不同程度抚育间伐对红松人工林的影响

周竟男

（河北省塞罕坝机械林场第三乡分场，河北承德 068450）

人工林具有结构简单、木材产量高、生长周期短等突出优势，已成为现代林业和森林生态系统的重要构成，但同时，受经营水平、资源条件等因素影响，木材产量和质量低、龄级结构不合理等问题频频出现，严重限制了人工林木产量提升。此外，人工林在未经抚育经营的情况下也普遍会引发林分质量下降与森林竞争恶化等问题。红松林木的寿命很长，林分稳定，且具有较高的生产力和经济价值，但人工红松林易出现林分质量下降、森林竞争恶化的问题[1]。对红松人工林进行抚育间伐，能够促进红松林木在生长过程中对水、热、光等资源的充分利用，从而提高林分生产力。抚育间伐也是促进林业可持续发展的重要措施之一。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地设在河北省塞罕坝机械林场。该林场位于河北省承德市，地处内蒙古高原浑善达克沙地南缘，属满族蒙古族自治县北部坝上地区，地理位置为42°22′N、116°53′E。东邻围场县，南邻御道口牧场，北与内蒙古自治区多伦县和克什克腾旗隔河而望。试验地属半干旱半湿润寒温性大陆季风气候，年均气温-1.3 ℃，最低温度-43.3 ℃，积雪时间长达7 个月，无霜期64 d，年降水量460.3 mm。试验地土壤为灰色森林土与风沙土，地处森林草原过渡带，植被类型多样，主要有落叶针叶林、红松人工林、针阔混交林、灌丛等[2]。

1.2 研究方法

1.2.1 样地设置

共设置4 组观测区，每组观测区各设置3 块大小为20 m×30 m 的样地。第1 组观测样地进行轻度间伐，株数强度和蓄积强度分别定为40%和18%；第2组观测样地进行中度间伐，株数强度和蓄积强度分别定为50%和28%；第3 组观测样地进行重度间伐，株数强度和蓄积强度分别定为65%和43%；第4 组观测样地为对照组，不进行透光抚育。表1 为观测样地的基本信息。

表1 观测样地基本信息

1.2.2 调查统计

观测样地设置后间隔3 年进行1 次复测，测量内容包括：1）使用超声波测高器、钢卷尺测量树木胸径、冠幅、树高、枝下高及树干基径；2）使用激光望远测树仪、超声波测高器测量树干中央直径。尖削度公式：

式中，D为树干基部直径，cm；d为树干中央直径，cm；H为树高，m[3]。

1.3 数据统计处理方法

使用统计软件SPSS 24.0 处理数据，数据结果以（）表示，进行t检验，以p＜0.05 表示差异有统计学意义。

2 结果与分析

2.1 对生长的影响

表2 为不同抚育强度下红松人工林的生长观测结果。由表2 可知，随着抚育强度增大，红松胸径年生长量也随之增大。根据方差分析，抚育强度与胸径年生长量呈正相关，对照组与3 组试验组差异显著（p＜0.05），轻度和中度间伐之间则无显著差异（p＞0.05）。整体来看，抚育间伐促进了红松人工林的胸径生长。间伐使林分密度下降，改善了林木的营养空间，保证红松在生长过程中可获取更多的空气、热量、水分、光照和养分，因此促进了林木胸径的增长。同时，间伐清理了低矮林木，保留下来的林木个体相对品质更优良，生长潜力更大。仅考虑胸径年生长量，中度和重度抚育间伐强度更适宜红松人工林生长。

表2 抚育间伐对红松人工林生长的影响

从树高年生长量来看，重度间伐观测样地的红松生长量最大，轻度间伐观测样地的红松生长量最小。根据方差分析，不同间伐强度之间红松的树高年生长量无显著差异（p＞0.05）。抚育间伐可促进红松的树高生长，但差异未达显著水平。红松具有较强的直干性，顶芽发达，特别是幼中龄阶段其顶端优势更突出，因此树高生长来源于其自身优势[4]。其他研究数据也表明，树种遗传和立地条件是影响林木树高的主要因素，林分密度对树高影响不大[5]。

