广西南丹山口林场引种秃杉的栽培技术初探

【目的】为解决杉木长期连栽产量递减的问题，总结杉木轮换树种秃杉（Taiwania flousiana）的引种栽培技术。【方法】从秃杉种源选择、种子采集、壮苗培育技术、造林技术设计与实施等方面对南丹山口林场引种秃杉栽培资料进行分析。【结果】样地测定显示，8年生、11年生、14年生、17年生的秃杉林分平均胸径依次为1O．7cm，12．7cm，14．1cm，20．8cm；平均树高分别为8．6m，11．9m，13．3m，17．3m；林分平均蓄积量依次为93．428m^3／hm^2，153．418m^3／hm^2，203．824m^3／hm^2，223．400m^3／hm^2秃杉林分各项生长量指标分别超过同等立地条件的杉木二代林的8．8％～112．0％。【结论】山口林场秃杉的引种栽培技术有一定的推广价值。

杉木的奇迹——探访山口林场高产杉木林基地

在南丹县山口林场，有一连片达3万亩树龄23～25年的杉木林分。杉木林平均每亩每年蓄积生长量在2立方米以上，最高达到2．4立方米。

南丹县毛竹人工林生态系统生物量、碳储量及其分配格局

为了探究南丹县毛竹人工林生物量及碳汇功能,为其生态效益的合理评价和可持续经营提供依据。采用标准地调查和实验室化学分析方法,研究了广西南丹县毛竹林生态系统生物量、碳储量及其分布格局。结果表明:(1)毛竹林生态系统生物量为74.85t/hm^(2),其中乔木层、灌木层、草本层和凋落物层生物量分别占91.96%、0.67%、1.76%和5.61%;(2)毛竹林生态系统碳储量为193.82 t/hm^(2),其中乔木层为33.05 t/hm^(2),占17.05%;灌木层为0.22 t/hm^(2),占0.11%;草木层为0.51 t/hm^(2),占0.26%;凋落物层为1.71 t/hm^(2),占0.88%;林地土壤层为158.33 t/hm^(2),占81.69%;(3)毛竹林乔木层年净生产力为11.48 t/(hm^(2)·a),有机碳年净固定量为5.51 t/(hm^(2)·a),年净吸收CO_(2)量为20.20 t/(hm^(2)·a)。因此,毛竹人工林具有较强的固碳功能,可作为南丹县发展碳汇林的良好树种。

高立地指数下杉木生长量及材种结构的立地及密度效应

[目的]探讨立地质量和林分密度对杉木人工林生长量及材种结构的影响,为杉木大径材培育提供理论依据。[方法]以林龄28~36年生的杉木人工林为研究对象,按上、中、下不同坡位以及不同坡向设置63块标准样地,调查林分生长量及林分基本情况,通过相关性分析和回归拟合分析进行数据处理和分析。[结果]当林分密度相近时,立地指数越高,培育相同年限所获得的单株材积、蓄积量和大径材出材率越高;同一立地条件下,在一定的密度范围内林分树高、胸径、单株材积和大径材出材率随密度增加而减小,蓄积量随密度增加而增大;立地指数相同时,密度对胸径生长分化的影响大于树高,立地指数不同时林分密度对树高和胸径生长分化的影响程度也不同。[结论]在立地指数达22及以上的立地条件下培育杉木大径材,可通过3次间伐进行密度控制,林分最终保留密度宜为650~1000株·hm^(−2)。

广西南丹县秃杉人工林碳储量及其分布格局

采用标准样地法对广西南丹县20年生秃杉人工林碳储量及其空间分布格局进行研究。结果表明,秃杉各器官碳含量为436.4~501.2 g/kg,其由大到小依次为干皮、树枝、树根、干材、树叶。灌木层、草本层和凋落物层碳含量分别为449.8、392.5和424.7 g/kg。土壤(0~80 cm)平均碳含量为19.0 g/kg,各土层碳含量随土层深度增加而减少。20年生秃杉人工林生态系统碳储量为255.81 t/hm^(2),其中乔木层为99.43 t/hm^(2),占整个生态系统碳储量的38.87%;灌草层为2.14 t/hm^(2),占0.84%;凋落物层为2.52 t/hm^(2),占0.98%;林地土壤(0~80 cm)为151.72 t/hm^(2),占59.31%。秃杉人工林各器官碳储量与其生物量成正比关系,干材的生物量最大,其碳储量也最高,占植被层碳储量的59.48%,树枝、树叶、干皮和树根的碳储量共占36.05%。20年生秃杉人工林乔木层年净生产力为12.52 t/(hm^(2)·a),有机碳年净固定量为5.98 t/(hm^(2)·a),年净CO 2吸收量为21.93 t/(hm^(2)·a)。

