马尾松(Pinus massoniana Lamb)生长快、适应性强，木材纤维含量45.51%~61.92%，纤维长度达4.4~6.5 mm(周政贤等，1989)，是造纸工业原料林发展的主要树种之一。但由于湖北省本地种源的马尾松在干形、材性、速生丰产性、耐瘠薄和抗病虫害等方面均不如南方种源的高州马尾松(李传志，1983)，因而湖北及其它省市已从广东大量引种高州马尾松。为更好地掌握高州马尾松的生长规律，确定其造纸工业原料林的合理密度和经营管理措施，笔者对高密度高州马尾松纸浆原料林对不同间伐强度的生长反应进行了试验研究。

1 试验地点与材料

高州马尾松纸浆原料试验林设在湖北省京山县太子山林管局石龙林场(E112°45′、N30°51′)。该区域为北亚热带季风气候，年平均温度16.2 ℃，年日照时数1896.9~2106.0 h，年降水量1075.6 mm，平均大气相对湿度78%，无霜期达240 d以上。试验林面积5.3 hm²，分布在丘间冲地，平均海拔70 m。土壤为第四纪粘土母质发育的黄壤，土层厚度>80 cm，pH值5.8~6.8，质地粘重，以块状结构为主，石砾含量极少。试验地于1987年春造林，初植密度1.0 m×1.0 m，1993年春对6 a生高州马尾松林进行了不同强度的间伐，分别改造成1.0 m×1.0 m、1.0 m×1.5 m、1.5 m×1.5 m、1.5 m×2.0 m等4种密度的造纸原料试验林，完全随机区组排列，3次重复，小区间设置隔离带。

2 研究方法 2.1 样地设置与调查

在各密度试验林小区内分别设置20 m×20 m的样方，于1993年和1996年分别进行下列项目的调查测定。

(1) 土壤、活地被物        对不同密度的试验林小区进行土壤剖面调查，同时测定各小区内0~40 cm深的土壤容重(环刀法)和土壤自然含水率(烘干法)。并在小区内设置5个2 m×2 m的小样方，梅花形布置，调查样方中活地被物种类、盖度等指标。

(2) 林木生长效应        在各样地中部矩形样地中选定30株林木(均为3行)，定点测定胸径、树高、冠幅和枝下高，并以1996年春与1993年春所测数据的差值对各小区林木生长因子进行统计分析。

(3) 林分生物量测定        在试验小区样地旁设置20 m×20 m样地，每木检测林木胸径、树高，各径阶选1~2株标准木伐倒，称取树干、枝桠、针叶鲜重，并分别取样在105 ℃下烘至恒重，计算样品含水率及树干、枝桠、针叶的干重。然后选取10种方程(周志翔等，1998)对不同径阶及树高的生物量进行模拟，按模型拟合的Q_剩最小、实测值与理论值的X²检验差异不显著确定最佳拟合模型(黄杏模，1991) W=a(D²H)^b计算平均单株生物量，并根据所得平均单株生物量估测方程推算单位面积林分的生物量。

2.2 数据分析

所测数据的方差分析、回归分析、假设检验均应用IBM PC系列程序集的方法进行计算机处理(郎奎健等，1989)。

3 结果与分析 3.1 林内土壤与活地被物

不同密度林分的土壤质地为中壤或重壤，粒状与块状结构，pH 5.8~6.4，土壤容重1.359~1.489 g/cm³，自然含水率为24.3%~29.8%(表 1)。各密度林分间的土壤剖面特征及容重、自然含水率均无显著的差异[F_容重=1.256、F_含水率=0.358＜F(3，8)=4.07]。

林地活地被物以木(Loropetalum chinense Oliver)、六月雪[Serissa serissoides (DC.) Druce]、茶子(Ribes spp.)小果蔷薇(Rosa cymosa Tratt.)以及禾木科(Gramineae)杂草为主，总盖度均在30%以下，林分间无明显差异。

