分類  科技簡(jiǎn)報(bào) 
    著者  陳文榮 
    單位  福建省來(lái)舟林業(yè)試驗(yàn)場(chǎng) 南平 35300 
    卷期  2000.No.9 
    關(guān)鍵詞  馬尾松; 初植密度; 最大樹(shù)冠長(zhǎng); 最大樹(shù)冠長(zhǎng)樹(shù)高間伐時(shí)間  
    摘要 
    根據(jù)擴(kuò)張相對(duì)生長(zhǎng)式，利用6年生密度試驗(yàn)林調(diào)查資料，探討初植密 
度與最大樹(shù)冠長(zhǎng)、最大樹(shù)冠長(zhǎng)樹(shù)高之間的關(guān)系。結(jié)果表明，通過(guò)最大樹(shù)冠長(zhǎng) 
和最大樹(shù)冠長(zhǎng)樹(shù)高可以管理林分密度，并提出合理的間伐時(shí)間。 
*本文為中日合作《馬尾松密度管理及撫育間伐技術(shù)研究》課題的部分內(nèi)容。 
    內(nèi)容  　　
    在自然狀況下，林木下部的枝條隨著年齡的增長(zhǎng)，逐漸枯死脫落，產(chǎn)生 
自然整枝的現(xiàn)象，即產(chǎn)生枝下高；同時(shí)，林分群體的生長(zhǎng)進(jìn)入不均勻時(shí)期， 
林木分化明顯，被壓木、瀕死木逐年增加，林分生長(zhǎng)量相對(duì)下降。為保證林 
分優(yōu)勢(shì)個(gè)體有足夠的營(yíng)養(yǎng)空間，需進(jìn)行撫育間伐，這是一項(xiàng)改善林分群體生 
長(zhǎng)環(huán)境，提高優(yōu)質(zhì)材比例的重要營(yíng)林技術(shù)措施。但如何確定合理的間伐時(shí)間 
是首要解決的問(wèn)題，為此本研究利用初植密度與樹(shù)冠長(zhǎng)、最大樹(shù)冠長(zhǎng)樹(shù)高之 
間的關(guān)系，提出合理的間伐時(shí)間，以期為提高整個(gè)林分的生產(chǎn)力，培育優(yōu)質(zhì) 
松材提供科學(xué)依據(jù)。 
   
    1　材料與方法 
    1.1　試驗(yàn)區(qū)概況 
    試驗(yàn)地設(shè)在福建省來(lái)舟林業(yè)試驗(yàn)場(chǎng)，地處東經(jīng)111°53′，北緯36°38′。地貌類型為低山，氣候?qū)僦衼啛釒Ъ撅L(fēng)性氣候，年降水量1 800 mm，相對(duì)濕度80%，年均溫度19.4℃，最高氣溫41℃，最低氣溫-6.5℃，無(wú)霜期約300 d。試驗(yàn)地海拔約200 m，土壤為花崗巖發(fā)育的山地紅壤，肥力中等。植被類型屬中亞熱帶常綠闊葉林，主要種類有五節(jié)芒、白茅、芒萁骨等。 
    1.2　研究方法 
    密度試驗(yàn)林設(shè)置4種初植密度(10 000株/hm?2、5 000株/hm?2、?2 500?株/hm?2、1 250株/hm? 2)，采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，小區(qū)面積分別為121 m?2、240 m?2、484 m ?2、969 m?2，小區(qū)株數(shù)均為12株、3次重復(fù)，共36個(gè)小區(qū)。 
    試驗(yàn)林于1992年1月按常規(guī)造林措施營(yíng)造，造林后逐年進(jìn)行每木調(diào)查(去除兩行保護(hù)行)各生長(zhǎng)因子，并將每塊樣地的數(shù)據(jù)平均匯總，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析利用林業(yè)數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析軟件包在計(jì)算機(jī)上完成。 

    2　結(jié)果與分析 
    2.1　不同初植密度林分生長(zhǎng)狀況 
　　1998年1月對(duì)密度試驗(yàn)林(6年生)每木調(diào)查胸徑、樹(shù)高、枝下高等生長(zhǎng)因子。其結(jié)果見(jiàn)表1。 
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表1　不同密度馬尾松林分生長(zhǎng)調(diào)查 
初植密度 (株/hm 
?2)平均樹(shù)高 (m)平均胸徑 (cm)枝下高 (m)樹(shù)冠長(zhǎng) (m)枝下高率 (%)樹(shù)冠 
率 (%) 
1 250 2 500 5 000 10 0006.1 6.3 6.7 6.910.8 9.2 7.6 6.70.4 
0.8 1.7 2.95.7 5.5 5.0 4.06.56 12.70 25.37 42.0393.44 87. 
