严丽平，陈 钰，贾泽旭，贾 晨*
（1.四川省林业科学研究院，四川成都 610000；
2.大英县自然资源和规划局，四川大英 515600；
3.大英县盐井街道农业服务中心，四川大英 515600）
森林经营是林业可持续发展的重要任务。为贯彻落实习近平总书记“着力提高森林质量”重要指示精神和全国森林质量精准提升会议精神，深入推进大规模绿化全川，促进全省森林经营机制创新、先进理念和典型经验技术推广，四川省林业和草原局（原四川省林业厅）自2017年起在全省10个县（单位）开展省级森林经营样板基地建设，大英县被列入首批建设名单之一。大英县位于川中丘陵区，该区域的森林树种以柏木（Cupressus funebris）为主，且多为人工林[1]。抚育间伐通过去除低品质和生长缓慢的林木，对促进林分的生长，增加森林生物多样性，改善森林林分结构具有重要的作用[2-4]。大英县自然资源和规划局组织开展了柏木与天然阔叶树混生样板林培育和柏木与人工补植针阔混交样板林培育建设工作。为了分析评价省级森林经营样板基地建设效果，本研究以样板基地为对象，通过营建固定监测标准地，调查监测森林资源和结构变化，以期为当地乃至全省森林经营样板基地建设实施提供决策基础。
1.1 研究区概况
大英县位于四川盆地腹心地带，介于东经105°03"26″～105°29"20″，北纬30°25"47″～30°46"42″之间，面积70 105.65 hm2。地势西向东倾斜，海拔300～450 m。境内地貌以丘陵为主。气候属亚热带湿润季风气候，全年四季分明，日照和无霜期长。年平均气温17.3 ℃，年平均降水量为801.0 mm，年平均相对湿度79%～85%；
多年平均日照时间1 382 h。全县森林植被属于亚热带常绿阔叶林区，川东盆地偏湿性常绿阔叶林亚带。项目区的林分以柏木人工中龄林为主，因缺乏抚育经营，林分存在着密度大、郁闭度高、林木生长缓慢等特点，林分生态经济效益低。
1.2 研究对象
大英县省级森林经营样板基地建设项目实施区位于该县象山镇和蓬莱镇。在象山镇凤阳村和无神村、蓬莱镇的山溪口村营建了柏木与天然阔叶树混生样板基地177.87 hm2和柏木与人工补植针阔混交样板基地57.67 hm2。柏木与天然阔叶树混生样板基地主要是对柏木人工林进行抚育间伐，去除劣质木、调整林分密度，促进天然阔叶树木生长，培育林分形成针阔混交林。本研究以柏木与天然阔叶树混生样板基地建设的柏木人工林为研究对象。
1.3 研究方法
1.3.1 标准地设置
在项目区选择典型林分设置固定标准地8 个，规格为20 m×20 m（400 m2），四角栽植白色PVC 管作为地桩。调查记录标准地坐标、坡位、坡度、坡向、海拔、土壤类别、土层厚度等基本因子。采用围尺对标准地内的胸径≥5 cm 的所有乔木树种进行每木检尺，用测高仪实测树高，目测法确定林分郁闭度。在标准地四个角内部各设置1 个5 m×5 m 样方，调查灌草层植物种类、数量及盖度。
本研究在项目区共营建8 个固定标准地，分别布设在无神村2个、山溪口村3个和凤阳村3个，其中标准地1～7 号为不同间伐强度的处理样地，标准地8 号为对照样地。各标准地基本因子见表1。
表1 标准地基本因子
1.3.2 立木材积计算
不同树种的单株材积计算采用二元立木材积公式计算，公式：v=a·db·hc，其中：d为胸径，h为树高，a、b、c为常数。
柏木：a=0.000 057 173 591，b=1.881 330 5，c=0.995 688 45；
四川和滇西北阔叶树：a=0.000 052 750 716，b=1.945 032 4，c=0.938 853 3。
1.3.3 统计分析
试验数据利用Excel 2010 和SPSS 22.0 软件进行方差分析。
2.1 各标准地的林分生长情况
经抚育间伐后，7 个处理组林分的密度在1 995～2 820 株·hm-2，明显低于对照林分的密度3 870 株·hm-2；
抚育间伐林分的公顷蓄积为99.09～170.48 m3，均高于对照林分的公顷蓄积96.74 m3；
抚育间伐林分的平均胸径为10.64～11.70 cm，高于对照林分的平均胸径8.38 cm；
抚育间伐林分的平均树高为8.39～11.10 m，均高于对照林分的平均树高7.92 m；
抚育间伐林分的平均单株材积为0.046 5～0.069 9 m3，明显高于对照林分的平均单株材积0.024 9 m3，详见表2。
表2 各标准地的林分生长情况
2.2 不同经营密度林分的生长性状差异
不同抚育间伐强度处理后形成了不同经营密度的林分，以此将8 个标准地按照不同经营密度分为四个等级，分别为低经营密度（即A密度）：经营密度为S≤2 100 株·hm-2，包括标准地1号和标准地6号；
中低经营密度（即B密度）：经营密度为2 100＜S≤2 500 株·hm-2，包括标准地2号和标准地3号；
中高经营密度（即C密度）：经营密度为2 500＜S≤2 900 株·hm-2，包括标准地4 号、标准地5 号和标准地7 号；
高经营密度（即D密度，对照样地），其经营密度S＞2 900 株·hm-2。
不同经营密度对林分的胸径、树高和单株材积的影响显著性差异（P＜0.05）（见表3）。A密度林分的平均胸径最大，为11.18 cm，其次B 密度、C 密度，D 密度林分的胸径最小为8.38 cm；
A 密度的林分的平均树高最大，为10.58 m，D 密度树高最小为7.92 m；
