分類  科技簡報 
    著者  陳文榮 
    單位  福建省來舟林業(yè)試驗場 南平 35300 
    卷期  2000.No.9 
    關(guān)鍵詞  馬尾松; 初植密度; 最大樹冠長; 最大樹冠長樹高間伐時間  
    摘要 
    根據(jù)擴張相對生長式，利用6年生密度試驗林調(diào)查資料，探討初植密 
度與最大樹冠長、最大樹冠長樹高之間的關(guān)系。結(jié)果表明，通過最大樹冠長 
和最大樹冠長樹高可以管理林分密度，并提出合理的間伐時間。 
*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，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，林分群體的生長進入不均勻時期， 
林木分化明顯，被壓木、瀕死木逐年增加，林分生長量相對下降。為保證林 
分優(yōu)勢個體有足夠的營養(yǎng)空間，需進行撫育間伐，這是一項改善林分群體生 
長環(huán)境，提高優(yōu)質(zhì)材比例的重要營林技術(shù)措施。但如何確定合理的間伐時間 
是首要解決的問題，為此本研究利用初植密度與樹冠長、最大樹冠長樹高之 
間的關(guān)系，提出合理的間伐時間，以期為提高整個林分的生產(chǎn)力，培育優(yōu)質(zhì) 
松材提供科學依據(jù)。 
   
    1　材料與方法 
    1.1　試驗區(qū)概況 
    試驗地設(shè)在福建省來舟林業(yè)試驗場，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性氣候，年降水量1 800 mm，相對濕度80%，年均溫度19.4℃，最高氣溫41℃，最低氣溫-6.5℃，無霜期約300 d。試驗地海拔約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)，采用完全隨機區(qū)組設(shè)計，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，共36個小區(qū)。 
    試驗林于1992年1月按常規(guī)造林措施營造，造林后逐年進行每木調(diào)查(去除兩行保護行)各生長因子，并將每塊樣地的數(shù)據(jù)平均匯總，數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析利用林業(yè)數(shù)理統(tǒng)計分析軟件包在計算機上完成。 

