杉木林密度间伐试验与杉木林密度试验和间伐试验有所不同。杉木林密度试验是栽植不同的密度后, 不进行间伐, 比较其生产力和其他测树因子的变化; 杉木林间伐试验是栽植基本相同的密度采用不同的间伐强度后, 比较其生产力和其他测树因子变化; 而杉木林密度间伐试验是在密度试验的基础上, 按照密度图 0.5的密度管理线对不同林分进行间伐比较其生产力和其他测树因子的变化情况。

林分密度间伐试验的研究, 在我国其他树种研究中尚未见报道, 在国外资料中亦不多见。但由于林分密度管理技术的发展从林分密度的规律来理解间伐对总产量的影响能够在理论上获得比较完善的说明。从林分的单位面积材积随年龄与林分密度而转移的相关关系, 在密度管理图上制定两种不同栽植密度的模式图, 栽植较密的林分进行多次间伐后, 与栽植较稀的林分相比较, 二者主伐量相等, 总产量(主伐+间伐)密植的比稀植的要高(佐藤敬二et al.)。林分总生长量随密度的加大而增加, 其增加的比值、伐期越短, 增加越大, 反之越小。另外, 密度大而又大密度管理下, 总产量随密度的增加而增加; 如栽植密度大, 但实行小密度管理, 则增加的比值就很小(安藤贵, 1969)。作者利用杉木密度管理图编制的间伐表与上述日本学者的结论是一致的, 如22指数级, 栽植6000株/hm²的与2000株/hm²比较, 载植6000株/hm²的经过多次间伐后, 到30年主伐时保留1500株/hm², 栽植2000株/hm²的间伐1次, 到30年主伐时保留1500株/hm², 二者主伐量相等, 总产量栽植6000株/hm²的比栽植2000株/hm²的增加16.1%¹⁾。

1) 刘景芳, 童书振.杉木人工林间伐表的编制与问题讨论.林业研究所研究报告.1982, (1):19~28.

上述结果均利用密度管理图进行间伐模拟试验, 与实际试验结果是否一致, 必须经过定位试验予以验证, 这就是本试验的目的。

试验地设在江西省分宜县大岗山实验局(现为亚林中心)年珠林场青石湾, 试验前是一片次生阔叶林, 1981年砍山炼山后, 于1982年春营造试验林。该地处于北纬27°34′, 东经114°33′, 海拔450m, 低山, 母岩为沙页岩, 黄壤, 年平均气温16.8℃, 年降雨量1656mm, 年蒸发量1503mm。

造林密度和设计方法与全国杉木林密度试验基本相同, 即A密度为100株/600m², B为200株/600m²、C为300株/600m²、D为400株/600m²、E为600株/600m², 重复3次共15个小区。在林木生长过程中, 按照刘景芳、童书振编制的“杉木林分密度管理图”的密度管理线0.5为标准进行动态下层间伐, 间伐后的保留密度要与临近的下一个较稀植的初植密度基本相同, 两者进行比较。例如, 初植密度600株的E小区间伐后, 保留400株, 与原初植密度400株的D小区比较, 由400株间伐到300株与初植300株的小区比较, 这样从中找到不同立地、不同年龄阶段保留何种密度生产力最高及各测树因子变化情况。该片试验林已18年生, 除稀植密度A密度外, 其他密度小区已进行1~4次的间伐。

该试验林共15个小区, 尽管同一区组5个密度小区排在一个等高线上, 但有的立地条件仍有差异, 为了消除立地的影响, 故根据14年生的优势高查全国(实生林)地位指数表, 将同一指数级的归为一组进行统计分析, 其结果见表 1。从该表可以得出以下初步结论:

表 1 杉木林密度间伐试验汇总^① Tab.1 The general table of density and thinning experiments in Chinese fir stands

表 1 杉木林密度间伐试验汇总① Tab.1 The general table of density and thinning experiments in Chinese fir stands

(1) 同一指数级, 间伐后的林分与基本密度相同未间伐的林分比较, 其优势高、平均高生长有些差异, 但差异不明显。例如, 保存初植密度576株的E3小区, 8年生开始间伐到404株, 其优势高和平均高分别为7.0m和5.8m, 而未间伐的D3、D2小区平均密度380株, 其平均优势高和平均高分别为7.1m和5.6m。这一结果与杉木密度试验结果相悖, 这正体现了杉木密度间伐试验, 树高生长的特点。

