江西林业科技

1 引言

杉木Cunninghamia lanceolata (Lamb.) Hook属杉科杉木属常绿针叶乔木，高达30米，胸径可达2.5~3.0米。杉木栽培在我国有着悠久的历史，据《诗经·尔雅·择木》记载，杉为“煔”， “煔似松，生江南”。《王祯农书》中记录了“插杉用惊蛰前后五日，斩新枝，锄坑入枝，下泥杵紧，相视天阴即插，遇雨十分，无雨即有分数”。 我国资料可查明的最大杉木是1985年在贵州省习水县太平公社发现的，该树生于海拔1130米的坡地，树高44m，胸围7.39m，冠幅23m，枝下高6m，材积84m3，年龄在1000年以上。

杉木在我国广泛分布于秦岭淮河以南以及长江流域，现英国、美国、德国、荷兰和日本等国家植物园有栽培。杉木因材质优良，用途广泛，生长快，产量高，萌芽性强，人工繁殖容易，无论扦插、实生苗和萌芽更新都能成林成材，病虫害少，因此为我国南方地区最重要的人工造林速生用材树种。

据统计，我国现有杉木人工林面积1.28亿亩，占人工乔木林主要优势树种面积的21.35%，蓄积62036.45万m3，占人工林乔木林主要优势树种蓄积的31.64%，是我国现有人工林中面积和蓄积最多的树种。据江西省“十一五”森林资源调查，全省现有杉木人工林面积3888万亩，占乔木林面积的31.26%，蓄积14528.7万m3。由此可见，杉木林经营是我省林业经济的主要来源，全省经济效益好的国有林场，主要是靠杉木采伐收入。

随着社会经济的发展和人口的急剧增加，木材的需求量正呈现逐年递增的趋势。与此同时，全球森林面积正以每年4％的速度锐减。进入21世纪以来，木材资源已成为世界性的战略资源，面临着更为严峻的形势。我国是一个人均占有森林（木材）资源很少的国家，严重少林缺材、森林资源消耗量大，森林分布不均、生态与经济矛盾比较突出。当前，如何充分发挥和利用好南方优越的水热自然条件，有效调整和解决好杉木人工林激增带来的林种、树种和材种结构以及生态结构等一系列矛盾问题，科学、优质、高产、高效地发展商品林，在南方林业分类经营战略中占有至关重要的地位。但要经营好杉木，首先要选用好良种，因为良种是实现林木速生、丰产、优质的根本保证。有了良种，没有良法不成，当然还要有良地，即有适合杉木生长所需要的土壤肥力、气候等山场。只有良种、良法和良地综合配套，才能实现杉木高产、稳产、优质的效果。

2 杉木良种

经过林木育种工作者几十年的努力，杉木良种选育工作取得了重要的进展。目前已经选择出了一批优良种源，并营建了杉木母树林和杉木种子园，使杉木遗传品质有了很大的提高。这些优良种源、母树林、种子园生产的种子可供生产上直接选择应用。另外，在杉木无性系方面也总结出了可供杉木无性繁殖的选择材料、选择要求和选择方法及繁殖技术等等。

国家林业局对林木良种非常重视，2010年5月4日至9日在福建省武夷山市召开了全国杉术良种基地协作会议，并组建了《全国杉木良种基地技术协作组》。国家林业局决定从2010年开始由国家财政拿出一部分资金对杉木良种等进行补贴，这是一件大好事，这将对杉木大径材培育起到积极地推动作用。

2.1 优良种源

种源，通常是指同一树种分布区中，一批种子及苗木的来源或原产地。杉木种源试验是研究林木种群的遗传变异和环境变异的关系以及种群变异模式。优良种源可以增加木材的产量，改善木材的品质和树种的抗逆性。在种源试验基础上系统展开杉木种子区的划分是杉木遗传改良的基础，这对加速我国林木良种基地建设具有重要意义。

在培育杉木大径材时，优良种源的选择是我们研究的主要内容。试验表明，在相同的经营条件下，优良种源培育大径材比普通种源材积生长要提高30%左右，在相同的立地条件同林龄林分中，种源不同，林分径阶分布情况也有差异，14林龄的林分中普通杉木种源大径木占17.8%，优良种源达25%；16林龄的林分中普通杉木种源中大径木占18.4%，优良种源达27.9%。

上世纪七八十年代，杉木已经进行了两次全分布区的种源试验。根据杉木种源试验结果，将杉木分布区的种源（暂缺台湾）划成9个种源区，同时结合江西参加全国种源试验结果，选择出适宜江西造林推广的优良杉木种源有广西融水、贵州锦屏、湖南会同和福建建瓯等种源。

