基于密度效应模型尾叶桉人工林最优株数密度的研究
在人工林经营中,立地条件确定后,林分密度是可以通过人为干预而控制林分生长发育的主要因子,即通过林分密度调节,可改善树干的干形、直径生长和材积生长.因此,林分密度是人工林经营需要解决的关键技术之一.林学家们通过大量的长期试验研究,揭示了立木密度对林分生长的一系列制约作用,即林分密度效应规律,并针对同龄纯林林分生长的每一阶段,提出了平均个体或群体的大小与立木度之间关系的数学模型,即为密度效应模型.桉树是我国热带亚热带地区极为重要的速生造林树种,有关桉树密度方面已经开展了较多的研究,但主要是基于试验地的林分调查结果来分析其对林分生产力和生物量影响,而对桉树密度效应模型方面的探讨较少.本文以在广东、广西两省区广泛栽培的尾叶桉人工林为研究对象,在广西柳州采用完全随机区组试验设计进行不同密度造林实验,共分7个处理,每个处理3个重复.7个处理密度分别为833株/hm2、1111株/hm2、1250株/hm2、1429株/hm2、1666株/hm2、2000株/hm2和2500株/hm2,株行距配置方式分别为4m×3m、3m×3m、6m×2m+2m×2m、5m×2m+2m×2m 、3m×2m 、5m×1m和4m×1m.采用机耕全垦整地方式,深度为30cm～40cm.用挖坎穴植方式造林,坎规格为40cm×40cm×30cm,苗木为东门林场提供的尾叶桉无性系扦插苗,定植时每公顷施磷酸铵166.6kg,甘蔗滤泥4998kg作基肥,造林后第1年和第2年的3月份每公顷施尿素166.6kg.造林后第6年采用标准地调查法对各小区进行林分生长调查,标准地的形状为正方形,面积为667m2.在标准地内进行每木检尺,计算标准地优势木平均胸径、平均高、平均单株材积.在标准地调查基础上,引入优势高变量因子建立密度效应抛物线式改进模型：V=a1Hb1-a2Hb2N,该模型可使密度效应规律在不同立地条件及不同生长阶段加以研究.采用加速单纯形法求解得尾叶桉林分密度效应模型为：V=4.4519H-1.1276-4.6850H-4.0318N,经方差分析结果表明,模型拟合效果显著.用该模型进行了尾叶桉人工林密度效应的生产弹性分析和边际产量分析,生产弹性分析结果表明,尾叶桉密度效应处于负效应阶段,当密度减少1％时,平均单株材积增加0.4520％；边际产量分析结果表明,当其它条件不变时,每0.06公顷面积上增加1株林木,单株平均材积减少0.000032m3；优势木高每增加1.0m,单株平均材积增加0.001006 m3.在株数密度和单位面积的关系上,当林分密度为833株/hm2～2000株/hm2范围内,林分每公顷蓄积随林分密度的增大而增大.即林分密度由833株/hm2增到2000株/hm2时,林分每公顷蓄积量增长81.33％,而林分密度由2000株/hm2增到2500株/hm2时,林分每公顷蓄积下降了13.57％.利用提出的密度效应模型确定不同立地条件下林分最优密度,当林分年龄等于地位指数推算的基准年龄(6a)时(即主伐年龄为6年),15至20地位指数尾叶桉工业人工林每公顷最优密度分别为1237株、1492株、1779株、2100株、2458株和2853株.本研究提出的尾叶桉人工林密度效应模型,并以该模型推算不同立地条件下最优造林密度,为实现桉树人工林的精准化和高效性经营提供了可靠的计算方法,在生产实践中具有应用价值.
密度效应模型 生产弹性 边际产量 尾叶桉
叶绍明 杨梅 黄宝灵 蓝金宣 黄晓露
广西大学林学院,广西 南宁 530004
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2010-07-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）