    2　結(jié)果與分析 
    2.1　不同初植密度林分生長狀況 
　　1998年1月對密度試驗林(6年生)每木調(diào)查胸徑、樹高、枝下高等生長因子。其結(jié)果見表1。 
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表1　不同密度馬尾松林分生長調(diào)查 
初植密度 (株/hm 
?2)平均樹高 (m)平均胸徑 (cm)枝下高 (m)樹冠長 (m)枝下高率 (%)樹冠 
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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    *表中枝下高率和樹冠率分別是枝下高、樹冠長與樹高的比值。 
    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，而樹冠率卻在減小。這是因為密度高，枝條自然整枝強烈，枝下高相對升高，而樹冠長度卻相對變小。由此看來，通過控制初植密度，可以調(diào)節(jié)林木的枝下高和樹冠長。 
    2.2　樹冠長與初植密度的關(guān)系 
    因不同密度，林分的枝下高差異較大，而枝下高是樹高與樹冠長的差值，即絕對差值。為了便于比較，我們用樹冠長與樹高的比值，即樹冠率(R)作為指標來進行衡量。不同的造林密度具有不同的株行距，因此密度與樹高的關(guān)系可以用相對干距(S)來表示，也就是株行距(Q)與樹高的比值，用公式表示為： 
    S=QH=ρ??-1/2?×100H(ρ為初植密度，H為樹高，Q為株行距)。 
    樹冠率與相對干距之間的關(guān)系選用日本小川房人教授提出的擴張相對生長式，其方程為：1R=1aS?b+1(R為樹冠率，S為相對干距)，從擴張相對生長式中可以看出，當S→∝時，R→1；S→0時，R→0，這就意味著林分過疏，則樹冠長趨近于樹高，而過密則樹冠長變小而趨近于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?，兩邊同時取對數(shù)得到公式：1og(1R-1)=-blogS+log1a，將1R-1和S以對數(shù)坐標作散點圖，則從圖中可以看出，樹冠率(R)和相對干距(S)之間有緊密的相關(guān)。根據(jù)上式，利用密度試驗林調(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F=?487.001達到極顯著水平，說明方程的相關(guān)性緊密。 
    因樹冠率R=(H-H??枝下高?)/H，將此式代入擴張相對生長式方程求得枝下高計算公式如下： 
    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為樹高)① 
    根據(jù)①公式利用不同的初植密度的36株樹高調(diào)查值計算理論枝下高，并將枝下高理論值與實測值進行對比，經(jīng)t檢驗得知，t=0.83＜2.03(t??(36)?0.05)，顯然估算值與實際值差異不顯著，說明由此公式推得的枝下高與實際枝下高基本一致。 
    當初植密度一定時即得aQ?b為定值，我們對樹高變化進行探討。 
    L??樹冠長?=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，L??樹冠長?→0；當H→0時，L??樹冠長?→0，由此可以看出當初植密度一定時，達到一定樹高的情況下林木存在著最大樹冠長。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’為最大樹冠長時的樹高，將③式回代②式得理論樹冠長： 
    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　合理間伐時間的確定 
    樹冠長是一株樹中衡量葉量的間接指標，而光合作用的主要器官是葉，擁有最大樹冠長的林分每木應擁有最大的葉量，則其生長狀況必定良好。因此，由最大樹冠長及其對應的樹高與初植密度的關(guān)系來管理林分的密度，使每木達到最大的生長量，對提高林分生產(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冠長樹高之間的關(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冠長時的樹高越小，反之越大，這與實際相吻合。為此，可以利用推得的③式或制圖來確定合理的間伐時間?，F(xiàn)將各種初植密度的理論最大樹冠長樹高列于表2。 
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表2　不同初植密度的理論最大樹冠長樹高 
初植密度 (株/hm?2)最大樹冠長時 的樹高(m)實際樹高 (m)初植密度 
(株/hm?2)最大樹冠長時 的樹高(m)實際樹高 (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，當實測樹高高于相對應密度的最大樹冠長樹高時，說明合理的間伐時間已超過，應對現(xiàn)有林分及時采取間伐措施；當實測樹高接近于相樹密度的最大樹冠長樹高時，說明還尚未達到合理的間伐時間。例如在本研究中，初植密度為10 000株/hm?2的林分，其最大樹冠長樹高為5.2 m，說明該密度林分的樹高在5.2 m時擁有最大樹冠長，其林木光合作用能力最大，所以該密度林分應該在樹高5 m左右時進行間伐，以充分利用地力，促進林分高生長，使林分內(nèi)的每株個體達到最大生長量，這對培育良好干形有著重要的作用。而該密度林分的實際樹高為?6.9 m，?此時林木已自然整枝強烈，個體之間相互競爭，被壓木和瀕死木增多。因此對該密度林分應及 時進行間伐。經(jīng)查歷年的調(diào)查資料樹高達到5 m時為1997年(即5年生)，因此該初植密度的林分適宜間伐時間在4～5年間。而密度在5 000株/hm?2時理論樹高為7.3 m，實際樹高6.7 m，已基本接近理論值，說明適宜的間伐時間已到，即在6年左右。密度在1 250株/hm?2、2 500株/hm?2時，實際樹高與理論樹高相差甚遠，說明此時林木還處于生長旺盛期，尚未達到合理的間伐期，應注重加強管理，結(jié)合修去粗大競爭枝、大側(cè)枝和徒長枝，使樹體營養(yǎng)集中于主干生長，以利于木形成良好的干形。

3　結(jié)論與討論
    1.擁有最大樹冠長時林木個體保留的葉量較多，林分個體生長良好。由最大樹冠長所得的樹高與初植密度的關(guān)系來確定合理的間伐時間，及時控制林分密度，對提高林分生產(chǎn)力，充分利用地力有著不可忽視的作用。 　　
    2.根據(jù)最大樹冠樹高密度變化規(guī)律來確定合理的間伐時間，其可靠性、 精確度均較高，經(jīng)試驗驗證，其確定間伐時間與實際相吻合，可為生產(chǎn)提供 參考。 　　
    3.本研究僅對間伐時間作了探討，至于間伐強度有待于進一步利用冠幅 與胸徑的關(guān)系，來確定目標徑階的適宜保留株數(shù)，進而提出間伐強度。 　　
    4.本研究利用來舟林場(閩北)馬尾松密度試驗林調(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)上進一步的驗證和校正。

    參考文獻 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　孫時軒等著.造林學.北京：中國林業(yè)出版社，1992.☆