2.2 母树林

母树林是利用优良天然林或人工林优良林分，经过去劣存优的疏伐改良，为生产遗传品质较好的初级改良种子而建立的专供采种的林分。母树林是良种繁育的初级形式，能提供遗传品质好和数量多的林木种子。其技术简单，成本低廉，投产早和见效快，是解决近期人工造林用种的一条重要途径。

母树林应由生长快而健壮、木材生产率高、材质好、干形通直而无缺陷、自然整枝好和冠幅小且无病虫害的林木组成。其适宜树龄应为进入或即将进入盛果期的壮龄林；但为培育大冠、低干树形和提早结实，也可选优良的幼龄林。以纯林和同龄林为佳。若为混交林，目的树种的母树宜达半数以上；若为异龄林，树龄不宜相差太大。在林分起源上宜选实生林。林分郁闭度一般以0.5～0.7为宜。

国家已在优良种源区相应地建立了采种杉木母树林，供应不同生态区对不同优良种源母树林良种需求。由于杉木长期的自然选择和人工选择以及分布区内的气候、土壤、地貌等因素的显著差异，形成了各种不同的生态类型，我省安福县陈山林区红心杉木就是具有地方持色的杉木优良类型的种源。陈山红心杉的栽培历史悠久，据考证，始于唐，自唐朝中期，由东门谢家谢氏在由路开基之村。唐宋时期，在陈山建有自然村8个，他们劈山造田，植树造林，开始了安福人工栽培杉木的历史，到了明清时期，陈山人工栽培杉木极盛。在前清时期陈山红心杉就誉为江南的“关上木”而成为朝庭的贡品。此外还远销到东南亚许多国家，有“闻名全国，甲于东南”的美称。解放后1959年，新中国成立10周年大庆，陈山红心杉作为我国优质木材之珍品在北京农业展览馆首次展示，受到中外人土的赞誉。1977年，为兴建毛泽东纪念堂，中央又特地选陈山红心杉100m3送往北京。2002年国家林业局又指定陈山红心杉送北京展览。

2.3 种子园

种子园是用优树无性系或家系为材料营建的特种人工林，通过隔离或经营措施，以减免与外界种源的授粉作用，并采取科学管理，以生产大量遗传品质优良的种子。杉木种子园是当前杉木良种繁育及推广的重要手段。

目前我省可选用的有三个国家级良种基地杉木种子园，他们是信丰县林木良种场生产的杉一代种子园、杉二代种子园种子；吉安市青原区白云山林场生产的杉木种源种子园（二代）、红心杉一代种子园种子；安福县武功山林场生产的杉一代、二代种子园种子。另外，信丰良种场杉三代及笔者近年在白云山林场与安福县陈山林场营建的第二代陈山红心杉种子园，即将开始生产种子。

2.4 优良无性系

无性系是指以树木单株营养体为材料，采用无性繁殖法繁殖的品种。无性系造林是遗传改良成果的高层次运用，它融合了种源的选择，种子园遗传改良，杂交育种，个体选择等成果，选择出了其中最优部分加以复制利用，从而获得很高的增产效果。

安福县陈山林场已建陈山红心杉无性系釆穗圃15亩，其中我院2006年春在陈山林场优良林分采伐基地选择优良树蔸近2000余颗，挖蔸移至采穗圃中，这些优树蔸不仅在相同年龄下个体大，而且红心比例都在60％以上，建立的优树伐蔸圃5亩；选择红心杉超级苗建立釆穗圃10亩。釆穗圃釆集的萌条繁殖的无性系苗，每年可为生产上提供80～100万株。

3 杉木苗繁育

3.1 育苗圃地选择

杉苗喜湿润怕干旱，忌积水。对土壤要求疏松肥沃湿润，质地以砂壤土至轻壤土为宜，物理性粘力不超过50%～60%，粒状或团粒结构，松软多空隙，腐殖质含量2%～4%，微酸性，育苗圃地应选平缓开阔、土层深厚肥沃、灌溉方便、排水良好、光照充足的农田或弃荒地，也可选择背风半阴坡的山窝地育苗。严禁在菜园地及前作为易感病的作物，如瓜类、烟叶、马铃薯和西红柿等地育苗。

