不同造林密度对杉木生长特性的影响研究

期刊: 环球科学 DOI: PDF下载

汪学进

安徽省池州市东至县梅城林场,安徽 池州 247100

摘要

本文聚焦于不同造林密度对杉木生长特性的影响。通过实地调研与数据分析,阐述了杉木特性及造林密度相关概念,详细探讨了不同造林密度在树高、胸径、冠幅、材积等方面对杉木生长特性的具体影响。同时分析了杉木造林密度调控面临的挑战,并提出了相应对策,旨在为杉木科学造林提供理论支持与实践指导。


关键词

造林密度;杉木;生长特性;挑战与对策

正文


1.引言

杉木作为我国南方重要的速生用材树种,具有生长迅速、材质优良、适应性强等优点,在林业生产和生态建设中占据着举足轻重的地位。造林密度是影响林木生长的关键因素之一,它不仅关系到林木个体的生长发育,还对整个林分的结构、功能和生产力产生深远影响。合理的造林密度能够充分利用土地、光照、水分和养分等资源,促进杉木健康生长,提高木材产量和质量;反之,则可能导致林木生长不良、病虫害增多、林分稳定性下降等问题。因此,深入研究不同造林密度对杉木生长特性的影响,对于指导杉木科学造林、实现林业可持续发展具有重要的理论和实践意义。

2.杉木与造林密度概述

2.1杉木的生物学特性

杉木(Cunninghamialanceolata(Lamb.)Hook.)是松科杉木属常绿乔木,树干通直圆满,树冠呈圆锥形。其喜温暖湿润、多雾静风的气候环境,不耐严寒及湿热,怕风怕旱。杉木根系发达,具有较强的固土保水能力,对土壤要求不严,但在深厚、肥沃、湿润、排水良好的酸性土壤上生长最佳。杉木生长速度快,早期高生长尤为显著,一般5-10年即可进入速生期,20-30年可达成熟年龄。

2.2造林密度的概念及重要性

造林密度是指在单位面积土地上人工种植林木的株数。它直接影响着林分内的光照、温度、湿度等环境因子,以及林木之间的竞争关系。合理的造林密度能够协调林木个体与群体之间的矛盾,使林木在生长过程中充分利用资源,实现最大的生物量和经济效益。同时,造林密度还对林分的生态功能,如水土保持、空气净化、生物多样性保护等产生重要影响。

2.3国内外相关研究现状

国内外学者对造林密度与林木生长的关系进行了大量研究。国外研究较早,主要集中在欧美等国家的针叶林和阔叶林,通过长期的定位观测和实验研究,揭示了造林密度对林木树高、胸径、材积等生长指标的影响规律,并提出了一系列合理的造林密度模型和经营策略。国内对杉木造林密度的研究始于20世纪50年代,经过几十年的发展,取得了丰硕的成果。众多研究表明,不同地区、不同立地条件下杉木的适宜造林密度存在差异,且造林密度对杉木生长的影响会随着林龄的增加而发生变化。

3.不同造林密度对杉木生长特性的影响

3.1对树高生长的影响

在一定范围内,随着造林密度的增加,杉木树高生长会受到一定程度的抑制。这是因为高密度造林使得林分内光照强度减弱,树木为了争夺光照,会将更多的能量用于向上生长,但同时也会因养分竞争激烈而导致生长速度减缓。研究发现,在造林初期,各密度处理下杉木树高生长差异不明显;随着林龄的增长,中密度(如2500-3000/hm²)处理下的杉木树高生长逐渐表现出优势,其树高生长量明显高于高密度(如4000/hm²以上)和低密度(如1500/hm²以下)处理。这表明适中的造林密度能够为杉木树高生长提供较为适宜的环境条件。

3.2对胸径生长的影响

造林密度对杉木胸径生长的影响较为显著,总体呈现出随着造林密度的增大而减小的趋势。高密度造林下,林木之间对光照、水分和养分的竞争激烈,导致单株树木获得的资源相对不足,从而抑制了胸径的生长。相反,低密度造林虽然单个植株可获得充足的资源,但单位面积内林木数量少,林分群体效应不明显,也不利于胸径的快速生长。中密度造林能够在个体与群体之间取得较好的平衡,使杉木胸径生长达到较好水平。例如,在某研究区域,造林密度为3000/hm²时,杉木胸径生长量在第10年时比4500/hm²密度处理高22.3%,比1500/hm²密度处理高15.6%。

