李梁华

（广西壮族自治区国有大桂山林场，广西壮族自治区 贺州 542800）

人工林是森林资源的重要组成部分，在帮助改善木材品质、美化环境、进行城市景观建设和应对全球气候变暖等方面发挥不可替代的作用。目前，我国人工林多功能可持续经营面临着许多亟待解决的重点问题，例如完善传统不合理的人工林结构，显著有效地完成提升人工林提质，增强人工林改善生态的功能。合理的林分密度调控（即造林密度、间伐时间、间伐强度、间伐次数等）关系着森林培育目标的实现，影响森林多效益的发挥。米老排人工林主要分布在我国西南地区，归属于南亚热带区域，生长范围较广，出材率较高，木材材质较为优秀。本研究选用米老排岭林为研究目标，主要探索在不同的间伐密度下米老排中龄林的优势木和平均木的生长影响，探讨密度对米老排的胸径生长、树高生长以及单株材积生长的影响，为探析密度调控对米老排人工林生长发育的影响规律以及米老排的生长、修剪以及其他培育措施提供理论依据。

1 研究材料与研究方法

1.1 研究区概况

选择与青山试验林相近的米老排人工林，选取广西贺州生态监测中心中具有代表性的大桂山试验林，造林时间为1997年。该研究区域地处广西贺州生态监测中心，地理坐标为东经111°28′41.08″，北纬24°26′36.24″。生态站所在位置为热带-亚热带生态交错区，是中国监测生态交错区森林生态系统的生态定位站。从地貌上看，存在盆地、河谷等，地层和土壤类型差异较大，该区域受到了垂直气候的影响，为季风性气候，山川为南北走向，保水性能较好，有机养分含量较高。

1.2 试验设计

选取该实验林造林苗木为1 年的裸根实生苗，见表1。造林密度2 500株/hm2，造林后抚育1～3年，经历了1次透光伐（第7 年）和3 次生长伐（第12 年，第17 年，第27 年株数间伐强度21%～42%）；2015 年9 月，林分平均郁闭度0.9，平均密度（520+32.44）株/hm2，平均胸径（28.38+0.86）cm，平均树高（26.60+0.47）m；林下植被主要有水冬哥、杜茎山等。对米老排伐桩荫条运用单因素随机组的试验进行设计，然后将试验林分小组进行实验，每小组面积约为0.7 hm2，其海拔、坡向、坡位以及坡度都需要相近。试验林的株距要求为0.3～4.5 m，行间距为1～3.5 m。对照组试验林的林分平均郁闭度、平均密度、胸径、树高等都较为相近，立地质量相近。2016 年11月，林分平均郁闭度0.95，平均密度（1 200±197.16）株/hm2，平均胸径（23.39±2.13）cm，平均树高（27.08±I.71）m：林分枯落物层厚度5～10 cm。

表1 大桂山林场地类型表Tab.1 Daguishan forest farm land type table

1.3 试验方法

采取中央断面积法，以2 m为界划分，将全部符合标准的树木进行试验分析，对照组的数据记录为DZ。临时设置3处临时取样点样地和六块临时样地以供实验，占地面积都处于0.0666～0.0667 hm2，依据郁闭度、密度和生长概况3 个指标分别对3块试验地进行数据测量，所得数值取平均数，依据林木生长分级法划分的优势木、中等木、被压木条件分别选择一定数量的标准木，根据中央断面积法，以2 m为界对所选标准木进行树干分析，对照试验林记录为DZ。

1.4 数据采集以及分析方法

本次试验样本是与青山试验林相近的米老排人工林中选择临时的代表采样地，总共有3 处临时取样点和6 处临时样地，标记每一根木材的尺寸信息，按生长等级进行排类。按照实验形数计算公式为计算公式中f∋、V、g、h分别为试验形态、树干材积、胸高断面积、树的数量。利用DPS14.5、单因素方差分析以及LSD 方法来进行数理统计，利用双侧t检验对林分同级别树木的生长差异进行分析。

