山，已被划为水源涵养林。

2 试验方法

2.1 试验设计 在现有杉木林渐进式更新千年桐改建技术试验基础上，选择其中L725处理及这3个小区相对应的杉木纯林各3个，作为对照（ck1）。L725处理，即2011年秋冬在原有16年生杉木林中按照等高线间伐带宽7m范围内的杉木树木，清除带内砍伐剩余物，堆积在每一等高线的下部，保留相对应宽度或以上的杉木林带。在砍伐带两边距带边缘2.5m处错位2.5m进行块状整地，挖明穴，穴规格L每穴施精制有机肥（福建省三明市民丰生物科技有限公司生产）1kg作为基肥，再回表土。2012年春采用1年生千年桐嫁接苗造林。小区面积为20m×30m。对照杉木林小区面积20m×30m。ck2为相邻同等立地条件下2012年种植的杉木纯林，同样建立3小区，小区面积20m×30m。2017年冬，分树种进行主要测树因子测定，测定株数、平均胸径、平均树高、冠幅、枝下高等，分别以福建省杉木、阔叶树二元立木材积经验公式（1）、（2）计算杉木、千年桐立木材积。现场调查千年桐结果枝数量、产果量。

V杉=0.00005806D1.955335H0.894033…（1）

V桐=0.00005276D1.882161H1.009317…（2）

分别在L725处理和ck处理内同时建立5m×5m和1m×1m样方各5个，分别调查统计乔木、灌木、草本的种类、个体数，其中L725处理在更新带内布置3个，另外2个设置在杉木过渡带内，ck处理按“X”字型布点。以样方作为统计单位，计算林木（DBH≥5cm）多度（I）和物种丰富度（S），S为样地中所有种的种数。

[I=某植物在同一层片中的株数或盖度层片中各植物株数或盖度总和×100]…（3）

3 结果与分析

3.1 林分结构 林分结构是认识森林生态系统功能，并对其进行可持续管理的基础[2]。空间上异质的群落结构常常与截留降水，改善群落小环境，促进林木生长，增强林分的稳定性等功能特征关系密切[3]。从表1中可知，不同处理林分结构存在差异。从群落外貌看，ck处理为同层林分，均为杉木树种，林相整齐，树种单一，林分郁闭度大，冠层较窄。径级结构以3、4径级（DBH10.0～20.0cm）的林木为多，3径级占林分个体总数的55.8%，4径级占林分个体总数的37.5%，高度级以3级（H10.0～15.0m）为主，占林分个体总数的66.5%，但冠长只有3.0～4.0m，仅占全高1/3左右，冠幅2～3.5m，表明杉木纯林枝下高急剧上升，冠层收缩，冠幅已大于平均株行距，林分呈现拥挤、交叉和重叠。冠层一旦退缩，将难以恢复，如果不及时间伐，树冠间进一步退缩，林分生长会收到严重抑制，难以培育较大径级的林木。L725处理了等高线间伐，释放了林分空间，外貌呈现线状块状结构，此起彼伏，稀疏不一。径级结构也以3～4径级（DBH5.0～15.0cm）为主，但3径级占林分个体总数的21.3%，4径级占林分个体总数的61.1%，L725处理高度级以2、3高度级（H10.0～15.0m）为主，2高度级占林分个体总数的16.2%，主要为套种的千年桐，3高度级占林分个体总数的75.1%，主要为原有的杉木林木。L725处理释放了空间，构建了空间异质性，而且林木间的边缘效应以及利用时间差造林，形成的空间差为边缘杉木个体提供了更优势（土壤肥力、光照等）生长环境，能够促进保留杉木的生长，有利于培育杉木大径材。

3.2 物种多样性 植物群落的物种多样性是生态系统功能的基础[4]。林木多度和物种丰富度是评价物种多样性的重要指标。表2是L725处理和对照的林木（DBH≥5cm）多度与物种丰富度测定结果。从表2中可知，林木多度对照大于L725处理。对照为0.96，L725处理为0.76，经方差分析（见表2），对照与L725处理林木多度间存在显著差异。从表2中也可以看出：不同处理各层次的多度和物种丰富度都存在差异。L725处理与CK处理比，乔木层物种数增加3种，但总个体数分别降低24.4%。灌木、草本层物种数增加23种，总个体数增加4倍多。表明不同处理物种组成和个体总数变化较大，L725处理物种多样性较高，尤其表现在演替层和更新层。说明现有杉木成林间伐后套种千年桐显著提高了林分的物种丰富度，现有杉木林林分郁闭度较大，林分内植被稀少，通过间伐后，释放了局部空间，套种千年桐，千年桐树体高大，层次明显，枝叶稀疏，又是落叶树种，林内透光度增加，有利于植被的生长与发育，从而保护了林分的稳定性和抗逆性。