国有林场基层护林站管理工作探究

护林站是国有林场管理的基础单位,为有效保护与合理开发森林资源,护林站要以“碳达标、碳达峰”为基本目标,坚持绿色发展理念,优化管理工作,明确管理目标,为基层护林站管理的有效开展提供支持。以南丹县山口林场为例,分析国有林场基层护林站管理工作的内容,探究其存在的问题,并提出提升护林员综合能力、完善管理制度、应用先进设备、志愿者参与护林宣传与合理应用护林防火技术的优化途径,以提升国有林场基层护林站管理工作。

不同年龄阶段秃杉人工林微量元素分布及其生物循环特征

为了研究不同年龄阶段秃杉人工林微量元素的生物循环特征,以广西南丹县秃杉人工林为研究对象,通过样地调查观测和室内样品分析,对不同年龄阶段(9、17、25和37年生)秃杉人工林的5种微量元素(Fe、Mn、Zn、Cu和B)分布及其生物循环特征进行了研究。结果表明:(1)5种微量元素在乔木层中平均质量分数为w(Mn)>w(Fe)>w(Zn)>w(B)>w(Cu);各微量元素在秃杉不同器官的质量分数存在差异且随林龄变化而变化。(2)9、17、25和37年生的秃杉人工林微量元素总贮存量分别为15.828、29.675、35.428和48.379 kg·hm^(-2),其中乔木层微量元素贮存量随林龄的增加而减少,分别占总贮存量的91.32%、88.00%、84.53%和83.59%;灌草层微量元素贮存量分别占总贮存量的2.41%、2.76%、3.94%、3.62%;凋落物层微量元素贮存量分别占总贮存量的6.27%、9.24%、11.52%、12.79%;各微量元素中Mn或Fe的贮存量最高,其次是Zn和B,Cu的贮存量最低。(3)乔木层中微量元素贮存量的分配随林龄的增加发生变化,树干(干材和干皮)和树根的比例随林龄增加而增大,树冠(树叶和树枝)所占比例则表现为相反的变化趋势。(4)林分微量元素年积累量分别为1.606、1.536、1.218和1.041 kg·hm^(-2)·a^(-1),随林龄的增加而减少。不同微量元素中Mn的年净积累量最高,其次是Fe、B和Zn,Cu的年净积累量最低。(5)微量元素年吸收量分别为2.800、3.344、4.527和4.630 kg·hm^(-2)·a^(-1),年归还量分别为1.164、2.651、3.309和3.589 kg·hm^(-2)·a^(-1),微量元素的利用系数分别为0.194、0.128、0.149和0.117 a,循环系数分别为0.416、0.793、0.731和0.775;周转期分别为12.417、9.851、9.203和11.014 a。因此,秃杉人工林生长9年生时微量元素的积累较快,但归还速率慢,周转期较长,会较多消耗林地微量元素的有效养分;9年生后微量元素积累速率逐渐减慢,归还速率加快,有利于促进生态系统微量元素生物循环,维持和提高林地生产力。