2 试验结果及相关分析

密度在林木生长过程中至关重要。在一块地区内，土壤中所含的养分以及单位面积所受阳光的照射量是固定的，单位面积内栽种的树木量或多或少都决定着单株树木能够分得的养分和光照量。如果单位面积内栽种的树木过多，密度过大，每一株树木分得的水分与营养就会变少，这样就会影响树木的生长发育情况，耽搁树木快速发育的时机，直到进入平缓生长期，甚至在树木间为了水分、养分、光照等指标进行生物竞争时，一些弱势树木会因为争抢不过而枯萎死亡。根据多年的密度调控，经过统计发现，3、5、6、10、13、18 小组的密度降低1。

2.1 密度与平均木胸径生长之间的关系

在不同密度的种植条件下，平均木胸径连年生长量呈现不同（见表2）。根据胸径的分散程度可以看出：米老排个体间差异与密度大小相关，当密度分别100 株/hm2、300 株/hm2、400 株/hm2、800 株/hm2、900 株/hm2时，峰度虽然各不相同，然而都处于0值以下，密度在600株/hm2、700株/hm2时为0以上，然而不会过度高于0 值，通常显示为0～0.5。密度500 株/hm2时，峰值提升幅度较为显著。因此，基于提升材积产出的目的，使材积实现更大规格，最好将密度值保持在500株/hm2（围绕此值上下微微波动）的指标上。当密度值为800株/hm2时，胸径显示并不大，而密度达到900 株/hm2时胸径比700 株/hm2时要大，但此时依旧不是最大值，而后还会被超越。从数据可以分析得出，并非密度越大就越有利于胸径生长，同时小密度也不利于胸径生长，最佳密度应当保持在300 株/hm2即可，再低就会影响树木胸径扩大。

表2 米老排平均木试验林方差与峰度Tab.2 Variance and kurtosis of mean tree test stand of Mytilaria laosensis

经常选用逻辑斯蒂生长方程测算林木胸径生长过程，考虑指标同时受到林龄和密度的影响，本研究采用试验方法：

2.2 密度对平均木树高的影响

不同密度平均木树高连年生长与平均生长过程见图2。由图2 可知：两林分平均木树高生长速生期主要在第2～6 年（该阶段连年生长量>1.2 m，明显高于其他阶段连年生长量）；连年生长量呈多峰状，连年生长量与平均生长量首次相交在第6 和第8 年间，从第24 年后生长趋缓。本研究发现不同间伐试验林的树木平均高度之间没有显著差异。

图1 不同密度平均木胸径连年生长与平均生长过程曲线Fig.1 Curve of annual growth and average growth of average DBH trees of dif‐ferent densities

图2 米老排树高随林龄的密度变化Fig.2 Density change of the height of Mytilaria laosensis trees with age

2.3密度对材积生长的差异

不同密度平均木单株材积连年生长与平均生长过程见图3。图3 可知，平均木材积的生长，前6 年为缓慢期，从第8年起进入速生期（对照组林分速生期在第8、22 年，实验组分第8年后则一直处于速生阶段）；对照组林分平均木材积连年生长量峰值在第14 年，连年生长量与平均生长量在第24 年相交，林分材积生长己数量成熟；实验林分平均木材积连年生量峰值在第30 年，直到前34 年其连年生长量与平均生长量仍未相交。

图3 不同密度平均木树高连年生长与平均生长过程曲线Fig.3 Curve of growth and average growth of average trees with different densities

图4 不同密度下米老排平均木的材积生长过Fig.4 The average volume growth of Mytilaria laosensis under different densities

图5 不同密度林分优势木单株材积过程曲线Fig.5 Curve of individual volume of dominant trees in different density stands

种植密度的大小在较大程度上会影响平均木材积连年生长状态、林木数量以及树木的成熟年限，对照林分（密度1 200 株/hm2）会在第24 年达到成熟阶段，而实验林分（密度520 株/hm2）直至第34 年数量依然未曾达到成熟阶段。中弱度间伐（株数间伐强度<30%）对中龄林蓄积总生长量的影响不显著，对林分蓄积连年生长量短期有一定影响；强度间伐（株数间伐强度>30%）很大程度上影响了中龄林蓄积总生长量与连年生长量。到了第14年以后，米老排树种的实验形数会逐渐不再呈现过度上下起伏的状态。不同密度的米老排的材积生长量会呈现越来越大的区别，林分密度明显影响了林木之间的生长，这同时也说明保留的密度越小，林木与林木之间相隔得越远，树木就会获得更大的生长发育空间，能够获得更充分的日光照射以及地表以下的水土养分，所呈现出的长势也会越发健康。

