文章编号：1673-887X(2023)04-0123-05
基于双侧t 检验分析的密度调控
对米老排中龄人工林生长研究
李梁华
（广西壮族自治区国有大桂山林场，广西壮族自治区
贺州
542800）
摘
要
为有效维护人工林的生态，科学合理地减少人力物力的投入成本，并探析密度调控对米老排人工林生长发育的影响
规律，为米老排的生长、修剪以及其他培育措施提供理论依据，以米老排为研究对象，主要运用双侧t 检验分析方法以及相关的数理统计法来探析密度调控对米老排中龄林的生长影响，采用优势木和平均木两种样本对象进行数据分析，对间伐密度在米老排的胸径生长、树高生长和单株材积及其他方面进行了科学地分析。结果显示：在种植米老排初期时，米老排的生长比较依赖于外界环境，需要大约3年的抚育时间；成熟的米老排林分天然更新，种源较为充足。采伐作业对于促进米老排人工林更新的密度和频度的影响都较为显著，林分密度；需要进行调控，从蓄积角度上来看，密度调控应当不小于500株/hm 2，从胸径生长角度来看，最小密度不宜小于300株/hm 2。密度调节会影响生长过程、胸径和树的高度；林分管理强度越高，平均树高生长和最大年生长越低，树高成熟时间越快；林分管理强度直径越小，胸径平均增长越高，胸径成熟年龄越晚；林分管理强度高，树高总增长低，平均高增长低，平均高增长和年增长最大，材积平均生长量和连年生长量最大值出现的时间越晚。关键词
双侧t 检验；密度调控；人工林；中龄人工林；技术
中图分类号
S688
文献标志码
A
doi:10.3969/j.issn.1673-887X.2023.04.046
Study on the Density Regulation on Growth of Middle-age Plantation in Mytilaria laosensis Based on Two-sided T-test Analysis
Li Lianghua
(The State-owned Daguishan Forest Farm of Guangxi Zhuang Autonomous Region,Hezhou 542800,
Guangxi Zhuang Autonomous Region,China)
Abstract ：In order to effectively maintain the ecosystem of the plantation,scientifically and reasonably reduce the input cost of hu ‐man and material resources in the future development,and analyze the impact of density regulation on the growth and development of Mytilaria laosensis plantation,so as to provide a theoretical basis for the growth,pruning and other cultivation measures of Myti ‐laria laosensis plantation.This study took Mytilaria laosensis as the research object,mainly uses the two-sided t-test analysis method and the related mathematical statistics method to analyze the impact of density control on the growth of Mytilaria laosensis mid-age forest,uses the dominant tree and the average tree to carry out data analysis,and scientifically analyzed the thinning density in the DBH grow
th,tree height growth,single tree volume and other aspects of Mytilaria laosensis i.According to the results,at the early stage of planting rice old row,the growth of rice old row is relatively dependent on the external environment,which requires about 3years of nursing time.The mature Mytilaria laosensis forest is naturally renewed and the provenance is relatively sufficient.The cut ‐ting operation has a significant impact on the density and frequency of the regeneration of Mytilaria laosensis plantation.It needs to be regulated.From the perspective of accumulation,the density regulation should not be less than 500plants/hm 2,and from the per ‐spective of DBH growth,the minimum density should not be less than 300plants/hm 2.Density regulation will affect the growth pro ‐cess,DBH and tree height.The higher the stand management intensity,the lower the average tree height growth and maximum annu ‐al growth,and the faster the tree height maturity time.The smaller the diameter of stand management intensity,the higher the aver ‐age growth of DBH,and the later the maturity age of DBH.The stand management intensity is high,the total growth of tree height is low,the average height growth is low,the average height growth and annual growth are the largest,and the average volume growth and the maximum annual growth appear later.