桂西北不同林龄秃杉人工林土壤碳氮储量

依据广西南丹县山口林场秃杉人工林的栽植和分布状况,于2018年3—4月份在广西南丹县山口林场9、17、25、37年生秃杉(Taiwania flousiana)人工林中,分别选择邻近分布、立地条件基本一致地段,各设置3块20 m×30 m的标准样地;在每块标准样地内按S形随机设置5个代表性采样点,按照土层深度(h)0<h≤20 cm、20 cm<h≤40 cm、40 cm<h≤60 cm、60 cm<h≤80 cm分别采集土壤样品,将同一样地同一土层样品混合均匀,自然风干并粉碎过筛后,测定土壤有机碳质量分数、全氮质量分数;用环刀法采集各土层原状土,测定土壤密度、自然含水量;依据试验测定结果,采用单因素方差分析法、邓肯多重比较法,分析不同林龄秃杉人工林0~80 cm土层土壤有机碳储量、全氮储量及其变化规律。结果表明:①土壤有机碳质量分数、全氮质量分数,随土壤深度加深而下降、随林龄增加而增大。②9、17、25、37年生秃杉人工林土壤(0~80 cm土层),有机碳储量分别为142.47、144.42、151.90、160.64 t·hm-2,全氮储量分别为12.34、12.92、14.41、15.11 t·hm-2,均随林龄增加而增加。③不同林龄土壤,土壤碳质量分数(w(C))∶土壤氮质量分数(w(N))在8.23~13.43之间,随林龄增长而减少、随土壤深度增加而下降。④土壤有机碳质量分数、全氮质量分数、w(C)∶w(N)、土壤密度4个指标之间,均存在密切的相关性,其中土壤有机碳质量分数与全氮质量分数间呈极显著正相关,两者也均与w(C)∶w(N)呈现极显著正相关,但两者与土壤密度呈极显著负相关。⑤综合试验测定结果,秃杉人工林的生长过程,有利于土壤有机碳和全氮的生物积累,从而提高土壤有机碳和全氮储量。

施肥、造林密度和种植穴规格对杉木幼林生长的影响

为完善杉木(Cunninghamia lanceolata)高效栽培技术,采用正交试验方法,研究施肥、造林密度和种植穴规格3个因素对杉木生长的影响,以期获得杉木高产的最佳组合。结果表明,造林密度和施肥条件是影响杉木早期生长的关键因素,种植穴规格影响不显著。不同区域的最优栽培技术组合略有不同,融安县和融水县试验点最优组合为A_(3)B_(1)C_(3),即造林密度1666株/hm^(2),种植穴规格40 cm×40 cm×40 cm,施用基肥+追肥;全州县试验点最优组合为A_(1)B_(2)C_(2),即造林密度2500株/hm^(2),种植穴规格50 cm×50 cm×50 cm,施用基肥;南丹县试验点最优组合为A_(1)B_(3)C_(3),即造林密度2500株/hm^(2),种植穴规格60 cm×60 cm×60 cm,施用基肥+追肥。经综合分析,杉木造林密度宜选择1666~2500株/hm^(2),立地条件较好的林地可适当稀植,种植穴宜选择40 cm×40 cm×40 cm的规格,基肥+追肥的施肥条件可获得较高产量。

不同林龄阶段秃杉人工林养分元素分布及其生物循环特征

2018年3—4月份,在广西南丹县地理位置毗邻、立地条件相似的区域,以9、17、25、37年生秃杉(Taiwania flousiana)林为研究对象,在不同林龄的秃杉人工林中分别设置3个样地(20 m×30 m),测定样地林冠郁闭度、林分密度,林木胸径、树高、冠幅、枝下高等;在每个林龄阶段样地外选择3株平均木并伐倒,分别测定树叶、树枝、干皮、干材、根系鲜质量,并按灌木层、草本层、凋落物层测定生物量鲜质量,计算林分各结构层次生物量;在每个样地内随机设置5个1 m×1 m木框架尼龙网收集器,按凋落叶、凋落枝、杂物等组分分别测定年凋落物归还量;选取不同结构层次植物各组分样品,分别测定N、P、K、Ca、Mg质量分数;以养分贮存量与分配、养分年净积累量、养分利用系数、养分循环系数、养分周转期为评价指标,采用单因素方差分析法(ANOVA)、邓肯(Duncan)多重比较法,分析不同林龄阶段秃杉人工林养分积累、分布及其生物循环特征。结果表明:①林木各器官5种养分元素质量分数均以树叶最高,其次是干皮、树枝和树根,干材最低;各器官中不同养分元素质量分数,由大到小依次为N、Ca、K、P、Mg。②乔木层中,各器官养分元素积累量占总累积量比例随林龄的增长发生变化,树叶养分元素占总累积量比例随林龄增加而逐渐下降,干材和树皮养分元素占总累积量比例表现出相反的变化趋势。③9、17、25、37年生秃杉人工林养分元素总贮存量,分别为775.91、1120.41、1320.50、1570.39 kg·hm^(-2);其中,乔木层养分元素贮存量,分别占总贮存量的89.30%、86.66%、83.62%、82.04%,随林龄增加而下降;灌草层养分元素贮存量,分别占总贮存量的5.01%、5.93%、6.55%6.43%、5.69%;凋落物层养分元素贮存量,分别占总贮存量的5.69%、7.42%、9.83、11.53%,均随林龄的增加而增加。④9、17、25、37年生秃杉人工林,养分元素年积累量分别为76.99、57.10、44.18、33.90 kg·hm^(-2)·a^(-1),随林龄的增加而减少,不同养分元素年净积累量以N最高,其次是K、Ca,P、Mg较低。⑤9、17、25、37年生秃杉人工林养分元素,年吸收量分别为114.57、135.39、142.66、118.67 kg·hm^(-2)·a^(-1),年归还量分别为37.58、78.29、98.48、85.52 kg·hm^(-2)·a^(-1),养分元素利用系数分别为0.17、0.14、0.13、0.09,养分元素循环系数分别为0.34、0.58、0.69、0.72,养分元素周转期分别为18.44、12.40、11.21、15.20 a。秃杉人工林,9年生以前自身养分积累速率较快,但养分利用率较低,归还速率较慢,周转时间较长;25年生后养分积累速率减慢,归还速率加快,有利于促进生态系统养分元素生物循环,恢复和维持林地持久生产力。

