林业科学  2003, Vol. 39 Issue (5): 100-104   PDF    
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郭明辉.
Guo Minghui.
森林培育措施对红松人工林径向生长性质的影响
THE EFFECT OF SILVICULTURAL MEASURES ON RADIAL GROWTH PROPERTIES OF PINUS KORAIENSIS PLANTATIONS
林业科学, 2003, 39(5): 100-104.
Scientia Silvae Sinicae, 2003, 39(5): 100-104.

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收稿日期:2002-12-24

作者相关文章

郭明辉

森林培育措施对红松人工林径向生长性质的影响
郭明辉     
东北林业大学 哈尔滨 150040
摘要: 对不同森林培育措施的红松人工林径向生长性质指标进行测试和分析。结果表明:不同的森林培育措施(坡位、林分结构、初植密度、间伐)对红松人工林的生长率、生长轮宽度及生长轮密度有显著的影响,对晚材率的影响不明显;坡向对红松人工林的生长率、生长轮宽度有显著的影响,对晚材率、生长轮密度的影响不明显;修枝对红松人工林的生长率、晚材率有显著的影响,对生长轮宽度及生长轮密度的影响不明显;阴坡、坡下、三株一丛、2.0 m×2.0 m、适度间伐、适度修枝的林分林木生长率较高,可用于培育大径级的木材。
关键词: 红松    人工林    培育措施    径向生长性质    
THE EFFECT OF SILVICULTURAL MEASURES ON RADIAL GROWTH PROPERTIES OF PINUS KORAIENSIS PLANTATIONS
Guo Minghui     
Northeast Forestry University Harbin 150040
Abstract: For different silvicultural measures, the radial growth properties of Pinus koraiensis plantations were measured and analyzed. The results showed that the variances of growth percentage, growth-ring width(except pruning), growth-ring density(except slope aspect and pruning) were remarkable, and the variance of latewood percentage(except pruning) was not significant. In order to increase growth percentage and cultivate the large diameter wood, the stands on north slope or at the bottom of slope, and with acluster of three trees, density of 2.0 m×2.0 m, properly thinning and pruning could be selected.
Key words: Pinus koraisensis    Plantation    Silvicultural measures    Radial growth property    

红松(Pinus koraiensis)是我国珍贵用材树种之一,是东北小兴安岭和长白山林区地带性植被红松阔叶混交林的重要组成树种。红松寿命长,树干通直,是重要的工业用材林和经济林树种,在国民经济中占有重要位置(丁宝永等,1994)。目前我国经营的人工林中,大径材的不足已严重制约了相关工业的持续稳定与社会经济的发展。如何优化培育措施,在相对短的时间内从有限的土地上获取数量可观的优质大径材是一个值得研究的问题(成俊卿, 1985Zobel et al., 1989李坚等,1993)。林木的生长过程既受本身遗传特性的制约,又受森林培育措施和环境条件的影响(Brazier, 1977)。本文就不同培育措施对红松人工林径向生长性质的影响进行了研究。

1 材料与方法 1.1 材料

实验林选自东北林业大学帽儿山实验林场,从“七五”到“八五”期间人工培育经营的红松实验林和对照林中,分别在不同林分结构〔红松纯林、红松-白桦(Betula platyphylla)混交林、三株一丛的红松林〕、不同初植密度、不同坡位、不同坡向、间伐、修枝的林分内取样,取样方法按照国家标准GB 1927-91进行。在每个样地上,至少选取3株平均标准样木,在胸高处(1.3 m)截取2.5 cm厚圆盘2个,标明南北方向和记号,带回实验室作为试材。样地基本情况见表 1

表 1 样地基本情况 Tab.1 Basic outlines of sample plots
1.2 方法

生长率:采用相对半径增大率(RR)的方法进行测量,RR=(r2-r1)/r1×100%,r1为髓心与生长轮内部界限(早材开始处)的距离,r2为髓心与生长轮外部界限(晚材终止处)的距离。

晚材率:将圆盘横切面刨平,取包含髓心在内沿东西方向截取的试样,作一条通过髓心的直线,用显微测长仪测量直线上每一年轮的宽度及相应的晚材宽度,精确到0.01 mm。晚材率=(晚材带宽/年轮宽)×100%。

生长轮密度:采用直接扫描式X射线微密度计来测量1)