Key words ：Two-sided T-test,density regulation,plantation,middle age plantation,technology
人工林是森林资源的重要组成部分，在帮助改善木材品质、美化环境、进行城市景观建设和应对全球气
候变暖等方面发挥不可替代的作用。目前，我国人工林多功能可持续经营面临着许多亟待解决的重点问题，例如完善传统不合理的人工林结构，显著有效地完成提升人工林提质，增强人工林
收稿日期2022-11-19
作者简介李梁华（1980-），女，广西人，工程师，研究方向：森林
培育。
林果科技第4期（总第400期）
123
改善生态的功能。合理的林分密度调控（即造林密度、间伐时间、间伐强度、间伐次数等）关系着森林培育目标的实现，影响森林多效益的发挥。米老排人工林主要分布在我国西南地区，归属于南亚热带区域，生长范围较广，出材率较高，木材材质较为优秀。本研究选用米老排岭林为研究目标，主要探索在不同的间伐密度下米老排中龄林的优势木和平均木的生长影响，探讨密度对米老排的胸径生长、树高生长以及单株材积生长的影响，为探析密度调控对米老排人工林生长发育的影响规律以及米老排的生长、修剪以及其他培育措施提供理论依据。
1研究材料与研究方法
1.1研究区概况
选择与青山试验林相近的米老排人工林，选取广西贺州生态监测中心中具有代表性的大桂山试验林，造林时间为1997年。该研究区域地处广西贺州生态监测中心，地理坐标为东经111°28′41.08″，北纬24°26′36.24″。生态站所在位置为热带-亚热带生态交错区，是中国监测生态交错区森林生态系统的生态定位站。从地貌上看，存在盆地、河谷等，地层和土壤类型差异较大，该区域受到了垂直气候的影响，为季风性气候，山川为南北走向，保水性能较好，有机养分含量较高。
1.2试验设计
选取该实验林造林苗木为1年的裸根实生苗，见表1。造林密度2500株/hm2，造林后抚育1~3年，经历了1次透光伐（第7年）和3次生长伐（第12年，第17年，第27年株数间伐强度21%~42%）；2015年9月，林分平均郁闭度0.9，平均密度（520+32.44）株/hm2，平均胸径（28.38+0.86）cm，平均树高（26.60+0.47）m；林下植被主要有水冬哥、杜茎山等。对米老排伐桩荫条运用单因素随机组的试验进行设计，然后将试验林分小组进行实验，每小组面积约为0.7hm2，其海拔、坡向、坡位以及坡度都需要相近。试验林的株距要求为0.3~4.5m，行间距为1~3.5m。对照组试验林的林分平均郁闭度、平均密度、胸径、树高等都较为相近，立地质量相近。2016年11月，林分平均郁闭度0.95，平均密度（1200±197.16）株/hm2，平均胸径（23.39±2.13）cm，平均树高（27.08±I.71）m：林分枯落物层厚度5~10cm。
1.3试验方法
采取中央断面积法，以2m为界划分，将全部符合标准的树木进行试验分析，对照组的数据记录为DZ。临时设置3处临时取样点样地和六块临时样地以供实验，占地面积都处于0.0666~0.0667hm2，依据郁闭度、密度和生长概况3个指标分别对3块试验地进行数据测量，所得数值取平均数，依据林木生长分级法划分的优势木、中等木、被压木条件分别选择一定数量的标准木，根据中央断面积法，以2m为界对所选标准木进行树干分析，对照试验林记录为DZ。
1.4数据采集以及分析方法
本次试验样本是与青山试验林相近的米老排人工林中选择临时的代表采样地，总共有3处临时取样点和6处临时样地，标记每一根木材的尺寸信息，按生长等级进行排类。按照实验形数计算公式为f∋=V g()
h+3；计算公式中f∋、V、g、h分别为试验形态、树干材积、胸高断面积、树的数量。利用DPS14.5、单因素方差分析以及LSD方法来进行数理统计，利用双侧t检验对林分同级别树木的生长差异进行分析。
2试验结果及相关分析
密度在林木生长过程中至关重要。在一块地区内，土壤中所含的养分以及单位面积所受阳光的照射量是固定的，单位面积内栽种的树木量或多或少都决定着单株树木能够分得的养分和光照量。如果单位面积