3.3 生长效应

3.3.1 千年桐生长状况 千年桐是我国特有的经济树种，与油茶、核桃、乌桕并称中国四大木本油料树种[5-6]。千年桐既可以提取优质环保的干性油，又是乡土用材树种，干枝还是培养食用菌的优良原料，用途广泛，经济价值高。表3是在现有杉木林中采取等高线带状间伐后套种千年桐的生长状况。从表3中可知：平均胸径、平均树高、单株立木材积分别为6.7cm、7.8m和0.0150m3/株。与同年相同立地和相似经营措施条件下种植的杉木比较，平均胸径、平均树高、单株立木材积分别增加8.1%、8.3%和25.0%，表明千年桐早期生长较快，具有较高的林分蓄积，可以作为用材林培育。当然，本试验目的是改建现有杉木林，提高生态功能，兼并经营非木质产品。据调查测定7年生时L725处理平均单株桐果有123个，平均单株产果量4.45kg，结果小枝占小枝总数42.7%；表明L725处理不仅生长较快，而且能够进行正常开花结果，桐果数量多，而且果实较大、饱满，可以作为一种获得非木质产品的树木经营，这与现代森林经营思想相吻合。

3.3.2 杉木生长效应 由于林分结构及其生长环境的改变，不同处理的杉木生长存在差异。表4是不同处理林分杉木林的生长状况，从表4中可知：L725处理林分中杉木平均胸径、平均树高、立木材积分别为17.3cm、18.1m和313.9498m3/hm2。L725处理中边缘杉木（特指为间伐带相邻的2排杉木）平均胸径、平均树高分别为18.1cm、和16.7m。Ck林分杉木平均胸径、平均树高、立木材积分别为15.6cm、13.9m和337.1442m3/ hm2。L725处理全林杉木与ck林分杉木比平均胸径、平均树高分别增加10.9%和13.7%，杉木立木材积减少6.9%，但单株材积增加37.3%。L725处理边缘杉木与ck林分杉木比平均胸径、平均树高分别增加5%和5%，表明L725处理边缘木杉木生长快于ck处理。这与间伐后释放了生长空间，L725处理林分边缘杉木获得光照、养分和水分多于对照处理有关，也可能与套种千年桐后改善了土壤肥力有关。千年桐系落叶树种，每年均有大量的凋落物回归林地，桐叶易分解，可以提高土壤有机质，而改善土壤肥力。

特别应该指出，边缘杉木生长量明显大于对照，大于L725处理林分内杉木，表明杉木树种具有明显的边缘效应。在现有杉木林中采取等高线间伐套种千年桐，创建了边缘效应，这对于培育杉木大径材无疑是一种可借鉴的经营途径。

从林分蓄积量分析，L725处理总林分蓄积量为373.3833m3/hm2，其中2011年杉木间伐获得蓄积量为56.435m3/hm2，占总蓄积量的15.1%，现有保存杉木蓄积量为313.9498m3/hm2，占总蓄积量84.1%，套种千年桐现存蓄积量为3.0000m3/hm2，约占总蓄积量的1%。ck1处理林分蓄积量为337.1442m3/hm2，L725处理林分总蓄积量比ck1处理林分蓄积量增加10.7%。经方差分析（表4），L725处理与ck1林分蓄积量间差异未达到极显著水平。

4 结论

现有杉木林采用等高线带状间伐后套种千年桐具有较高的经营效果。试验结果表明：改建后林分结构发生了明显变化，形成了线状斑块结构，杉木较高径级林木增加，个体总数增加。L725处理林木（DBH≥5cm）多度不及ck1，但物种丰富度极显著大于ck1，物种多样性高。试验结果也表明：带状更新的7年生千年桐生长发育良好。千年桐平均胸径、平均树高分别达到6.7cm和7.8m，平均单株产桐果量4.45kg，改建后的杉木平均胸径、平均树高分别增加10.9%和13.7%，杉木立木材积减少6.9%，但单株材積增加37.3，林分总蓄积量增加10.7.经方差分析：林分蓄积量间差异未达到显著水平。

参考文献

[1]俞新妥.杉木栽培学[M].福州：福建科学技术出版社，1997.

[2]郑景明，赵秀海，张春雨.北京百花山森林群落的结构多样性研究[J].北京林业大学学报，2007，29（1）：7-11.

[3]陈晓德，李旭光，王金锡.绵阳官司河流域长江防护林的群落高度级结构分析[J].植物生态学报，1997，21（4）376-385.

[4]沈琪，张骏，朱锦茹，等.浙江省生态公益林植被恢复过程中物种组成及多样性的变化[J].生态学报，2005，25（9）：2131-2137.

[5]胡芳名，谭晓风，刘惠民，等.经济林栽培与育种[M].北京：中国林业出版社，2006.

[6]何方，胡芳名.经济林栽培学[M].北京：中国林业出版社，2004.

（责编：张宏民）