抚育间伐是杉木(Cunninghamia lanceolata)速生丰产培育配套技术的重要内容之一。自上世纪70年代以后，全国各地曾就间伐起始期、间伐方法、间伐强度、间隔期及其生长效应等做了大量的研究，并取得了一批成果用于指导林业生产(姜志林等，1982; 林业部造林经营司，1982)。但是，以往大部分研究周期较短，对间伐强度的生长效应，如树高生长量、材积生长量和总产量等重要问题难以进行确切评价，也是林学界长期争论的问题。

1976年6月—1996年11月，我们在开展杉木人工林抚育间伐试验并取得阶段性成果的基础上(江西林科所等，1978)，继续对试验林进行长期观测，以研究间伐后一个轮伐期内，不同间伐强度林分生长效应，如林分生长规律、生长量和生产力的差异等。历时20年，结束时林龄30年，已达主伐年龄。

1 试验地的自然条件和林分概况 1.1 自然条件

试验地点江西省奉新县磉下林场位于该县西北部，属幕阜山脉向东延伸的余脉，为低山丘陵地带。气候条件属中亚热带东南季风气候，年平均气温17.4 ℃，生长期266 d，春季多雨，夏季炎热干旱，年平均降水量1 613 mm，冬季常有霜雪，适宜杉木生长。试验地海拔约200 m，母岩为花岗岩，土壤为山地红壤，深1 m以上，质地疏松、排水良好。森林植被为次生常绿阔叶林，主要树种为苦槠(Castanopsis sclerophylla)、青冈栎(Cyclobalanopsis glauca)、木荷(Schima superba)等。

1.2 林分概况

造林时间1966年2月，密度3 600株·hm^-2，8年时进行过一次中度间伐。试验时密度为2 250~2 550株·hm^-2，郁闭度0.8~1.0，林内透光度极差，林木分化明显，被压木约占1/3左右。林下植被稀少，山坡上部有柃木(Eurya japonica)、乌饭(Vaccinium bracteatum)、茅栗(Castanea seguinii)、苦竹(Pleioblastus amarus)等，林龄10年。

2 研究内容和方法 2.1 研究内容

1) 间伐强度对林分树高生长的影响; 2)间伐强度对胸径生长的影响; 3)间伐强度对林分断面积生长的影响; 4)间伐强度对单株材积的影响; 5)间伐强度对林分总产量和材积生长量的影响等。

2.2 试验处理

于该场一个林班长坡的下、中、上坡位区划3个区组，分别为18、16、14指数级。每个区组均设置强度间伐、中度间伐、弱度间伐和对照等4种间伐处理小区，小区面积0.066 7 hm²，矩形，完全随机排列，共3次重复，12个小区，4个边角埋设永久性水泥标桩。

2.3 研究方法

采用固定标准地定位观测研究，间伐方法为下层间伐法。首先，于间伐前对每个小区进行标准地调查，分别计算间伐前林分密度、树高、胸径、断面积、单株材积、蓄积量等，得出每区组内各种间伐强度处理小区株数、树高、胸径等差异大致在±5%以内，并分别对其进行方差分析。间伐前林分调查和方差分析结果如表 1。由表 1得知，不同间伐强度处理间伐前树高、胸径、断面积、单株材积、蓄积量等经F检验均无显著差异，表明试验前本底资料基本一致，伐后间伐强度处理间生长量差异有可比性，也是生长效果评价的前提。

其次，根据标准地调查资料进行抚育间伐设计。逐个小区进行间伐木选择、标记、测量、砍伐和计算间伐量，按占株数百分比(%)表示，强度间伐为40.5%，中度间伐为30.3%，弱度间伐为17.4%，对照不间伐(表 1)。

第三，间伐后即对各小区保留木进行逐株编号、胸径线标记和测量胸径。并按径级选择有代表性的林木约30株作为固定观测株，在相同部位用同样方法和工具，定期测量胸径、树高等。间伐后各间伐强度林分生长调查结果如表 1。