内栽种的树木过多，密度过大，每一株树木分得的水分与营养就会变少，这样就会影响树木的生长发育情况，耽搁树木快速发育的时机，直到进入平缓生长期，甚至在树木间为了水分、养分、光照等指标进行生物竞争时，一些弱势树木会因为争抢不过而枯萎死亡。根据多年的密度调控，经过统计发现，3、5、6、10、13、18小组
表1大桂山林场地类型表Tab.1Daguishan forest farm land type table
树种
合计
杉
松
桉
阔
竹
经济乔木经济灌木
面积
hm2
35082.25
7518.38
5261.98
9304.61
11790.11
542.15
177.05
487.97
蓄积
m3
34.36393
731430
693769
830366
1170238
-
10590
-
乔木林
面积
hm2
34030.73
7514.71
5260.59
9301.82
11776.95
-
176.66
-
蓄积
m3
34.34880
730940
693680
830200
1169473
-
10583
-
竹林
hm2
537.83
-
-
-
-
537.83
-
-
灌木林面积
hm2
487.97
-
-
-
-
-
-
487.97
非林地
面积
hm2
25.72
3.67
1.39
2.79
13.16
4.32
lingengxin0.39
蓄积
m3
1513
490
89
166
765
7
林果科技李梁华：基于双侧t检验分析的密度调控对米老排中龄人工林生长研究124
的密度降低1。
2.1
密度与平均木胸径生长之间的关系
在不同密度的种植条件下，平均木胸径连年生长量呈现不同（见表2）。根据胸径的分散程度可以看出：米老排个体间差异与密度大小相关，当密度分别100株/hm 2、300株/hm 2、400株/hm 2
、800株/hm 2
、900株/hm 2
时，峰度虽然各不相同，然而都处于0值以下，密度在600株/hm 2
、700株/hm 2
时为0以上，然而不会过度高于0值，通常显示为0~0.5。密度500株/hm
2
时，峰值提升幅度较为显著。因此，基于提升材积产出的目
的，使材积实现更大规格，最好将密度值保持在500株/hm 2
（围
绕此值上下微微波动）的指标上。当密度值为800株/hm 2时，胸径显示并不大，而密度达到900株/hm 2时胸径比700株/hm 2时要大，但此时依旧不是最大值，而后还会被超越。从数据可以分析得出，并非密度越大就越有利于胸径生长，同时小密度也不利于胸径生长，最佳密度应当保持在300株/hm 2
即
可，再低就会影响树木胸径扩大。
表2
米老排平均木试验林方差与峰度
Tab.2Variance and kurtosis of mean tree test stand of Mytilaria laosensis
密度百株/hm 2
98765431
方差
20104.353.593.395.016.515.896.387.31
20176.015.225.107.128.236.797.699.89
20219.046.989.017.8910.8910.9611.0115.31
峰度2010-0.310.19-0.98-0.290.40-0.10-0.390.69
2017-0.65-0.21-0.29-0.330.620.39-0.38-0.10
2021-0.09-0.20
0.710.521.45-0.23-0.58-0.57
经常选用逻辑斯蒂生长方程测算林木胸径生长过程，考虑指标同时受到林龄和密度的影响，本研究采用试验方法：
dN dt =rN ()
K -N
K
.式中：dN
dt
——林木胸径的增长，cm；t ——树木年龄，年；
N ——林木密度，株/hm 2，K ——密度效应的参数；表示所调查
的样地中林木能够到达的最大直径，cm；利用SPSS 19.0对样地观测数据进行公式的拟合（R 2=0.695），得到模型参数。2.2
密度对平均木树高的影响
不同密度平均木树高连年生长与平均生长过程见图2。由图2可知：两林分平均木树高生长速生期主要在第2~6年（该阶段连年生长量>1.2m，明显高于其他阶段连年生长量）；连年生长量呈多峰状，连年生长量与平均生长量首次相交在第6和第8年间，从第24年后生长趋缓。本研究发现不同间伐试验林的树木平均高度之间没有显著差异。