3074.6357.97 
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    *表中枝下高率和樹(shù)冠率分別是枝下高、樹(shù)冠長(zhǎng)與樹(shù)高的比值。 
    從表1可以看出，隨著立木密度的增大枝下高逐漸增大，枝下高率也在增大，而樹(shù)冠率卻在減小。這是因?yàn)槊芏雀?，枝條自然整枝強(qiáng)烈，枝下高相對(duì)升高，而樹(shù)冠長(zhǎng)度卻相對(duì)變小。由此看來(lái)，通過(guò)控制初植密度，可以調(diào)節(jié)林木的枝下高和樹(shù)冠長(zhǎng)。 
    2.2　樹(shù)冠長(zhǎng)與初植密度的關(guān)系 
    因不同密度，林分的枝下高差異較大，而枝下高是樹(shù)高與樹(shù)冠長(zhǎng)的差值，即絕對(duì)差值。為了便于比較，我們用樹(shù)冠長(zhǎng)與樹(shù)高的比值，即樹(shù)冠率(R)作為指標(biāo)來(lái)進(jìn)行衡量。不同的造林密度具有不同的株行距，因此密度與樹(shù)高的關(guān)系可以用相對(duì)干距(S)來(lái)表示，也就是株行距(Q)與樹(shù)高的比值，用公式表示為： 
    S=QH=ρ??-1/2?×100H(ρ為初植密度，H為樹(shù)高，Q為株行距)。 
    樹(shù)冠率與相對(duì)干距之間的關(guān)系選用日本小川房人教授提出的擴(kuò)張相對(duì)生長(zhǎng)式，其方程為：1R=1aS?b+1(R為樹(shù)冠率，S為相對(duì)干距)，從擴(kuò)張相對(duì)生長(zhǎng)式中可以看出，當(dāng)S→∝時(shí)，R→1；S→0時(shí)，R→0，這就意味著林分過(guò)疏，則樹(shù)冠長(zhǎng)趨近于樹(shù)高，而過(guò)密則樹(shù)冠長(zhǎng)變小而趨近于0，因此該式很好地反映了林木枝下高的變化情況。將上述公式變形為1R-1=1aS??-b?，兩邊同時(shí)取對(duì)數(shù)得到公式：1og(1R-1)=-blogS+log1a，將1R-1和S以對(duì)數(shù)坐標(biāo)作散點(diǎn)圖，則從圖中可以看出，樹(shù)冠率(R)和相對(duì)干距(S)之間有緊密的相關(guān)。根據(jù)上式，利用密度試驗(yàn)林調(diào)查資料，并采用最小二乘法求得方程的參數(shù)a=498.241，b=3.261，相關(guān)系數(shù)R=0.9332，經(jīng)顯著性檢驗(yàn)F=?487.001達(dá)到極顯著水平，說(shuō)明方程的相關(guān)性緊密。 
    因樹(shù)冠率R=(H-H??枝下高?)/H，將此式代入擴(kuò)張相對(duì)生長(zhǎng)式方程求得枝下高計(jì)算公式如下： 
    H??枝下高?=H??b+1?aQ?b+H?b=H??b+1?a(ρ??-0.5?×100)?b+H?b(ρ為初植密度，H為樹(shù)高)① 
    根據(jù)①公式利用不同的初植密度的36株樹(shù)高調(diào)查值計(jì)算理論枝下高，并將枝下高理論值與實(shí)測(cè)值進(jìn)行對(duì)比，經(jīng)t檢驗(yàn)得知，t=0.83＜2.03(t??(36)?0.05)，顯然估算值與實(shí)際值差異不顯著，說(shuō)明由此公式推得的枝下高與實(shí)際枝下高基本一致。 
    當(dāng)初植密度一定時(shí)即得aQ?b為定值，我們對(duì)樹(shù)高變化進(jìn)行探討。 