3.2 整地作床

育苗圃地要做到“三犁三耙”，仔细碎土，施足基肥。结合整地，每亩施饼肥50～70kg，或厩肥1500～2000kg。在做床前一个月左右用5％福尔马林喷洒或每亩撒生石灰20～25kg，或硫酸亚铁1.5～2.5kg进行土壤消毒，待药液与土壤充分混合后，再平整床面。在山区新开垦圃地一般可以不必消毒。做床时床面宽100cm，床高25～30cm，步道30cm，床面要平整、中央稍高，床四周还要开边沟，以利排水。苗床做好后在床面上铺上1.5～2cm厚的黄心土，以减少病害和杂草。圃地最好夏秋翻土，冬季碎土，这样土壤经过霜雪冷冻，消灭虫害，改良土壤的理化性状。

3.3 播种

播种可采用冬播（1月以前）和春播（2月至3月以前），播种前把种子用清水浸种24小时，取下沉种子，釆用条播，播种沟宽2～3厘米，沟深约1厘米，沟距20厘米左右，每亩播种量3～4公斤，种子播后用黄心土或火土灰复盖，厚度以不见种子为宜，然后盖草，厚度以不见床面为宜，并在苗床两头打桩，拉上草绳，以防被风吹动。

3.4 苗期管理

3.4.1 及时揭草

当幼芽大部分出土，下胚轴转青时，就可以分批分量揭草，揭草应在傍晚或阴雨天进行，如遇低温、晚霜，要暂停揭草。揭草后要注意防鸟、防旱、保湿、防低温。

3.4.2 松土除草

松土深度早期宜浅，后期稍深。除早要做到除早、除小、除了，不伤苗，不漏除，最好在雨后或灌溉后连根拨除或采用除草剂，但不要影响苗木生长。

3.4.3 合理施肥

         当幼苗出现真叶进入生长初期，可第一次施高磷低氮的混合肥（氮1:磷5:钾1），苗木开始进入速生期（6～8月）可施速效高氮肥料（氮3：磷1：钾1），速生期第二阶段（9～10月）应停止施氮肥，应施磷、钾肥。施肥应掌握先稀后浓，少量多次兑水施，各种肥料交替使用，每次施肥后要用清水淋洗苗木，以防肥害。

3.4.4 防涝、灌溉

春季要做到大雨后雨水不淹苗床，步道不积水。5～8月暴雨过后苗木基干上往往沾有很多泥土，天晴后要及时用扫把轻轻地扫掉或用手把它剥掉。灌溉应在早晚进行，做到适时、适量，最好引水灌或采用喷灌。

3.4.5 移苗间苗

4～5月份，当幼苗出现真叶后，趁雨天进行移苗，移密补稀，以确保苗木分布圽勿。间苗可分几次进行，第一次结合移植补苗，间去过密苗，以后看生长情况及留苗密度再进行一、二次间苗，最后一次应在7～8月份定苗,定苗密度每平方米留100株左右，每亩产苗量应控制在4～5万株左右。

3.4.6 防治病害

杉木苗期主要病害是猝倒病（立枯病），猝倒病多在雨季流行，在幼苗期每半个月喷洒0.1％的敌克松或0.5％的波尔多液，用敌克松时应在太阳下山后进行。

3.5 苗木起苗

杉苗起苗最好选择阴雨天，或雨后进行，此时圃地土壤湿润。若遇起苗时圃地土壤干燥，应在起苗前一、二天灌溉一次，有利于起苗。起苗时用四齿耙，这样可使杉苗根系完整，不能用手直接拨苗，易造成根系损伤。起苗后，不能让杉苗长期曝晒在太阳下，应将杉苗置于蔽荫处。

4 杉木造林技术

4.1 造林地选择

造林地应选择海拨300～800m的山洼、谷地、长山坡的中下部及短坡的下部，土层厚度1m以上，腐殖质厚度10cm以上，排水良好的阴坡或半阴坡，如有需要改造的阔叶残次林或采伐迹地更适宜培育杉木大径材；迎北风的坡口处和小地形陡峭的地段，不宜选用。

4.2 选择良种壮苗

培育杉木大径材用苗，应选用优良种源、母树林、种子园生产的种子繁殖的苗木及优良无性系繁殖的苗木。实生苗为Ⅰ级苗（苗高30cm、地径0.4cm），无性系苗为Ⅱ级苗以上（苗高40～60cm、地径0.4～0.6cm）。

4.3 造林整地

首先要把山上的树木杂灌清理干净，采用带状整地再打穴。水平带宽至少1米，环山整地，条带要做到带内低、带外高，条带深挖30～40厘米后打穴，穴的深度和底径都要达到40厘米，并做到表土回穴。