2.4 调查和计算方法

胸径：按编号用围径尺在胸径线位置逐株测量，2 cm为1径级; 并用断面积加权法，求算林分平均胸径和断面积。

树高：用测高标杆对固定标准株逐株测量，并绘制树高生长曲线，以林分平均胸径于树高曲线上求得林分平均树高。

单株材积：以各小区林分平均胸径和树高用部颁二元材积公式：V=0.000 058 770 42·D^{1.969 983 1}·H^{0.896 461 57}求算。

蓄积量：以小区平均单株材积乘以株数表示，再由小区面积换算为每公顷蓄积量。

定期生长量：试验结束期与起始期之差值。

总产量：试验结束期活立木蓄积量、枯损量、间伐量之和。

3 结果与分析 3.1 间伐强度对树高生长的影响

伐后20年间林分、平均树高及其定期生长量变化如表 2。由表 2得知，伐后20年，不同间伐强度林分平均树高及其定期生长量均以强度间伐最大，其次是中度间伐和弱度间伐，对照最小。表明林分树高生长量有随间伐强度增加而提高的趋势，30年生平均树高百分比依次为108.5%、104.9%、104.3%和100%;伐后20年间树高定期生长量百分比依次为107.8%、103.1%、103.1%和100%。方差分析结果如表 3。

表 3表明，不同间伐强度30年生林分平均树高F为5.72＞F_0.05(3，6)=4.76，LSD检验，强度间伐处理显著大于对照，而其他处理之间无显著差异，其原因是伐后平均树高增加值及20年间定期生长量增加共同作用的结果。而应以伐后20年树高定期生长量比较，经方差分析，处理间树高定期生长量F为0.88＜F_0.05(3，6)=4.76，处理间无显著差异，表明间伐强度不能有效促进林分树高生长。此前，也有不少研究指出：在一定范围内，随着间伐强度的加大，树高也有上升的趋势，但对树高生长的影响不大或不显著(俞新妥，1997; 姜志林等，1982)。通过试验发现，18、16指数级林分伐后树高定期生长量增长较大，14指数级林分伐后树高定期生长量比对照略有减小。

间伐林分平均树高及其定期生长量伐后5年内较大，8年后明显下降，强度间伐下降年限比其他处理延长3~5年，并由平均树高及其定期生长量与年相关得出二次抛物线回归方程于表 4。经检验，所建立的回归方程相关密切，可用于估测不同间伐强度林分伐后20年间平均树高及其定期生长量。

3.2 间伐强度对直径的生长效应

不同间伐强度伐后20年间林分平均胸径及其定期生长量经多次复查结果如表 2。表 2表明，不同间伐强度林分伐后及20年间平均胸径均比对照有较大增加，且随间伐强度加大而增加，至伐后20年以对照为100%，则强度、中度、弱度间伐分别为118.8%、111.8%、107.7%。伐后各林龄平均胸径差异状况经方差分析如表 5。

表 5表明，不同间伐强度林分平均胸径于伐后5年即出现显著差异，至10年后呈现极显著差异，其差异经LSD检验认为随林龄增加而增大。由于间伐林分平均胸径包括伐后增加值及其定期生长量增加值2部分，而前者是人为因素所致，因此，间伐强度对直径的生长效应以伐后胸径定期生长量增加值表示更确切。由表 2得知，伐后20年，强度、中度、弱度间伐林分直径定期生长量分别为对照的128.6%、112.3%、106.1%，直径生长量均随间伐强度增大而增加，由方差分析结果得知(表略)，不同间伐强度林分胸径定期生长量于伐后14年才有显著差异，经LSD检验，伐后14年时，强度间伐胸径定期生长量显著或极显著大于弱度间伐和对照处理，其他处理之间无显著差异; 伐后20年时，强度间伐胸径定期生长量显著大于中度间伐、极显著大于弱度间伐和对照处理，其他间伐处理之间则无显著差异。表明只有采取较大强度间伐，并经历较长时间生长，才能有效促进胸径生长量。

经对伐后不同间伐强度18、16、14指数级林分胸径定期生长量的比较，以对照为100%，则14指数级增加百分比最大，16指数级次之，18指数级最小，且随间伐强度加大而增加(表 6)，揭示较差立地的林分间伐强度对直径生长效应比立地条件较好的林分更明显。