1) 郭明辉.红松人工林培育措施与木材品质的关系.东北林业大学博士学位论文,1999

将所有测量数据,在计算机上,使用Statistica统计软件完成统计值、方差分析。

2 结果与分析 2.1 不同坡向的林木径向生长性质比较与分析

阳坡与阴坡生长率平均值比较(表 2),阳坡小于阴坡。这主要因为,第一,阳坡辐射能较大、热量条件好、温度较高,因此土壤水分减少快,抑制了林分的生长量;而阴坡水分条件充足,更适宜红松生长。对阳坡而言,虽然热量条件好,但水分是红松生长的限制因子,相反在阴坡水分是主导因子,温度是限制因子。因此,不同的坡向,主导因子和限制因子是可以互相转化的(丁宝永等,1994)。第二,生长率也受初植密度的影响。方差分析表明,二者差异显著(表 3)。从表 2中可以看出,生长轮宽度平均值比较,阳坡小于阴坡,与生长率相一致,差异显著(表 3);晚材率平均值比较,阴坡略小于阳坡,差异不显著;生长轮密度平均值相比,阴坡小于阳坡,这与生长轮晚材率变化规律一致,但差异不显著。

表 2 不同培育措施下红松林木径向生长指标的测定结果 Tab.2 Testing results of the tree radial growth properties in different silvcultural measure plantations
表 3 不同培育措施的林分林木生长性状的方差分析结果 Tab.3 Variance analysis of the tree radial growth property in different silvicultural measure plantations
2.2 不同坡位的林木径向生长性质比较与分析

表 2可以看出,生长率平均值相比坡下>坡上,且差异显著(表 3)。这主要是由于不同坡位直接影响光照强度、土层厚度、水分状况及有机质含量等一系列生态因子的变化。坡下部因水分的地表径流和壤中流携带养分的积累,土层厚,水分条件充足,有机质含量丰富,从而促进了红松林木的生长。生长轮宽度的平均值相比,坡下>坡上,与生长速率比较结果相一致,说明坡位和外界环境的交互作用对生长轮宽度影响很大。单因素方差分析表明,差异在0.01水平上显著。晚材率平均值相比,坡上略大于坡下。单因素方差分析可知,二者差异不明显,这说明坡位对晚材率的影响较小。生长轮密度的平均值相比,坡上>坡下,方差分析可知,二者差异显著。生长轮密度是生长轮宽度和晚材率共同作用的结果。

2.3 不同林分结构的林木径向生长性质比较与分析

生长率、生长轮宽度平均值相比(表 2),都是三株一丛>纯林>混交林,差异明显(表 3)。不同林分结构林木对光、生长空间的竞争各异。晚材率平均值相比,混交林>纯林>三株一丛,但三者差异不明显,这是由于各年的外界环境因子差异引起的。三种林分结构生长轮密度的平均值相比,纯林>混交林>三株一丛,纯林的生长轮密度比较均匀,变异系数较小;而混交林的密度波动较大,变异系数较大。可能是由于混交林红松先在白桦遮荫下生长,晚材率较小,密度较低。当红松生长到超出白桦时,红松占优势,竞争力强,晚材率提高,因此密度逐渐增大;而三株一丛和纯林的林分结构微生长环境没有改变,生长轮密度变化较小。方差分析表明,3种林分结构的生长轮密度差异在0.01水平上显著。

2.4 不同初植密度的林木径向生长性质的比较与分析

生长率平均值的大小排列为1.0 m×1.5 m>2.0 m×2.0 m>1.5 m×1.5 m>1.5 m×2.0 m(表 2),四者差异明显(表 3)。说明初植密度对生长速率影响明显,可选择适当的初植密度,提高单位面积的木材产量。

生长轮宽度平均值最大者为2.0 m×2.0 m的林分(表 2),这是由于初植密度不同,树木之间对阳光、水分、养分的获得量不同;而空间大,充足的养分、水分和阳光使树木加速生长。因此初植密度小,生长轮较宽,这与很多研究结果一致。方差分析表明,差异显著(表 3)。从分析结果可知,不同初植密度对生长轮宽度有显著影响,可以采用较高密度如1.5 m×1.5 m和1.5 m×2.0 m株行距的初植方式来提高单位面积木材材积产量。如果用作胶合板用材等需要考虑木材径级因素时,则可以采用2.0 m×2.0 m株行距,既可保证木材径级要求,又可以有较高的单位面积材积产出量。

4种初植密度的林分晚材率平均值大小排列为1.5 m×1.5 m>1.5 m×2.0 m>1.0 m×1.5 m>2.0 m×2.0 m(表 2)。经方差分析表明,差异未达到显著水平(表 3)。