(2) 同一指数级, 间伐后的林分与其密度基本相同未间伐的林分比较, 其胸径前者小于后者。例如, 仍以E3和D3、D2小区为例, E3小区4次间伐后保留的100株, 1998年复查时(18年生), 其胸径为16.9cm, 而未间伐的A3、A2小区平均密度94株, 其平均胸径为19.6cm, 前者小于后者2.7cm。

(3) 同一指数级, 间伐后林分的立木蓄积, 一般低于基本密度相同未间伐林分的立木蓄积。例如, C3、C2小区11年生开始间伐, 经2次间伐后, 1998年复查时, 其立木蓄积为267.1m³/hm²; 而与其密度基本相同, 未经间伐的B3小区立木蓄积为302.2m³/hm², 后者比前者多35.1m³/hm²。

(4) 同一指数级间伐的林分总蓄积立木蓄积间伐蓄积均大于基本密度相同未间伐林分的立木蓄积, (14指数级C1小区幼龄时除外)。例如, D3、D2小区经3次间伐后, 1998年复查时, 其平均立木蓄积为286.2m³/hm², 3次间伐蓄积为131.9m³/hm², 总蓄积为418.1m³/hm², 而未间伐的A3、A2平均密度94株的小区立木蓄积平均为302.2m³/hm², 前者比后者多38.4%。

(5) 同一指数级, 初植密度不同的林分, 经间伐后与基本密度相同未间伐林分的总蓄积百分比, 初植密度大的大于初植密度小的。例如, 16指数级E3小区, 保存密度为576株, 经4次间伐后保留100株, 1998年复查, 其总蓄积比未间伐的A3、A2 (平均94株)小区大31.9%;而16指数级C3、C2小区平均保存278株, 经2次间伐后, 保留99株, 其总蓄积比未间伐的A3、A2小区(平均94株)大21.5%, 两者相差10.4%。

(6) 指数级不同, 而初植密度相同的林分, 间伐后与未间伐林分总蓄积百分比, 高指数级的比值高于低指数级的比值。例如, 16指数级的E3小区, 经过4次间伐后, 1994年调查(14年生), 与未间伐的A3、A2小区相比较, 其总蓄积量百分比为32.0%, 1998年复查时, 为38.4%;而14指数的E2小区, 经过3次间伐后, 1994年调查(14年生), 与未间伐的B2、B1小区相比较, 其总蓄积量百分比为4.4%, 14指数的C1小区, 经过2次间伐, 1998年复查, 与未间伐的A1小区比较, 其总蓄积量百分比为18.2%, 从而可以看出, 高指数级的比值大于低指数级的比值。

(7) 林分密度对枝下高影响很大。高密度的林分虽经间伐, 但在间伐前已经或多或少受到密度的制约, 故枝下高一般高于基本密度相同未间伐的林分。16年前影响比较明显, 16年后则不明显, 但在不同指数级之间不太明显。

(8) 密度对冠幅的影响, 一般是随着林分密度的增加而冠幅变小的规律。高密度的林分经间伐后, 其冠幅虽加速生长, 但与基本密度相同未间伐的林分冠幅比较, 一般仍小于未间伐的林分。间伐初期两者差异不明显, 中期(11~16年)差异明显, 16年后又不明显。

本项试验研究历时18年, 得出的8条试验结论, 对今后杉木林的经营很有实用价值, 它可以提供多种经营模式, 如市场上大径材经济效益好, 就采用低密度管理模式, 该模式对维护地力大有益处; 如市场上中小径材销路好, 就采取高密度经营; 如市场上需要大径材, 又需要中小径材, 就采取高密度造林, 低密度管理的模式, 该模式生产力高经济效益好, 又能维护地力。

本项试验研究, 除具有实用意义外, 还揭示了间伐与基本密度相同不间伐林分生长规律, 包括胸径、树高、冠幅、枝下高、蓄积量及总产量的动态变化, 具有理论价值。另外, 试验结果进一步检验了林分密度管理图上模拟结果, 除主伐产量尚未有结果外(因试验林尚未到主伐年龄), 其他基本规律均一致, 通过实际试验研究结果, 比在密度管理图上模拟结果更可靠。

本项试验研究, 从试验设计到实施, 在我国还是第一次, 其他树种也未见有报道, 在实施过程中, 难免有不足, 例如, 某一密度的林分间伐后所保留的株数与未间伐林分的保存株数, 不一定完全相同, 稍有偏差, 但这种偏差并不会影响其所得出的基本规律, 但它给以后的学者再搞此试验时提供一个经验, 一定要把保留株数调整好间伐与不间伐的可比性更高。