    L??樹(shù)冠長(zhǎng)?=H-H??枝下高?=H-H??b+1?aQ?b+H?b=aQ?bHaQ?b+H?b② 
    根據(jù)②式，aQ?b為常數(shù)，H→∝時(shí)，L??樹(shù)冠長(zhǎng)?→0；當(dāng)H→0時(shí)，L??樹(shù)冠長(zhǎng)?→0，由此可以看出當(dāng)初植密度一定時(shí)，達(dá)到一定樹(shù)高的情況下林木存在著最大樹(shù)冠長(zhǎng)。將②式微分后得到下面的公式： 
    H =(ab-1)??1/b?Q=(ab-1)??1/b?(ρ??-0.5?×100)③ 
    H’為最大樹(shù)冠長(zhǎng)時(shí)的樹(shù)高，將③式回代②式得理論樹(shù)冠長(zhǎng)： 
    L’=b-1bH’④ 
    顯然③、④式是由參數(shù)a，b和初植密度(ρ)決定的。 
    2.3　合理間伐時(shí)間的確定 
    樹(shù)冠長(zhǎng)是一株樹(shù)中衡量葉量的間接指標(biāo)，而光合作用的主要器官是葉，擁有最大樹(shù)冠長(zhǎng)的林分每木應(yīng)擁有最大的葉量，則其生長(zhǎng)狀況必定良好。因此，由最大樹(shù)冠長(zhǎng)及其對(duì)應(yīng)的樹(shù)高與初植密度的關(guān)系來(lái)管理林分的密度，使每木達(dá)到最大的生長(zhǎng)量，對(duì)提高林分生產(chǎn)力有著不可忽視的作用。若根據(jù)③式將初植密度和最大樹(shù)冠長(zhǎng)樹(shù)高之間的關(guān)系繪制成圖(略)則從圖中可以大致 
看出密度越高擁有最大樹(shù)冠長(zhǎng)時(shí)的樹(shù)高越小，反之越大，這與實(shí)際相吻合。為此，可以利用推得的③式或制圖來(lái)確定合理的間伐時(shí)間?，F(xiàn)將各種初植密度的理論最大樹(shù)冠長(zhǎng)樹(shù)高列于表2。 
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表2　不同初植密度的理論最大樹(shù)冠長(zhǎng)樹(shù)高 
初植密度 (株/hm?2)最大樹(shù)冠長(zhǎng)時(shí) 的樹(shù)高(m)實(shí)際樹(shù)高 (m)初植密度 
(株/hm?2)最大樹(shù)冠長(zhǎng)時(shí) 的樹(shù)高(m)實(shí)際樹(shù)高 (m) 
1 000 1 250 1 500 2 000 2 500 3 000 3 500 4 000 4 500 5 00016.55 1 
4.80 13.51 11.70 10.47 9.55 8.85 8.27 7.80 7.40 6.1　 6.3 
　　 6.75 500 6 000 6 500 7 000 7 500 8 000 8 500 9 000 9 500 
10 0007.06 6.76 6.49 6.25 6.04 5.85 5.68 5.52 5.37 5.23 
6.9 