胸径生长量c m
2.52.01.51.00.50.00
4
812162024283236
林龄
连年生长量平均生长
实验组对照组
对照组实验组
图1不同密度平均木胸径连年生长与平均生长过程曲线
Fig.1Curve of annual growth and average growth of average DBH trees of dif ‐
ferent densities
18
161412108642
51015
2025303540
树高m
林龄
密度范围株/hm 2
2600
100图2米老排树高随林龄的密度变化
Fig.2Density change of the height of Mytilaria laosensis trees with age
2.01.6
1.20.80.40.0平均生长量连年生长量
4
812162024283236
林龄
实验组对照组对照组
实验组
树高生长量
图3
不同密度平均木树高连年生长与平均生长过程曲线
Fig.3Curve of growth and average growth of average trees
with different densities
2.3密度对材积生长的差异
不同密度平均木单株材积连年生长与平均生长过程见
图3。图3可知，平均木材积的生长，前6年为缓慢期，从第8年起进入速生期（对照组林分速生期在第8、22年，实验组分第8年后则一直处于速生阶段）；对照组林分平均木材积连年生长量峰值在第14年，连年生长量与平均生长量在第24年相交，林分材积生长己数量成熟；实验林分平均木材积连年生量峰值在第30年，直到前34年其连年生长量与平均生长量仍未相交。
种植密度的大小在较大程度上会影响平均木材积连年生长状态、林木数量以及树木的成熟年限，对照林分（密度1200株/hm 2）会在第24年达到成熟阶段，而实验林分（密度520株/hm 2）直至第34年数量依然未曾达到成熟阶段。中弱度间伐（株数间伐强度<30%）对中龄林蓄积总生长量的影响不显著，对林分蓄积连年生长量短期有一定影响；强度间伐
林果科技农业技术与装备
第4期（总第400期）
125
（株数间伐强度>30%）很大程度上影响了中龄林蓄积总生长
量与连年生长量。到了第14年以后，米老排树种的实验形数会逐渐不再呈现过度上下起伏的状态。不同密度的米老排的材积生长量会呈现越来越大的区别，林分密度明显影响了林木之间的生长，这同时也说明保留的密度越小，林木与林木之间相隔得越远，树木就会获得更大的生长发育空间，能够获得更充分的日光照射以及地表以下的水土养分，所呈现出的长势也会越发健康。
0.250.200.150.100.050.000
2
4
6
8101214161820年龄年A B C
材积生长量c m 3
材积生长量图4
不同密度下米老排平均木的材积生长过Fig.4The average volume growth of Mytilaria laosensis under different densities
0.0500
0.04000.03000.02000.01000.0000
4812162024263236
林龄
连年生长量
平均生长量实验组对照组
对照组
实验组株材积生长量
图5不同密度林分优势木单株材积过程曲线
Fig.5Curve of individual volume of dominant trees in different density stands
3结论与讨论
3.1结论
（1）在南亚热带的中等立地，米老排胸径生长的缓慢期
在第1、2年，速生期在第3、10年，衰减期在第14年后。间伐密度调控对平均木胸径总生长量与连年生长量影响显著，对优势木胸径长期的生长影响不显著，对提升林分大径材比例的作用明显。
（2）米老排树高早期速生特性明显，连年生长量呈多峰状，速生期主要在第2、6年；林分最终密度在520~1200株/hm 2
，密度调控对平均木与优势木的树高生长影响不显著。
（3）平均木与优势木材积生长的缓慢期均在第6年前，速生期均在第8年后。密度对平均木材积连年生长与林分数量成熟时间影响明显，对优势木材积的短期生长有一定影响，但对其长期的生长影响不显著。