秃杉林与杉木连栽林的土壤理化性质及林木生长量比较

选择在杉木1代林采伐迹地上营造的8,11和14年生秃杉林及8,11和14年生杉木连栽2代林进行土壤理化性质及林木生长量对比试验。结果表明:8,11和14年生秃杉林地土壤密度依次为0.893～1.112,0.797～1.256和0.598～1.211g.cm-3,比杉木林下降0.9%～6.9%;3个林龄秃杉林地土壤总孔隙度依次为45.69%～65.33%,46.45%～68.74%和39.82%～68.26%,比杉木林提高6.6%～8.7%;3个林龄秃杉林地土壤通气度依次为3.43%～11.43%,4.15%～19.73%和2.28%～12.23%,比杉木林提高14.2%～24.4%;3个林龄秃杉林地土壤饱和持水量依次为46.89%～66.50%,40.90%～68.09%和42.36%～98.15%,比杉木林提高12.4%～14.9%;3个林龄秃杉林地土壤pH值依次为4.30～5.10,4.40～4.80和4.13～4.55,比杉木林降低1.3%～6.3%;3个林龄秃杉林地土壤有机质含量依次为46.03～71.45,34.96～68.67和25.59～79.38g·kg-1,8年生比杉木林略低,11和14年生比杉木林提高23.4%～77.1%;3个林龄秃杉林地土壤全氮含量依次为1.78～3.55,1.97～3.04和2.01～3.12g·kg-1,水解氮含量依次为146.9～355.3,185.0～370.5和136.6～365.9mg·kg-1,均表现为8年生秃杉林比杉木林略低,11和14年生秃杉林比杉木林提高20.1%～35.6%;3个林龄秃杉林地土壤速效磷含量依次为0.5～2.7,0.6～1.5和0.6～2.8mg·kg-1,比杉木林提高11.1%～54.5%;3个林龄秃杉林地土壤速效钾含量依次为15.4～137.5,34.5～115.5和18.7～89.1mg·kg-1,比杉木林降低23.6%～47.6%;3个林龄秃杉林分平均胸径依次为10.70,12.67和14.13cm,比杉木林提高12.4%～36.7%;3个林龄秃杉林分平均树高依次为8.63,11.47和13.33m,比杉木林提高11.7%～30.2%;3个林龄秃杉林分平均蓄积量依次为93.308,153.418和203.824m3.hm-2,比杉木林提高37.7%～117.5%。