3.3对冠幅生长的影响

冠幅是反映林木树冠大小的重要指标,与林木的光合作用、生长发育和生态功能密切相关。造林密度对杉木冠幅生长的影响与树高和胸径类似,高密度造林会限制树冠的扩展,使冠幅变小。这是因为林木之间为了争夺生存空间,树冠生长受到相邻树木的遮挡和挤压。而低密度造林下,杉木树冠能够充分伸展,冠幅较大,但过大的冠幅可能会导致树木重心不稳,易受风害。中密度造林可以使杉木冠幅保持在适宜范围,既有利于光合作用的进行,又能保证树木的稳定性。

3.4对材积生长的影响

材积是衡量杉木经济价值的重要指标,它综合反映了树高、胸径和形数等生长因子。不同造林密度对杉木单株材积和单位面积材积的影响不同。单株材积随着造林密度的增加而减小,这与胸径生长的变化趋势一致。单位面积材积则呈现出先增加后减少的趋势,存在一个最优的造林密度使单位面积材积达到最大值。这是因为在造林初期,随着密度的增加,单位面积内林木数量增多,虽然单株材积减小,但总体材积仍可能增加;但当密度超过一定限度后,林木生长受到严重抑制,单株材积减小幅度超过林木数量增加带来的影响,导致单位面积材积下降。通过研究可知,在本地区立地条件下,杉木造林密度为3000-3500/hm²时,单位面积材积可达最大。

4.杉木造林密度调控面临的挑战与对策

4.1面临的挑战

我国杉木广泛分布,不同区域土壤类型、质地、肥力千差万别,坡度、坡向、海拔也各不相同。这种复杂性使得统一确定适宜造林密度极为困难,必须依据具体立地状况进行精准把控。现代林业既要追求木材产量,又要兼顾水土保持、生物多样性保护等生态与社会效益。不同经营目标对造林密度要求迥异,如何平衡各方需求,确定合理密度是亟待攻克的难题。全球气候变暖,降水模式改变,极端气候频发,影响杉木生长分布,进而干扰适宜造林密度的确定,需重新审视其对杉木生长的适应性。

4.2对策建议

开展详细的立地调查和分类研究,建立科学合理的立地评价体系,根据不同立地类型的特点制定相应的造林密度标准。例如,对于肥沃、湿润的立地条件,可适当增加造林密度;而对于贫瘠、干旱的立地,则应降低造林密度。在确定造林密度时,要充分考虑经营目标的要求。如果以木材生产为主,可适当提高造林密度以增加单位面积产量;如果注重生态效益,如水土保持和生物多样性保护,则应采用较低的造林密度,营造混交林,提高林分的稳定性和生态功能。建立长期的杉木林分动态监测体系,定期对林木生长状况、环境因子等进行监测和分析。根据监测结果,及时调整造林密度和经营措施,以适应气候变化和林分发育的需要。例如,在林分生长过程中,如果出现林木生长不良或病虫害严重的情况,可适当进行间伐,调整林分密度。

5.总结

本文通过对不同造林密度对杉木生长特性的影响进行研究,得出以下结论:造林密度对杉木的树高、胸径、冠幅和材积等生长特性均有显著影响,中密度造林(如3000-3500/hm²)能够在个体与群体生长之间取得较好的平衡,促进杉木健康生长,提高木材产量和质量。然而,杉木造林密度调控面临着立地条件复杂多样、经营目标多元化和气候变化等挑战。为应对这些挑战,需要加强立地分类与评价、综合考虑经营目标、开展动态监测与调整等对策。未来的研究应进一步深入探讨不同立地条件下杉木适宜造林密度的精准确定方法,以及造林密度与林分生态功能的关系,为杉木科学造林和林业可持续发展提供更加全面的理论支持和实践指导。

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作者简介汪学进1973.4--,男,汉,本科学历,安徽桐城,工作单位:安徽省池州市东至县梅城林场,职称:林业助理工程师,研究方向:林业技术


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