不同初植密度下,生长轮密度平均值的大小排列为1.5 m×1.5 m>1.5 m×2.0 m>1.0 m×1.5 m>2.0 m×2.0 m(表 2),与晚材率排序相同,因为生长轮密度与晚材率呈正相关。方差分析可知,差异在0.01水平上非常显著(表 3)。因此,可利用初植密度来调整林木的木材密度,从而达到改善材质的目的。

2.5 间伐与未间伐林木径向生长性质的比较与分析

生长率的平均值是间伐林大于未间伐林(表 2),且差异显著(表 3)。说明林分间伐后,生长加快。

生长轮宽度的平均值相比,间伐林大于未间伐林,差异显著。这与熊平波(1987)的结论一致。可对林分进行适度间伐,来定向培育大径级的胶合板材和建筑材,以满足社会市场经济的需要。

间伐林的晚材率(20.36%)小于未间伐林(21.78%)(表 2)。由于间伐林的生长轮宽度较宽,而间伐林与未间伐林每年的晚材宽度接近,因此间伐林的晚材率较低。这与熊平波(1987)的结论相反。方差分析表明,二者差异不显著,说明间伐对晚材率的影响较小。

关于间伐对木材密度影响的研究尚未有一致结论。Markstrom等(1983)认为影响不显著,Cown(1981)周崟(1980)认为间伐一是使木材密度有所下降;二是认为适度间伐,使木材密度增大。本试验中间伐林生长轮密度小于未间伐林,且差异显著。这与Cown和周崟的结论一致。

2.6 修枝与未修枝林木径向生长性质的比较与分析

二者生长速率的平均值相比(表 2),修枝(15.88%)大于未修枝(13.39%),这是由于林木修枝后,扩大了树冠的生存空间,改善了微生态环境,使树木生长加快。另外,也受初植密度的影响。方差分析表明,修枝与未修枝林分的生长速率有明显差异(表 3)。

生长轮宽度平均值相比(表 2),修枝生长轮宽(2.98 mm)略大于未修枝的轮宽(2.91 mm),经方差分析可知,二者差异不明显(表 3)。

晚材率二者平均值相比(表 2),修枝(22.13%)大于未修枝的(21.96%),方差分析表明,二者差异显著。可以得出修枝和初植密度对晚材率都有一定的影响(表 3)。

生长轮密度二者平均值相比(表 2),修枝(0.51 g·cm-3)略大于未修枝(0.50 g·cm-3)的林分,方差分析可知,差异不明显(表 3)。说明修枝对生长轮宽度、晚材率和生长轮密度的影响较小,可采用修枝的经营方式来提高森林的生长速率和达到改进材质的目的。

3 结论

坡向对林木生长率和生长轮宽度的影响差异显著,对晚材率和生长轮密度的影响未达到显著水平。可选择阴坡的林地来提高林木生长率。坡位、林分结构、初植密度和间伐对林木生长率、生长轮宽度和生长轮密度的影响差异显著,对晚材率的影响不明显。可选择坡下、三株一丛、2.0 m×2.0 m的林分来提高林木生长率和木材材质,培育优质、高产的木材资源。修枝对生长率和晚材率的影响差异显著,对生长轮宽度和生长轮密度的影响不明显。可对林木进行适度的修枝来提高林木生长率。

参考文献(References)
丁宝永, 张世英. 1994. 红松人工林培育理论与技术. 哈尔滨: 黑龙江科学技术出版社.
成俊卿. 1985. 中国木材学. 北京: 中国林业出版社.
李坚, 栾树杰编著.生物木材学.哈尔滨: 东北林业大学出版社, 1993
熊平波. 1987. 初植密度和间伐强度对杉木木材性质的影响. 林业科学, 23(1): 39-42.
周崟. 1980. 落叶松间伐幼龄材的材质及其造纸性质兼轮伐期的造林问题. 林业科学, 16(3): 163.
Markstrom D C, Troxell H E, Boldt C E. 1983. Wood properties of immature ponderose pine after thinning. For Prod J, 33(4): 33-36.
Cown D J. 1981. Effect of thinning and fertilizer application on wood properties of Radiata. N E J For Sci, 11(2): 79-91.
Brazier J D. 1977. The effect of forest practices on quality the harvested crop. Forestry, 50(1): 77-79.
Zobel B J, Van Buijtenen J P. Wood variation its causes and control. Springer-Verlag, 1989