杉木大径材高效培育技术探讨

【目的】探讨杉木大径材培育技术,促进杉木大径材科学经营。【方法】调查南丹县山口林场杉木大径材示范林,分析不同种质来源、立地条件和保留密度对培育大径材杉木效果的影响。【结果】良种林分的杉木年均生长量、生长量及大径材比率均极显著（P〈0.01,下同）或显著（P〈0.05,下同）高于对照（普通种）;在21年生时,良种林分杉木大径材株数比率和单位面积蓄积量分别比对照高5.4和7.4倍。立地指数对杉木大径材林分生长具有极显著或显著影响,保留密度对林分生长的影响在不同立地条件下表现不同。立地指数在20以上（含20）适宜培育大径材杉木,其最佳保留密度为800-900株/ha;立地指数为18适宜培育大、中径材杉木,其最佳保留密度为800-1100株/ha;立地指数为16适宜培育中径材杉木,其最佳保留密度为800-1200株/ha。【结论】采用杉木良种,在立地指数20以上、保留密度800-900株/ha条件下,可高效培育大径材杉木。

不同林龄秃杉人工林凋落物储量及其持水特性

对广西南丹山口林场不同林龄(8、14和28年生)秃杉(Taiwania flousiana)人工林凋落物的储量及其最大持水量、持水率和吸水速率等水分特征参数进行了测定研究。结果表明,秃杉人工林凋落物储量为1.31～7.39t.hm-2,随林龄的增长而增大。各林分凋落物的最大持水量大小依次为28年生(22.35t.hm-2)>14年生(11.83t.hm-2)>8年生(3.54t.hm-2)。8、14和28年生秃杉人工林凋落物的最大持水率分别为270.2%、292.8%和302.4%。3个林分凋落物的吸水速率均随浸泡时间的增长按方程W=a+b.t-1下降。

秃杉人工林生物量与生产力的变化规律

对广西南丹山口林场秃杉人工林的生物量和生产力及其随林分年龄(8、14和28年生)增长的变化趋势进行了研究。结果表明,林分平均木和各器官(除树叶和枯枝外)生物量随林分年龄增加而增加,平均木和林分以14～28年生的增加量最大。林木各器官比例与林分年龄相关,林分年龄增加,干材和干皮生物量组成比例随之增加,而树叶和活枝则呈下降趋势。8和14年生各器官所占百分比由大到小依次为:干>枝>叶或根>皮,28年生则为:干>根>枝>皮>叶。林分生物量随林分年龄的增大而逐渐积累,8、14和28年生的林分乔木层生物量分别为60.17、112.98和247.61t·hm-2,其中经济生物量(干材)分别为26.92、60.27和155.72t·hm-2,林分乔木层净生产力分别为7.52、8.07和8.84t·hm-2·a-1,林下植被生物量也有相似的变化趋势。

不同树龄秃杉与杉木人工林木材物理力学性质的比较

对采自广西南丹县山口林场8年生、14年生和28年生的秃杉Taiwania flousiana和杉木Cunninghamia lanceolata人工林木材进行了主要物理力学性质的测定和比较。结果表明:秃杉和杉木的木材密度及主要力学强度均随树龄增加而增大。秃杉木材的气干密度(含水率为12%)、基本密度、径向干缩系数、弦向干缩系数、体积干缩系数、弦面硬度、抗弯弹性模量、顺纹抗压强度、径面抗剪强度和弦面抗剪强度的平均值与杉木相比分别低2.3%,4.4%,1.6%,2.6%,1.5%,3.6%,3.8%,3.4%,17.5%和14.4%,但其端面硬度、径面硬度、抗弯强度、冲击韧性、径面抗劈力和弦面抗劈力的平均值与杉木相比则分别高6.6%,6.1%,3.4%,2.3%,15.0%和16.3%。差异显著性t检验表明,秃杉与杉木人工林的木材密度、硬度、顺纹抗压强度、抗弯弹性模量、抗弯强度、顺纹抗剪强度和抗劈强度均差异显著或极显著,但干缩系数和冲击韧性均差异不显著。

桂西北第二代杉木人工林的生物生产力

对广西西北部的南丹山口林场3个不同林龄(8、11、14年生)的第二代杉木人工林生物生产力进行了研究。结果表明:8、11和14年生杉木人工林的生物量分别为35.75、55.12和75.77 t/hm2,其中经济生物量(干材)分别为16.28、26.64和36.35 t/hm2,占林分生物量的45.5%以上;林分乔木层净生产力分别为4.47、5.01和5.41 t/(hm2.a);从8年生到11年生,树叶、树枝的组成比例呈现明显的下降趋势,再到14年生时呈增长趋势;而干材、干皮、根系却呈现相反的趋势。第二代杉木人工林的林下植被生物量均较少,其大小排列次序为14年生>8年生>11年生。

