湿地松中幼林抚育样地监测分析

苗婷婷 ，张文斌 ，吴中能 *，刘俊龙 ，曹志华 ，孙慧

(1.安徽省林业科学研究院，合肥 230031；2.安徽省林业厅，合肥 230001)

2010年，国家林业局在安徽省试点开展中央财政森林抚育补贴项目，截至2017年已经实施了8年，取得了显著的成效。但森林抚育补贴项目仅限制在集体和个人公益林范围内开展，全省还有大量的商品林亟待抚育，却未被纳入森林抚育补贴对象范围。因此，安徽省林业厅在2014年决定在集体和个人所有商品林中幼龄林开展森林抚育试点试验，并委托安徽省林业科学研究院就一些代表性树种与主要抚育方式等内容进行定期监测。经调研，湿地松（Pinus elliottii）人工林样地最终选定在潜山县及滁州市南谯区，围绕其主要抚育方式进行了为期3年的跟踪监测。

我国自20世纪30年代开始引种湿地松，安徽属引种较早的省份之一，20世纪80年代开始进行大规模推广[1-2]。近些年安徽省通过实施一系列重点工程，例如退耕还林工程、世行贷款造林工程、千万亩森林增长工程等，栽植了大片湿地松人工林。据2006年安徽省森林资源规划设计调查成果报告，全省现有国外松林地面积98 991.7 hm2，其中中幼林面积占总面积的63.6%[3]，而这些国外松林中大部分是湿地松林。有研究资料表明，湿地松前期生长迅速，中后期生长较为缓慢[4]。国内对湿地松的良种壮苗、造林技术、幼林抚育等方面进行了一定研究[5-11]，但在幼林郁闭后到中龄林期间，如何采取科学的抚育方式持续提高其生产力，是值得研究的主要问题。

本文依托安徽省森林抚育试点监测项目，选择湿地松中幼林，设置固定样地，定期定点对样地抚育情况进行跟踪监测，探讨不同抚育方式对林分胸径、树高及蓄积量的影响，以期为安徽省内湿地松中幼林的科学经营提供参考。

1 材料与方法

1.1 研究地概况

割灌除草样地位于潜山县黄铺镇黄铺村，地理位置为 116°31′39″～116°31′40″E、30°32′40″～30°32′42″N，海拔80 m左右，土壤类型为黄棕壤。主要造林树种为湿地松，2006年造林，株行距为2 m×3 m，林分郁闭度0.4左右；主要灌木有金樱子、木莓、芫花、黄荆条等，草本有五节芒、白茅等，灌木草本盖度为91%。试验区属亚热带湿润季风性气候，四季分明，气候温和，雨量充沛，光照充足，适宜植物生长。年平均气温16.3℃，年降水量1 365.2 mm，无霜期241 d。

间伐样地位于滁州市南谯区大柳乡穆有山，地理位置为 118°4′37″E、32°27′7″N，海拔 120 m，坡向西南，坡度8°，土壤类型为黄棕壤，土层厚度为50 cm。主要造林树种为湿地松，2004年造林，株行距为2 m×2 m，林分郁闭度0.75左右；主要灌木有小构树、野花椒、柘刺、蓬藟、君迁子、山莓等，草本有商陆、蕨、海金沙等，灌草盖度为60%。试验区属北亚热带湿润性季风气候。平均气温15.2℃，极端最高气温41.2℃，极端最低气温-23.8℃，年平均降雨量1 041.6 mm，无霜期217 d。

1.2 样地设置

抚育与对照各设置1～2块样地，面积20 m×30 m。要求抚育样地与对照样地的距离在30 m以上，海拔、坡向、土壤、植被等条件基本一致。试验区于2014年开始实施抚育措施，调查时间为抚育后第1～3年的 11～12月份。

1.3 研究方法

采用样地调查法，将样地内达到起测胸径≥5 cm的林木用油漆标号，进行每木验尺，定期测量林木的胸径、树高、枝下高和冠幅等。依据V=0.25D2FH（D为胸径，F为平均实验形数、F松=0.39，H为树高）求算单株材积，同时计算蓄积量[12]。

1.4 数据处理

数据经过Excel 2013整理后，用DPS Duncan新复极差法进行双因素统计分析。

2 结果与分析

2.1 割灌除草样地监测情况

2014—2016年连续3年定期对湿地松割灌除草样地的胸径、树高、枝下高、冠幅等指标进行测定，并计算单株材积，详见表1。

由表1可知，实施割灌除草措施的两块样地，2016年底的平均胸径为11.98 cm，平均树高为7.66 m，平均单株材积为0.010 7 m3；而对照（未割灌除草）两块样地平均胸径为11.3 cm，平均树高为5.97 m，平均单株材积0.008 8 m3。实施割灌除草措施样地的胸径年均生长量为1.37 cm，比对照高出19.7%，高年均生长量为1 m，比对照高出23.5%，单株材积年均生长量为0.002 6 m3，比对照高出30%。各项指标均好于对照，说明实施割灌除草措施对林分生长有一定促进作用。

2.1.1 割灌除草对湿地松中幼林胸径、树高、枝下高的影响

对湿地松割灌除草1、2号样地采取不同措施在不同时期的胸径、树高及枝下高进行双因素统计分析，结果见表2。

由表2可知，1号样地的胸径在不同措施水平达到极显著差异（P=0.005 9<0.01），在不同生长时期也达到极显著差异（P=0.000 1<0.01）。树高在不同措施水平没有显著差异（P=0.077 9>0.05），在不同生长时期达到显著差异（P=0.014 6<0.05）。枝下高在不同措施、不同时期都没有显著差异。