（4）中弱度间伐（株数间伐强度<30％）对米老排中龄林蓄积总生长量的影响不显著，对其林分蓄积连年生长量短期有一定影响；强度间伐（株数间伐强度>30％）对米老排中龄林蓄积的总生长量与连年生长量的影响显著。
（5）在第14年后米老排树种的实验形数趋于稳定，密度
对其平均实验形数的影响不明显，间伐经营措施对减小林分径阶分化及提高大径材比例的作用明显。3.2
讨论
（1）该研宄米老排平均木，其胸径与树高的最大平均生长量出现的时间（即其平均生长量与连年生长量相交的时间）与李炎香对米老排幼林生长的研究结果（在相同密度下，其平均胸径对应的相交时间在第4~5年，平均树高对应的相交时间在第3~4年）相比，本研究平均木胸径与树高对应的相交时间均晚于后者3、4年。上述结果差异的原因，既与立地的差异有关，也与不同研究方法的系统误差有关（本研究的方法为树干解析法）。
（2）该研究林分数量成熟的研究结果：不同密度林分的数量成熟期不同，其中对照林分（林分密度1200株/hm 2）的数量成熟龄在第24年，而实验林分（第18~26年的林分密度为900株/hm 2，第26、34年的林分密度为520株/hm 2）直至第34年也仍未达数量成熟。
（3）优势木处于林分的上层，为林分中最有活力的林木，其树高生长受林分密度的影响小。因此，将其生长过程作为不同立地森林全周期多功能作业法设计的关键过程参数，是科学的。
（4）米老排胸径生长初期较为缓慢，密度调节对米老排中龄人工林的树高增长有显著影响而增加，次生密度的降低可能会导致树木规模随时间增加，但整体树木规模的差异并不明显。
（5）单龄林分的单位木材数量随造林密度的增大而下降，随林龄的增大而增大。对于米老排的各项指标来看，其胸径和树木材积和森林造林密度之前存在反函数关系，即胸径随着森林密度增加而降低，但是在一定的数值范围内，米老排林的密度对于一些指标的影响较为稳定，造林密度会对米老排中龄木的树高产生不明显的影响，在米老排的幼苗时期，密度导致林分面积和高度显著增加，而保护程度则显著降低，所以保存率显著下降。因此，在米老排的定向种植阶段中，需要根据生长过程选择适宜的密度，及时疏伐和监测，可以提高种植生产力。要依据林分的生长规律，合理地安排好种植密度，合理间伐，可以使产量最大化。
（6）要基于不同地区对于米老排试验林上的经营目标和木材市场的收益进行准确分析，在米老排试验林中可以合理地选择合适的林分密度经营方案，老排林分经营密度降低，则优势木的胸径生长量增大，平均生长量也越大；在管理强度降低的时期，低密度森林的胸径增加幅度大于中密度和高密度森林，但林阶较高且密度较高的米老排在胸径、树高以及材积上的表现较好，在连年生长量上高于中、低密度的
林，在米老排森林中林阶中等的米老排的胸径生长量表现无特殊和极大的差异，并且米老排林木株距在生长阶段会出现不断加大现象，米老排横向之间的水土资源、阳光的竞争降低，在中龄阶断的米老排的各项指标上有促进作用。
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服务应用的质量和效率，气象部门和农业部门应加强及时性人才的培养，并对现有的农业气象服务队伍人员加强综合素质培训。对服务人员综合素质的培训应针对现代农业气象服务的需求进行专业理论和实操的培训、职业素养培训等方面的培训，确保技术人才得到最大化利用，全面提高沧州地区农业气象服务队伍水平。
2.3.4提高灾害性天气预报、预警水平以及准确率
一方面，沧州地区应该加大对气象设备的投资力度，并且建立气象设备的检修、维护机制以及升级和更
新机制，时刻将气象设备的相关工作水平以及先进性能保持在最佳状态，从而提高天气现象的观测水平、分析水平以及灾情的预警水平和信息处理水平[6]；另一方面，沧州地区还应该加大对气象工作人员的专业技能培训，提高他们对于气象信息的分析能力、预测能力以及快速反应能力，让他们始终保持一个良好的工作状态。
2.3.5解决好“最后一公里”的气象信息传递问题
尽管目前的信息传播技术已经相当发达了，但是由于地区间的经济差异以及各地区主流媒体的分配状况不同等客观原因的存在，依然为气象信息的快速传递带来了一定的阻碍。所以，解决好气象信息的最终传递依然是沧州地区需要加强的一个重要环节。具体的措施主要是：一方面增加沧州地区气象传递的频率和次数；另一方面，沧州地区加强对地区间的细分，采取细分化的信息传递方式，争取将气象信息传递到每一个人的手中。