秃杉人工林微量元素含量、积累与分配特征

对广西南丹山口林场3种林龄(8、14和28年生)秃杉人工林的Fe、Mn、Cu、Zn和B等5种微量元素含量、积累量、年净积累量及其分配进行了研究。结果表明:秃杉各部分微量元素含量从大到小依次为树叶、干皮、树枝、树根、干材;林木各组分微量元素含量以Mn或Fe最高,其次是Zn和B,Cu最低;8、14和28年生秃杉林分微量元素积累量为12.755～46.393kg/hm2,其中各乔木层微量元素积累量占总积累量分别为87.84%、78.96%和76.81%,林下植被层的分别占2.39%、4.01%和5.47%,凋落物层的分别占9.77%、17.03%和17.72%;秃杉人工林不同组分微量元素积累量的分配随林分年龄的增长发生变化,由8年生和14年生以在树叶和树枝中为主,逐渐转移到28年生在以干材和树皮中为主,各微量元素积累量以Fe或Mn最高,其次是Zn和B,Cu最低;3种年龄林分微量元素年净积累量分别为1.398、1.420和1.273kg/(hm2.a),同一组分各微量元素年净积累量与各组分微量元素积累量变化顺序一致,即为Mn或Fe较高,Zn次之,B和Cu较低。

第2代杉木人工林营养元素积累的动态特征

对第2代杉木人工林N、P、K、Ca和Mg等5种营养元素含量、积累量、年净积累量与分配及其随林分年龄的变化趋势进行了研究.结果表明:8年生、11年生和14年生林分营养元素积累量依次为325.18、343.55和482.61 kg/hm2,其中乔木层分别占78.31%、89.15%和85.64%,灌草层分别占10.90%、2.77%和5.28%,地表现存凋落物层分别占10.79%、12.13%和9.08%;乔木层均以N或Ca积累量最多,其次是K和P,Mg最小;不同组分营养元素积累量的分配随林分年龄的增长发生变化,由8年生和11年生以树叶和树枝为主,逐渐转移到14年生以干材、树根和树皮为主;林分营养元素年净积累量分别为31.83、27.84和29.52 kg/(hm2.a),林木中同一组分各营养元素年净积累量与各组分营养元素积累量变化顺序一致,即为N、K或Ca>P>Mg,3个林分年龄杉木林每积累1 t干物质需要的营养元素总量分别为7.12、5.56和5.45 kg,其中对N或Ca的需求量最大,其次是K和P,Mg最小.因此,在杉木林的经营管理中,保护和恢复林下植被将有利于维持林地持久生产力.

秃杉人工林经济效益分析

采用动态与静态相结合的经济评价指标,对主伐期秃杉人工林经济效益进行分析。结果表明,26年生秃杉人工林投资项目的总产值为631 860元/hm2,总利润为455 484元/hm2;项目的净现值为15 489.84元/hm2,财务内部收益率15.76%,项目年均利润为17 518.6元/hm2。秃杉人工用材林投资项目处于盈利状态,竞争力较强,并且具备较强抵抗风险的能力。

杉木连栽迹地改植秃杉的经济效益分析

以广西南丹县山口林场杉木连栽迹地改植的秃杉人工林为研究对象，探讨其经济收益与投资风险。结果表明：（1）改植秃杉人工林具有良好的经济潜力，在秃杉人工林8～28年经营期间任何时期采伐均可取得较高的经济效益，贴现值达到0．460593～1．146126万元／hm^2，经营利润1．321410～12．347804万元／hm^2，投资回收期介于10．8～19．3年，内部贴现率介于14．83％～23．30％，均优于同等立地的杉木二代林；（2）秃杉人工林经营具有较强的投资风险抵御能力，若营林成本支出和木材销售收入同时增加10％和20％，则8、11、14年生秃杉人工林的经营利润增加量均分别为14．9％～17．1％和29．8％～34．3％。