表1 割灌除草样地监测情况统计

2号样地的胸径在不同措施水平未达到显著差异（P=0.940 5>0.05），在不同生长时期达到显著差异（P=0.020 3＜0.05）。树高在不同措施水平未达到显著差异（P=0.682 2>0.05），在不同生长时期达到显著差异（P=0.041 1＜0.05）。枝下高在不同措施水平达到显著差异（P=0.049 4＜0.05），在不同生长时期达到极显著差异（P=0.009 8<0.01）。主要原因是2号样地原设计为单独修枝小班，但第2年又采取了砍灌除草的抚育措施，人为因素导致数据不具可比性。

2.1.2 割灌除草对湿地松中幼林单株材积的影响

由表2可知，1号样地的单株材积在不同措施水平达到显著差异（P=0.031 1＜0.05），在不同生长时期达到极显著差异（P=0.001 6<0.01）。2号样地的单株材积在不同措施水平未达到显著差异（P=0.570 9>0.05），在不同生长时期达到显著差异（P=0.022 7<0.05）。

2.2 间伐样地监测情况

2014年春按照作业设计要求对位于南谯区大柳乡穆有山的间伐样地进行了间伐，初始密度为167株/667m2，间伐强度为16.6%（原151株，间伐后126株）；另一块样地不采取任何措施，作为对照，总株数为204株。连续3年进行了跟踪监测，数据记录如表3。

表2 湿地松割灌除草样地胸径、树高、枝下高、单株材积方差分析

由表3可知，采取间伐等技术措施样地，2016年平均胸径12.51 cm，比对照高出9.0%；平均树高7.21 m，比对照高出8.6%；平均单株材积0.011 m3，比对照高出29.41%。胸径年均增长量为0.63 cm，比对照高出5%；高年均增长量为0.46 m，比对照高出58.6%；枝下高年均增长量为0.8 m，比对照高出42.9%。单株材积年均生长量为0.002 0 m3，比对照高出33.3%。

对湿地松间伐样地采取不同措施在不同时期的胸径、树高、单株材积进行双因素统计分析，结果见表4。

由表4可知，胸径在不同措施水平达到极显著差异（P=0.002 2<0.01），在不同生长时期也达到极显著差异（P=0.005 0<0.01）；树高在不同措施水平未达到显著差异（P=0.065 3>0.05），在不同生长时期有显著差异（P=0.049 6<0.05）。单株材积在不同措施水平达到显著差异（P=0.028 3＜0.05），在不同生长时期也达到显著差异（P=0.030 9<0.05）。

表3 间伐样地监测情况统计

表4 湿地松间伐样地胸径、树高、单株材积方差分析

3 结论与讨论

（1）割灌除草主要内容是全面劈除影响目的树种生长的灌木、藤蔓、杂草等，排除生命力较强的杂草以及与林分中幼树争夺水、肥、气、热的灌木等，改善养分合理分配，从而促进林木生长[13]。通过对湿地松中幼林样地的3年跟踪监测，结果发现，采取割灌除草措施小班的各项生长指标都高于对照，胸径年均生长量比对照高出19.7%，高年均生长量比对照高23.5%，单株材积年均生长量比对照高30%。不同措施水平对胸径有极显著影响（P=0.005 9<0.01），而对树高没有显著影响（P=0.077 9>0.05），对单株材积也有显著影响（P=0.031 1＜0.05）。不同监测时间则对胸径有极显著影响(P=0.000 1<0.01），对树高也有显著影响（P=0.014 6<0.05），对单株材积有极显著影响（P=0.001 6<0.01）。说明割灌除草对林木的生长有一定的促进作用。而且从小班现状来看，与对照相比实施割灌除草措施的小班，林内卫生、空间状况得到了明显改善，加强了空气流通，减少了林内易燃物，降低了森林火灾发生机率。林分的生态环境得到有效改善，增加了林分抵御水、旱、寒、热、虫等自然灾害的能力，促进森林健康、稳定、持续发展。这与蒋明田[14-15]等人结论基本一致。

（2）通过3年的跟踪监测发现，采取间伐措施后，间伐样地的各项生长指标均高于对照，胸径年均增长量比对照高出5%，高年均增长量比对照高出58.6%，枝下高年均增长量比对照高出42.9%，单株材积年均生长量比对照高出33.3%。不同措施水平对胸径有极显著影响（P=0.002 2<0.01），而对树高没有显著影响（P=0.065 3>0.05），对单株材积也有显著影响（P=0.028 3＜0.05）。不同监测时间对胸径有极显著影响（P=0.005 0<0.01），对树高也有显著影响（P=0.049 6＜0.05），对单株材积有显著影响(P=0.030 9<0.05）。国内外的大量研究表明，抚育间伐对林分的胸径影响显著，而对树高的影响不明显[16-21]。主要原因是林木的高生长与立地条件、林分组成等多种因素有关。间伐降低了林分密度，清除了病弱植株，增强林分抗性的同时扩大了保留木的生长空间，增加了大径材产量，有利于提高林木的整体利用率和利用价值。

（3）有研究表明，抚育对湿地松幼林效果显著[22]。本文通过3年跟踪监测发现，采取割灌除草和间伐措施的湿地松中幼林样地林分生长情况都好于对照，特别是胸径和单株材积的增长，与对照都有极显著或显著差异，抚育成效已显现。近些年全省通过实施一系列重点工程已经营造了大面积的乔木林，目前大部分都处于中幼林时期，林木分化明显，丛生现象普遍，灌草杂生，肥水竞争激烈，林下卫生状况较差，整体林分质量不高，亟待抚育管理。因此采取相应的抚育措施是十分必要的。