抚育间伐使观测样地中的红松具有更大的生长空间，其侧枝的生长空间也有所增大，从而其冠幅和冠径比也增大。如表2 所示，抚育间伐强度越大，红松林木的树冠冠幅和冠径比也越大。

2.2 对树干尖削度的影响

尖削度是反映林木树干饱满程度的指标，尖削度越小，树干越饱满。由表3 可知，抚育强度越大，红松林木的树干中央直径和树干基径越大，且重度间伐观测样地的树干中央直径和树干基径均为最大，分别为13.586 cm 和23.940 cm，对照组的树干中央直径和树干基径均为最小，分别为8.414 cm 和17.092 cm。对照组、轻度间伐、中度间伐和重度间伐观测样地的尖削度分别为1.826、1.759、1.672、1.593。根据方差分析，不同抚育处理的树干中央直径和树干基径差异显著（p＜0.05），对照组和轻度间伐组的红松林木尖削度无显著差异（p＞0.05），对照组和中度间伐、重度间伐组的红松林木尖削度差异显著（p＜0.05）；轻度间伐、中度间伐和重度间伐的红松林木尖削度差异显著（p＜0.05）；中度间伐和重度间伐的红松林木尖削度无显著差异（p＞0.05）。

表3 抚育间伐对红松人工林树干尖削度的影响

以上结果表明，林分密度影响红松人工林的径阶分布，进而影响树干的中央直径和基部直径。抚育强度越大，红松林木的尖削度越小，即树干越饱满。轻度间伐对尖削度的影响比较小，中度和重度间伐对尖削度的影响差异不显著，意味着抚育强度增大对红松林木树干饱满度的改善有限。适当进行抚育间伐，有利于改善红松人工林树干的饱满度，从而提高木材的出材率。

2.3 对树干分杈率的影响

分杈率影响树冠直径和体积的大小，直接关系到红松林的出材率水平，相对树高，分杈高度越低，则出材率越小[6]。如表4 所示，抚育强度增大，分杈率明显增加，对照组与轻度、中度和重度间伐观测样地的未分杈树干长度比依次下降[7]。对照组与轻度间伐观测样地的未分杈树干长度比无显著差异（p＞0.05）；对照组和中度、重度间伐观测样地的未分杈树干长度比差异显著（p＜0.05）；轻度、中度和重度间伐观测样地之间的未分杈树干长度比差异显著（p＜0.05）。

以上分析表明，抚育间伐会使红松林木未分杈树干长度比减小，分杈率提高明显，从而影响出材率。由于大径阶林木比例增大，径阶结构改变，顶芽负担加大出现顶芽损伤，再加上大径阶林木侧枝长势发达，最终出现分杈率提高的现象。

3 结论与讨论

红松林木形质受树干情况的影响最大，外界环境因素也会对其产生巨大影响[8]。针对处于郁闭状态的红松林，通过对其进行适当抚育间伐，可对光装、降水、温度、单木空间分布等因素起到改善调整的作用。本研究选择了树高年生长量、胸径年生长量和冠径比3 项指标作为红松林木形质评价生长指标，基于结果，抚育间伐对上述3 项指标均产生了显著影响，说明抚育间伐有利于红松林木的健康生长。本研究以尖削度和分杈率作为树干生长情况指标，结果显示，抚育间伐措施会降低红松林木的自然整枝能力，进而大幅提高分杈率，对红松林木形质造成不良影响。适当分杈能提高树冠表面积与体积，促进红松光合作用和生长发育，但在红松林木大径材培育方面，却会降低红松材质等级和出材率，因此在林业实践中，要根据实际情况把握抚育间伐的程度，避免间伐过度影响木材品质。

研究表明，适当抚育间伐有助于改善红松林木的生长环境，且在株数强度和蓄积强度分别为50%和28%的中度间伐下，林木品质和出材率最理想，板材质量也有所改善。