2.3.6综合利用，服务于民
沧州地区气象部门在做好气象灾害信息的传播之外，还应该将与农业生产相关的光照、温度、湿度、大气压强等等相关信息向农民广泛的传播，让沧州地区农民根据天气综合状况做好人工育苗、授粉、施肥、除草等等农业生产活动。这也是气象信息服务未来发展的重要方向之一[7]。
3结语
气象服务是农业气象防灾减灾的重要依据，它的应用能够为农业生产提供科学精准的指导，从而提升政府农业服务的效率与效益。本文以沧州地区为例，通过分析气象服务在农业生产中的应用现状、应用问题，并提出了针对性的解决措施。从气象服务在农业生产中的应用情况可以看出，沧州地区农业气象服务业务所涉领域广泛，农业气象服务功能较多，目前已经建立其相对完善的农业气象服务体系。近些年，沧州地区气象服务在农业生产中的信息化应用程度不断提升，农业气象服务虽然存在一定的信息服务不准确、信息服务滞后及人才技术适应性较低的问题，但整体而言农业气象服务信息化体系日趋完善，信息化水平不断提升，气象服务在农业生产中的一体化、数字化发展及应用趋势明显，为沧州地区智慧农业的发展奠定了基础。未来，沧州地区气象服务在农业生产中的应用将向数字、智慧化发展，数字化气象服务业务将随着农业气象服务信息化体系及一体化应用机制的建立及完善将面向农、牧、林等各个领域。全面提升沧州地区气象服务在农业生产应用中的效果，可为农业经济及社会的发展提供安全保障。
参考文献
[1]孙骞.气象信息服务在农业生产中的应用分析[J].南方农机,
2022(12):91-93.
[2]李庆国，刘凯健，王安琦.小议气象服务在农业生产中的应用[J].
农家致富顾问,2020(4):150.
[3]孙敬.气象信息服务在农业生产中的应用分析[J].农业灾害研
究,2022(3):131-133.
[4]周婕.气象服务在农业防灾减灾中的应用[J].农业开发与装备,
2021(11):143-144.
[5]张煦明.农业气象服务在农业生产中的应用研究[J].农村实用
技术,2021(3):179-180.
[6]田书奇，张亚光，张鹤，等.气象信息服务在农业生产中的应用分
析[J].现代化农业,2020(4):10-11.
[7]李党轩，谢晓凤，李彦斌，等.浅析现代气象服务在农业生产中的
应用[J].南方农业,2018(18):154-155.
参考文献
[1]唐继新，贾宏炎，王科，等.密度调控对米老排中龄人工林生长的
影响[J].南京林业大学学报(自然科学版),2019(1):45-53.
[2]张阳锋，尹光天，杨锦昌，等.造林密度对米老排人工林初期生长
的影响[J].林业科学研究,2018(4):83-89.
[3]郭文福.米老排人工林生长与立地的关系[J].林业科学研究,
2009(6):835-839.
[4]石乐.金洞林场闽楠人工林目标树密度及生长特征研究[D].长
沙：中南林业科技大学,2017.
[5]刘青华，周志春，张开明，等.造林密度对不同马尾松种源生长和
木材基本密度的影响[J].林业科学,2010,46(9):58-64.
[6]张连金，惠刚盈，孙长忠.马尾松人工林首次间伐年龄的研究[J].
中南林业科技大学学报,2011,31(6):22-27.
[7]李国雷，刘勇，吕瑞恒，等.华北落叶松人工林密度调控对林下植
被发育的作用过程[J].北京林业大学学报,2009,31(1):19-24. [8]田新辉，孙荣喜，李军，等.107杨人工林密度对林木生长的影响
[J].林业科学,2011,47(3):184-188.
[9]冯秋红，吴晓龙，徐峥静茹，等.密度调控对川西山地云杉人工林
地被物及土壤水文特征的影响[J].南京林业大学学报(自然科学版),2018,42(1):98-104.
[10]白灵海，唐继新，明安刚，等.广西大青山米老排人工林经济效
益分析[J].林业科学研究,2011,24(6):784-787.
[11]袁洁.8个米老排天然体的遗传多样性研究[D].北京：中国林
业科学研究院,2014.
（上接第126页）
农业气象农业技术与装备
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