3.2 林木生长效应

以1996和1993年两次胸径、树高、冠幅和枝下高测定数据为基础(表 2)，采用方差分析方法对各密度林分内林木生长量的差异进行了分析。结果表明，3 a中各密度林分间平均胸径生长量差异显著(F=6.21>F_0.05=4.07)，多重比较显示1.5 m×2.0 m林分的平均胸径显著大于1.0 m×1.0 m林分的平均胸径，且在试验林内林分平均胸径生长量随间伐强度的增大而明显增加。而各间伐强度林分间的平均树高及冠幅生长量差异均未达显著性水平(F_树高=1.44，F_冠幅=0.69>F_0.05=4.07)，但可以看出3 a间的树高生长量有随林分密度增大而增大的趋势；冠幅生长量的变化趋势相反，表现出林木间的竞争效应和拥挤效应。4种间伐强度林分间的平均枝下高也存在着显著的差异(F=6.48>F_0.05=4.07)，主要表现为1.5 m×2.0 m林分平均枝下高的增加量显著小于1.0 m×1.0 m和1.0 m×1.5 m林分的平均枝下高增加量，可见间伐强度林分越大，林内光照增强，自然整枝强度减弱。因此，随着林分间伐强度的增大，林木的胸径生长量显著增加，自然整枝强度明显减弱，林木间对营养空间的竞争得到了缓和，而树高和冠幅生长变化的差异不显著。

3.3 林分生物量

单株生物量模拟结果表明，W=371.5636(D²H)^0.98496[其中，W为单株生物量(kg)，D为胸径(cm)，H为树高(m)]拟合效果最佳。以各试验小区林分每木胸径、树高的实测值为基础，应用地上生物量估测模型得到各林分地上部分的公顷生物量(表 3)。可以看出，由于间伐促进了林木胸径生长，缓和了自然整枝强度，因而不同间伐强度的林分地上部分生物量的平均增长量均高于未间伐的林分，且以1.5 m×1.5 m林分的生物量增加最多，1.5 m×2.0 m林分增加次之。9 a生林分的地上总生物量(间伐生物量+立木生物量)也以1.5 m×1.5 m林分最大。因此，采用1.5 m×1.5 m或1.5 m×2.0 m的造林密度能有效地促进高州马尾松造纸工业原料林早期地上生物量的增长。

4 结论与讨论

通过对4种间伐强度高州马尾松纸浆原料生长3 a后的观测分析可以看出，在不同间伐强度林分中土壤和活地被物特征基本一致的情况下，林木的生长在间伐3 a后已初步表现出差异。其中1.5m×2.0 m林分的胸径平均生长量显著大于1.0 m×1.0 m林分，且随林分间伐强度的增大胸径生长量增加；1.5 m×2.0 m林分枝下高的变化量则显著小于1.0 m×1.0 m和1.0 m×1.5 m林分，随着林分间伐强度的增大枝下高变化量显著减小；而各间伐强度林分间的平均树高及冠幅生长量差异均未达显著性水平，但树高生长量有随林分密度增大而增加的趋势，冠幅生长量则相反。间伐后的3 a中，地上部分生物量以1.5 m×1.5 m林分增加最多，1.5 m×2.0 m林分增加次之；9 a生林分的地上总生物量(间伐生物量+立木生物量)也以1.5m×1.5 m林分最大。因而，在鄂中丘陵岗地采取1.5 m×1.5 m或1.5 m×2.0 m的造林密度，有利于提高高州马尾松纸浆原料林早期生长量。考虑到鄂中丘陵岗地高州马尾松造纸原料林的木材材性及抄浆造纸性能，其轮伐期为15 a(徐有明等，1997)，因此，从不同间伐强度林分的生长反应看，高州马尾松造纸原料林合理的造林密度以1.5 m×2.0 m为宜。造林早期可实行林农间作，或增加定植密度并在树冠郁闭后进行1次间伐(周志翔等，1998)，以提高林地营养空间的利用率及总生物量。