A 密度的林分的单株材积最大，为0.062 2 m3，D 密度林分的单株材积最小为0.026 6 m3。多重比较表明，A 密度林分、B 密度林分和C 密度林分之间的胸径生长量差异不显著，但均与对照组D 密度林分存在显著差异；
就树高性状，A密度林分与其他林分间差异显著，B密度林分和C 密度林分间差异不显著，但与对照组差异显著；
就单株材积性状，A 密度林分、B 密度林分和C 密度林分之间差异不显著，但均与对照组D 密度林分存在显著差异。表明柏木人工林经营密度越大，林分平均胸径、平均树高和单株材积越小。
表3 不同经营密度林分生长性状多重比较表
2.3 不同经营密度对林分水平结构的影响
由表4 知，不同经营密度的柏木人工林分中，从小径阶到大径阶的植株数量有所波动；
随着经营密度的增大，林分中的大径阶植株的比例呈降低变化，而小径级植株的比例呈升高趋势。A 密度林分中径级在8＜d≤14 cm 的植株比例为73.91%，而D 密度林分中该径阶的植株比例为54.85%，表明随着经营密度增加，该径阶内的植株比例逐渐降低，且其中的小径级植株比例逐步增加。A 密度、B 密度和C 密度林分中径级d＞14 cm的植株比例在13.04%～17.13%，而D密度林分中该径级植株比例仅为0.65%。综上，柏木人工林的经营密度越高，林分的小径级植株越多，而中径级植株越少，即高经营密度有利于培育小径级木材而不利于培育中大径级木材。
表4 林分水平结构
2.4 不同经营密度对林分垂直结构的影响
由表5 可知，不同经营密度林分中树高≤6 m 的植株比例存在着随经营密度的增加而“先升后降”的趋势，而树高级距在8～10 m 间的植株比例变化与此相同；
不同经营密度林分中树高级距在6～8 m 间的植株比例存在着随经营密度的增加而升高的趋势，且在D密度林分中该比例达到54.84%，说明一半以上的植株树高在此范围内；
不同经营密度林分中树高级距在10～12 m和树高大于12 m的植株比例存在随着经营密度的增加而降低的变化。在低经营密度时，林分中树高值大的植株比例多，而在高经营密度时，林分中树高值小的植株比例多。综上，对柏木人工林开展合理的抚育间伐，调整林分经营密度，可以促进植株的垂直生长。
表5 林分垂直结构
2.5 不同经营密度对林分材积结构的影响
由表6 可知，在A 密度和B 密度经营下，林分中单株材积由小到大的植株比例呈现“先升后降”的趋势，而在C 密度和D 密度经营时，其变化为直线下降趋势。不同经营密度林分中，单株材积v≤0.03 m3的植株比例呈现随着经营密度的增加而升高的变化，对于单株材积v＞0.03 m3的植株比例却呈现随着经营密度的增加而降低的变化。D 密度林分中的单株材积没有超0.09 m3，而3 个经抚育间伐而调小经营密度林分的单株材积大于0.09 m3的植株比例在11.21%～14.13%，说明抚育间伐调整密度能促进单株材积生长。综上，随着柏木人工林经营密度的降低，林分中的大材积的植株比例会增加，且中小材积的植株比例会减少。因此，可以通过抚育间伐来降低柏木人工林经营密度，改善林分空间，促进材积生长，培育柏木大径级木材。
表6 林分材积结构
2.6 不同经营密度对灌草植物种类的影响
由表7 可知，本研究区内柏木人工林中的灌木层以黄荆（Vitex negundo）、马桑（Coriaria nepalensis）、小叶女贞（Ligustrum quihoui）、火棘（Pyracantha fortuneana）、铁仔（Myrsine africana）等植物种类为主；
草本层为白茅（Imperata cylindrica）、地瓜藤（Caulis Fici）、栗褐薹草（Carex brunnea）、蛇 莓（Duchesnea indica）、铁线蕨（Adiantum capillus-veneris）、蜈蚣草（Eremochloa ciliaris）、野青茅（Deyeuxia pyramidalis）等植物种类为主。
表7 抚育间伐后物种种类、植被盖度、优势种
经过抚育间伐而降低林分密度后，7 个处理样地的灌草层物种数6～11 个，灌草盖度15%～25%，而对照样地内的灌草层物种数为3 个，灌草盖度仅5%。表明对林分实施抚育间伐后，林分中的植物物种数量显著增加，灌草层盖度显著提高，群落结构渐趋稳定，林下植被得到较好恢复。
大英县实施省级森林经营样板基地建设后，项目区柏木人工林的森林结构和质量得到了显著改善，有效降低了林分密度，增加了林木生长空间，明显改变了林分的水平结构、垂直结构和单株材积结构。同时，项目区林分中的植物物种数量显著增加，物种多样性得以显著提高，灌草层盖度显著提高，群落结构渐趋稳定，群落稳定性增强，林下植被得到较好恢复。
大英县森林资源以柏木人工纯林为主，由于经营不到位，林分处于密度高、林木生长缓慢、林下植被少等状态，林分多为低产低效林。因此，大英县借鉴本次省级森林经营样板基地建设的成效与经验，在未来应积极争取各级财政项目资金针对全县柏木人工林加强中幼林抚育管理，定期编制森林抚育设计方案，严格按照设计方案进行科学实施。同时，对已有的柏木人工纯林要积极调整树种结构，使其尽快向混交林方向发展，逐步提高全县混交林的比例，培育形成完整性好、稳定性强的森林。
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