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    表2表明，當(dāng)實(shí)測(cè)樹(shù)高高于相對(duì)應(yīng)密度的最大樹(shù)冠長(zhǎng)樹(shù)高時(shí)，說(shuō)明合理的間伐時(shí)間已超過(guò)，應(yīng)對(duì)現(xiàn)有林分及時(shí)采取間伐措施；當(dāng)實(shí)測(cè)樹(shù)高接近于相樹(shù)密度的最大樹(shù)冠長(zhǎng)樹(shù)高時(shí)，說(shuō)明還尚未達(dá)到合理的間伐時(shí)間。例如在本研究中，初植密度為10 000株/hm?2的林分，其最大樹(shù)冠長(zhǎng)樹(shù)高為5.2 m，說(shuō)明該密度林分的樹(shù)高在5.2 m時(shí)擁有最大樹(shù)冠長(zhǎng)，其林木光合作用能力最大，所以該密度林分應(yīng)該在樹(shù)高5 m左右時(shí)進(jìn)行間伐，以充分利用地力，促進(jìn)林分高生長(zhǎng)，使林分內(nèi)的每株個(gè)體達(dá)到最大生長(zhǎng)量，這對(duì)培育良好干形有著重要的作用。而該密度林分的實(shí)際樹(shù)高為?6.9 m，?此時(shí)林木已自然整枝強(qiáng)烈，個(gè)體之間相互競(jìng)爭(zhēng)，被壓木和瀕死木增多。因此對(duì)該密度林分應(yīng)及 時(shí)進(jìn)行間伐。經(jīng)查歷年的調(diào)查資料樹(shù)高達(dá)到5 m時(shí)為1997年(即5年生)，因此該初植密度的林分適宜間伐時(shí)間在4～5年間。而密度在5 000株/hm?2時(shí)理論樹(shù)高為7.3 m，實(shí)際樹(shù)高6.7 m，已基本接近理論值，說(shuō)明適宜的間伐時(shí)間已到，即在6年左右。密度在1 250株/hm?2、2 500株/hm?2時(shí)，實(shí)際樹(shù)高與理論樹(shù)高相差甚遠(yuǎn)，說(shuō)明此時(shí)林木還處于生長(zhǎng)旺盛期，尚未達(dá)到合理的間伐期，應(yīng)注重加強(qiáng)管理，結(jié)合修去粗大競(jìng)爭(zhēng)枝、大側(cè)枝和徒長(zhǎng)枝，使樹(shù)體營(yíng)養(yǎng)集中于主干生長(zhǎng)，以利于木形成良好的干形。

3　結(jié)論與討論
    1.擁有最大樹(shù)冠長(zhǎng)時(shí)林木個(gè)體保留的葉量較多，林分個(gè)體生長(zhǎng)良好。由最大樹(shù)冠長(zhǎng)所得的樹(shù)高與初植密度的關(guān)系來(lái)確定合理的間伐時(shí)間，及時(shí)控制林分密度，對(duì)提高林分生產(chǎn)力，充分利用地力有著不可忽視的作用。 　　
    2.根據(jù)最大樹(shù)冠樹(shù)高密度變化規(guī)律來(lái)確定合理的間伐時(shí)間，其可靠性、 精確度均較高，經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，其確定間伐時(shí)間與實(shí)際相吻合，可為生產(chǎn)提供 參考。 　　
    3.本研究?jī)H對(duì)間伐時(shí)間作了探討，至于間伐強(qiáng)度有待于進(jìn)一步利用冠幅 與胸徑的關(guān)系，來(lái)確定目標(biāo)徑階的適宜保留株數(shù)，進(jìn)而提出間伐強(qiáng)度。 　　
    4.本研究利用來(lái)舟林場(chǎng)(閩北)馬尾松密度試驗(yàn)林調(diào)查材料而確定方程的 a、b兩參數(shù)值，至于其它地區(qū)，其方程的參數(shù)可以不盡相同，亦有待于生 產(chǎn)上進(jìn)一步的驗(yàn)證和校正。

    參考文獻(xiàn) 1　金澤祥一.枝の枯れ上りと枝下高デル.北方林業(yè)，1987，39(9)：238～241. 2　孫時(shí)軒等著.造林學(xué).北京：中國(guó)林業(yè)出版社，1992.☆