3.3 间伐强度对林分断面积生长的影响

经伐后20年多次观测，不同间伐强度林分断面积及其定期生长量变化情况见表 7。由表 7得知，不同间伐强度伐后20年林分总断面积(活立木断面积、间伐木断面积、枯损木断面积之和)大小顺序为中度间伐＞强度间伐＞弱度间伐＞对照，分别为106.1%、105.3%、102.8%、100%。保留木断面积(活立木断面积、枯损木断面积之和)为对照＞弱度间伐＞中度间伐＞强度间伐，分别为100%、97.3%、93.7%、88.3%，表明间伐处理林分由于株数减少，其断面积均比对照小，减少比例随间伐强度增大而增加。而断面积定期生长量随间伐强度增大而增加，其增加值以对照为100%，则强度间伐为106.7%、中度间伐为104.7%、弱度间伐为101.1%。由方差分析结果表明(表略)，不同间伐强度之间，林分总断面积及其定期生长量均无显著差异，间伐强度之间的差异是由试验误差所致，间伐强度不能有效增加林分总断面积及其定期生长量; 但不同间伐强度之间保留木断面积存在显著差异，经LSD检验，对照和弱度间伐均极显著大于强度间伐，其他间伐处理之间则无显著差异，其原因显然是强度间伐株数减少过甚所致。

林分伐后20年间总断面积及其定期生长量依林龄变化规律，用二次抛物线方程回归计算，分别得出相应的回归方程如表 8。表 8表明，所建立的回归方程相关关系很密切，可分别表示伐后林分不同林龄总断面积及其定期生长量的变化规律。

3.4 间伐强度对材积生长量的影响 3.4.1 间伐强度对单株材积的影响

伐后20年，不同间伐强度林分单株材积及其定期生长量如表 9。由表 9得知，伐后20年林分平均单株材积及其定期生长量有较大差异。单株材积为强度间伐＞中度间伐＞弱度间伐＞对照，以对照为100%，则强度、中度、弱度间伐分别为149.3%、127.8%、118.5%;定期生长量分别为153.3%、126.8%、117.9%、100%，经对不同林龄单株材积定期生长量方差分析结果表明(表略)，伐后5年，不同间伐强度单株材积定期生长量即有显著差异，8年之后各次复查结果均具极显著差异。经LSD检验，在伐后20年间，中度与弱度间伐之间单株材积定期生长量均无显著性差异，而其他各种间伐处理之间于伐后5年即具有显著或极显著差异，表明强度间伐对其他3种处理可以产生显著或极显著效果; 中度和弱度间伐可显著或极显著大于对照。间伐对单株材积定期生长量有显著或极显著促进作用，并有效地加速林木个体生长，以缩短成材年限。

3.4.2 间伐强度对林分总材积的影响

林分总材积包括伐后活立木材积、间伐材积和枯立木材积。伐后20年间材积生长量和试验结束时30年生的总材积如表 10。由表 10得知，不同间伐强度30年生林分，材积总生长量，以对照为100%，则弱度间伐为103.3%、中度间伐102.6%、强度间伐102.1%，均比对照略有增加。经方差分析，间伐强度处理间材积总生长量F＝0.30＜F_0.05(3，6)＝4.76，表明其差异不显著。30年间林分单位面积材积总生长量差异均在误差允许范围之内。此一结果表明，在杉木人工林经营中，仅靠抚育间伐不可能有效提高单位面积材积总生长量。但间伐林分枯损量比对照明显减少，通过间伐利用小径材可以减少枯损量。

表 11表明，不同间伐强度30年生林分活立木材积(主伐材积)以对照为100%，弱度、中度、强度间伐分别为102.9%、98.0%、95.2%，随间伐强度增加略有减少，方差分析结果，F＝1.59＜F_0.05(3，6)＝4.76，表明伐后20年处理间林分活立木主伐材积无显著差异，间伐不能有效提高林分主伐产量。但间伐林分活立木材积定期生长量以对照为100%，弱度、中度、强度间伐分别为107.0%、103.7%、105.3%，表明间伐林分活立木材积定期生长量有所增加，经方差分析F＝1.27＜F_0.05(3，6)＝4.76，表明其差异不显著，间伐不能有效提高林分活立木材积定期生长量。