3 结论与讨论

3.1 结论

（1）在南亚热带的中等立地，米老排胸径生长的缓慢期在第1、2 年，速生期在第3、10 年，衰减期在第14 年后。间伐密度调控对平均木胸径总生长量与连年生长量影响显著，对优势木胸径长期的生长影响不显著，对提升林分大径材比例的作用明显。

（2）米老排树高早期速生特性明显，连年生长量呈多峰状，速生期主要在第2、6 年；林分最终密度在520～1 200 株/hm2，密度调控对平均木与优势木的树高生长影响不显著。

（3）平均木与优势木材积生长的缓慢期均在第6年前，速生期均在第8年后。密度对平均木材积连年生长与林分数量成熟时间影响明显，对优势木材积的短期生长有一定影响，但对其长期的生长影响不显著。

（4）中弱度间伐（株数间伐强度<30%）对米老排中龄林蓄积总生长量的影响不显著，对其林分蓄积连年生长量短期有一定影响；强度间伐（株数间伐强度>30%）对米老排中龄林蓄积的总生长量与连年生长量的影响显著。

（5）在第14 年后米老排树种的实验形数趋于稳定，密度对其平均实验形数的影响不明显，间伐经营措施对减小林分径阶分化及提高大径材比例的作用明显。

3.2 讨论

（1）该研宄米老排平均木，其胸径与树高的最大平均生长量出现的时间（即其平均生长量与连年生长量相交的时间）与李炎香对米老排幼林生长的研究结果（在相同密度下，其平均胸径对应的相交时间在第4～5 年，平均树高对应的相交时间在第3～4 年）相比，本研究平均木胸径与树高对应的相交时间均晚于后者3、4 年。上述结果差异的原因，既与立地的差异有关，也与不同研究方法的系统误差有关（本研究的方法为树干解析法）。

（2）该研究林分数量成熟的研究结果：不同密度林分的数量成熟期不同，其中对照林分（林分密度1 200株/hm2）的数量成熟龄在第24 年，而实验林分（第18～26 年的林分密度为900 株/hm2，第26、34 年的林分密度为520 株/hm2）直至第34年也仍未达数量成熟。

（3）优势木处于林分的上层，为林分中最有活力的林木，其树高生长受林分密度的影响小。因此，将其生长过程作为不同立地森林全周期多功能作业法设计的关键过程参数，是科学的。

（4）米老排胸径生长初期较为缓慢，密度调节对米老排中龄人工林的树高增长有显著影响而增加，次生密度的降低可能会导致树木规模随时间增加，但整体树木规模的差异并不明显。

（5）单龄林分的单位木材数量随造林密度的增大而下降，随林龄的增大而增大。对于米老排的各项指标来看，其胸径和树木材积和森林造林密度之前存在反函数关系，即胸径随着森林密度增加而降低，但是在一定的数值范围内，米老排林的密度对于一些指标的影响较为稳定，造林密度会对米老排中龄木的树高产生不明显的影响，在米老排的幼苗时期，密度导致林分面积和高度显著增加，而保护程度则显著降低，所以保存率显著下降。因此，在米老排的定向种植阶段中，需要根据生长过程选择适宜的密度，及时疏伐和监测，可以提高种植生产力。要依据林分的生长规律，合理地安排好种植密度，合理间伐，可以使产量最大化。

（6）要基于不同地区对于米老排试验林上的经营目标和木材市场的收益进行准确分析，在米老排试验林中可以合理地选择合适的林分密度经营方案，老排林分经营密度降低，则优势木的胸径生长量增大，平均生长量也越大；在管理强度降低的时期，低密度森林的胸径增加幅度大于中密度和高密度森林，但林阶较高且密度较高的米老排在胸径、树高以及材积上的表现较好，在连年生长量上高于中、低密度的林群，在米老排森林中林阶中等的米老排的胸径生长量表现无特殊和极大的差异，并且米老排林木株距在生长阶段会出现不断加大现象，米老排横向之间的水土资源、阳光的竞争降低，在中龄阶断的米老排的各项指标上有促进作用。