论文部分内容阅读
初植密度是林分结构的数量基础,是森林培育过程中人为所能控制的主要因子,直接影响着人工林生产力。基于广西大青山5种初植密度、4个立地指数级杉木密度试验林36 a长期定位观测资料,本文从林分、径阶、单株三个水平系统分析了杉木（Cunninghamia lanceolata（Lamb）.Hook.）林一个完整轮伐期内林分主要因子生长和材种结构变动的密度、立地及林龄的交互效应,明确了不同规格培育目标适宜的立地质量、初植密度和培育周期,为杉木人工林定向培育理论和实践提供了参考。得到如下主要结论:1.杉木林分自然稀疏强度随林龄、密度和立地指数的增大而增强;林分初植密度、立地指数愈大,自然稀疏起始及峰值林龄愈早;稀疏比例与初植密度及立地指数正相关,且受初植密度影响更大;发现11～16 a、30～36 a为南亚热带大青山区域杉木林分自然稀疏发生最集中的时期,表明杉木林分具有很强的自组织性和自适应性。2.杉木林分平均树高、胸径、冠幅、材积最大分布径阶、单株材积与立地指数、林龄正相关,而与初植密度负相关;林分枝下高与初植密度、立地指数及林龄正相关;高径比与初植密度、立地指数正相关,随林龄增长呈先下降后上升的动态变化规律;胸高形数变动范围为0.50～0.68,与初植密度正相关,而与立地指数负相关,其受立地指数的影响程度大于初植密度,且随林龄增长呈明显的先急剧下降后缓慢下降的变化规律。林分优势高主要取决于立地指数,受初植密度影响不明显。3.林分植距指数、冠径胸径比随林龄、密度、立地指数增加而变小,而林分密度指数（SDI）、立木度随林龄、密度、立地指数级增大而增大,且在幼龄期增速较快;冠径株距比随林龄增长呈下降趋势,幼龄期随立地指数、密度提高而增加,之后受立地指数影响的规律性不明显。疏密度随密度与立地指数的增大而增大,相对低的A、B密度林分的疏密度随林龄表现为增长趋势,而相对高的C、D、E密度林分则以下降趋势为主要特征。树冠竞争指数（CCF）与密度呈正相关。林分优势高-营养面积比随林龄增长达到峰值后呈下降趋势,密度越大达到峰值的时间越早,且峰值越大。林分生长空间指数（GSI）、生长空间竞争指数（GSCI）与林龄、密度负相关,受立地指数影响较小。4.林分断面积与林龄、初植密度、立地指数均呈正相关关系,当林龄达20 a生以上时趋于稳定,相同立地指数级不同初植密度林分断面积随林龄增长而差异减小并趋向一致,且林分断面积的数量成熟龄随初植密度及立地指数的增大而提前。林分断面积生长受密度和立地交叉影响,但较低初植密度林分受立地指数影响更大。5.林分立地质量和密度对总蓄积连年生长量、年平均生长量、生长率、数量成熟龄等具有明显影响。枯损木出材量占总出材量的比例随初植密度和立地指数的增加而增大。林分总蓄积在中幼龄阶段与林龄呈近乎线性正相关,后期增长趋缓,且初植密度愈高,蓄积量愈大;若以蓄积生长量最大为培育目标,16立地指数级时中等初植密度的C密度(5000株·hm-2)为最适宜造林密度。立地质量明显影响了林分蓄积中幼龄期生长速率及近成熟与成熟期生长量,立地指数愈高的林分具有更快的早期生长速率及后期总生长量,且立地效应大小受初植密度高低的影响,立地质量对初植密度相对低的林分具有更大的作用效果,表明林分生长存在明显的立地与初植密度的交互作用。6.初植密度与立地质量对林分活立木蓄积生长的影响规律与对总蓄积的影响规律一致,在15 a生之前增长迅速,15 a生后增速趋缓;初植密度愈高,林分蓄积尤其是早期蓄积生长量愈高,立地指数愈大则林分蓄积生长量愈大。林分连年生长量高峰出现时间随密度增大出现得愈早,第一次间伐应在10 a生前完成,最晚不超过11 a生,最后一次间伐应在14 a生前完成。南亚热带大青山杉木林主伐林龄不宜早于19 a生,且造林密度愈低的林分主伐林龄更晚,相对低造林密度的每公顷1667株及3333株林分的主伐林龄可推迟到25 a生,与中亚热带杉木林相比,南亚热带杉木林分主伐林龄相对更早。7.用材、薪材、废材在同一径阶的材种占比表现为:用材>废材>薪材。规格材出材率随初植密度的降低和立地指数的增大而增加,而出材量随初植密度和立地指数的增大而增加。初植密度越小、立地指数越大,越有利于中、大径材的形成,且各材种的材积百分比较株数百分比达到峰值的时间更早。立地条件对材种的形成起决定性作用,林分材种结构的形成存在明显的立地与初植密度的交互作用。在杉木南带产区,10指数级立地短周期经营时只适宜培育小径材及小条木,如经营周期延长则可培育小径材,但栽植密度不宜过大;14指数级立地适宜培育中、小径材,若以中径材为第一培育材种时则初植密度宜低,而以小径材为第一培育材种时栽植密度可略高;16指数级立地适宜培育中径材,且中低密度林分中径材比率更高,长周期经营时最低的A密度林分可生产约20%的大径材;18指数级立地适宜培育大径材,但初植密度宜控制在A密度,轮伐期延长至36 a时大径材材积比例可接近35%;立地质量对材种形成具决定性影响,而培育高规格材种时初植密度亦可成为关键限制因素。