3.4.3 间伐强度对保留木材积及其定期生长量的影响

伐后20年间，不同间伐强度保留木材积(活立木、枯立木材积之和)及其定期生长量，依照林龄的变化情况如表 11。

由表 11得知，伐后20年，林分保留木材积以对照为100%，则强度间伐为91.6%、中度间伐94.7%、弱度间伐100.2%，表明经间伐后20年生长，强度和中度间伐保留木材积均比对照小，仅弱度间伐大致与对照持平，经方差分析，F＝2.77＜F_0.05(3，6)＝4.76，表明其差异不显著。主要原因是强度、中度间伐后单位面积株数减少，虽单株材积增长较快，但仍弥补不了株数减少造成的单位面积材积生长量损失。

伐后林分保留木材积定期生长量与对照比较大致随间伐强度增加而减小，以对照为100%，强度间伐为98.8%、中度间伐97.9%、弱度间伐102.4%，经方差分析，F＝0.68＜F_0.05(3，6)＝4.76，表明间伐后20年，间伐处理间材积定期生长量无显著差异，林分之间定期生长量的差异系试验误差所造成的，间伐强度不能显著提高保留木材积定期生长量。不同间伐强度林分单位面积材积定期生长量依照林龄的变化规律，经用二次抛物线方程回归计算，分别得出其回归方程(表 12)。

表 12表明，不同间伐强度伐后单位面积材积定期生长量与林龄回归方程相关密切，可用于估测伐后林分单位面积材积定期生长量。

4 结论

通过对10年杉木人工林不同间伐强度伐后林分20年间树高、胸径、断面积、单株材积和材积生长效应的定位研究，已达主伐年龄。从而，可以得出以下结论。

强度、中度、弱度间伐林分平均树高及其定期生长量比对照有所提高，间伐强度大和立地条件好的林分增加值较大。间伐强度之间林分平均树高有显著差异，但仅强度间伐极显著大于对照，其他间伐处理无显著差异。而伐后20年间伐处理之间树高定期生长量无显著差异。因此，间伐强度不能有效提高树高生长量，其树高生长量的差异系试验误差所致。

间伐强度对林分平均胸径及其定期生长量有较大促进作用，且随间伐强度和林龄增加而加大。其定期生长量经方差分析和LSD检验，不同间伐强度之间均有极显著差异，表明间伐强度可以有效提高林分胸径生长量。研究揭示，立地条件较差林分对间伐的直径生长效应比立地条件较好的林分更明显。

林分总断面积及其定期生长量分别为中度间伐＞强度间伐＞弱度间伐＞对照及强度间伐＞中度间伐＞弱度间伐＞对照，但差异不显著; 间伐林分保留木主伐断面积小于对照，表明间伐强度不能有效促进林分断面积生长。而不同间伐强度总断面积及其定期生长量差异属允许误差范围。

林分平均单株材积及其定期生长量均为强度间伐＞中度间伐＞弱度间伐＞对照，伐后5年和8年即有显著或极显著差异，LSD检验显示强度间伐极显著大于其他3种处理，中度间伐极显著大于对照，弱度间伐显著大于对照，表明间伐强度可以有效提高林分个体生长量，并缩短成材年限。

间伐强度可否提高林分总产量和主伐产量历来有较大争议，大部分学者认为需到主伐时才能做结论(俞新妥，1997; 吴中伦，1984; 姜志林等，1982)，有的认为即使有增加，也在允许误差范围(林业部造林经营司，1984)。本试验林龄30年时，间伐林分总材积比对照略有增加，以对照为100%，弱度、中度、强度间伐分别为103.3%、102.6%、102.1%，但无显著差异，其差异均在允许误差范围之内。间伐林分保留木和活立木材积与对照比较弱度间伐略有增加，中度、强度间伐分别减少5.3%、8.4%和2.0%、4.8%;伐后保留木材积定期生长量以对照为100%，弱度、中度、强度间伐分别为102.4%、97.9%、98.8%;活立木材积定期生长量分别为100%、107.0%、103.7%、105.3%，但均无显著差异，其增减值大致都在允许误差范围之内。在本试验条件下，间伐强度不能有效增加林分材积总产量、保留木材积生长量和活立木主伐材积。试验结果认为，间伐强度以占株数40%左右的强度间伐为宜。