4.4 初植密度

初植密度以株行距2×1.5m，每亩栽植222株，或栽植株行距2×2m，每亩栽植166株。为提高林分防护功能，增强林相效果，可每亩星状混交10～20株优良阔叶树。

4.5 栽植

4.5.1 栽植时间

应选择冬末春初，雨后阴天栽植最适宜。

4.5.2 栽植方法

栽植前每穴最好施复合肥0.25kg或钙镁磷肥0.5kg作基肥。栽植时要做到舒根、栽深，栽植深度为苗高的三分之一或二分之一，并做到栽正、压实，复土要略高于地面，当天取苗当天造林，栽不完的苗木一定要假植好。

4.5.3 优良无性系数量

选用优良无性系造林，应不得少于10个优良无性系，可在10～20个之间，同一个无性系成片栽植面积不超过45亩。

5 杉木抚育经营技术

抚育经营是杉木生产管理的一项主要营林活动，是指幼林郁闭到进入成熟采伐前围绕培育目标所采取的营林措施的总称。对杉木进行抚育经营是加强杉木林资源培育、提高杉木产量和质量、缩短轮伐期和增加收益的重要措施。

杉木抚育经营遵循林分的良种控制、立地控制、密度控制和植被控制原理，主要包括林地管理、林木管理和抚育间伐三项技术措施。

林地管理技术。主要是通过水分和养分的供给，促进杉木生长所采取的技术措施，如松土、割灌、施肥等技术内容。

林木管理技术。主要是为了促进杉木生长与提高杉木质量所采取的技术措施，如除萌和修枝技术内容。

抚育间伐技术。主要是对杉木林分中生长不良或生长过密的林木进行伐除，给保留木创造良好的生长条件，这也是杉木抚育经营的主要措施。

5.1 割灌

根据杉木林分下木生长状况，为减少杉木与非目的树种(杂灌)的竞争，采取人力刀砍的方式割除妨碍树木生长的芭茅、藤蔓和杂灌。作业时，应注重保护珍稀濒危树木，有生长潜力的幼树和幼苗，以及零星分布的阔叶树，有利于提高林分质量。

5.2 施肥

为促进杉木生长，增加土壤肥力，结合杉木抚育经营开展科学施肥试验是一项有效的措施。杉木在幼林期施肥效果比较明显，应用也较多，而在中龄林及近熟林施肥方面有许多科研人员做了一些实验，普遍认为，杉木采用N、P、K综合配比施肥效果最好，土壤肥力对林木生长有密切的关系。

5.3 抚育间伐

5.3.1 抚育间伐的目的

一是改善林木品质，提高木材利用等级；二是调整林分结构，淘汰非目的树种，扩大杉木生存空间，加速杉木生长；三是获得中小径材，提高杉木利用量；四是改善林分的卫生状况，减少病虫害和防止森林火灾，提高林分稳定性。

5.3.2 抚育间伐的方法

(1) 透光伐。透光抚育是在幼林时期，主要解决杉木与杉木，以及杉木与其他林地植物之间的斗争，保证杉木不受其他灌和草的抑制，以促进杉木生长的一项抚育措施。

(2) 生长伐。幼林经透光抚育，进入壮龄林阶段后，应进行生长抚育，或称疏伐。其主要目的是林分自壮龄后至成熟主伐利用前的一个时期内，为了解决目的树种个体间的矛盾，不断调整林分密度，使保留木得以良好生长，并提高木材质量，缩短成材期，实现优质、丰产的目的。

(3) 卫生伐。卫生伐是在遭受自然灾害的森林中进行，选择性地伐除已被危害丧失培育前途的林木。如1998年冰冻，致使我省部分杉木林树梢被折断，影响生长。

5.3.3 抚育间伐的起始年龄

抚育间伐的开始期受林分郁闭度的制约，同时与立地条件和造林密度密切相关。抚育间伐不但要考虑树种的生物学特性，还应根据造林初植密度林分生长情况、郁闭度交通状况、劳动力以及小径材的销售等综合来确定。作为首次间伐，在不影响林分生长的条件下，在经济上亦能有所收获，那是最好的。间伐起始年龄主要采取如下几种方法来计算。

(1) 根据林分直径生长量变化确定。林分直径和断面积连年生长量的变化，能明显反映出林分的密度状况。因此，直径和断面积连年生长量的变化，可以作为是否需要进行第一次生长抚育的指标。当林分胸径连年生长量出现明显下降时，说明林分密度过大，林木生长受到抑制。根据我们的试验研究，杉木林分生长过程中，林分胸径连年生长量开始出现下降的林龄一般在8～10年。因此，可将此年龄作为杉木抚育间伐的起始年龄。

(2) 根据林木分化的程度确定。林木分化的程度也是判断首次抚育采伐的一个重要标志，但不同的树种判断指标不同，一般采取三种方法来判断。一是在林木生长分化过程中，当Ⅳ或Ⅴ级木比例达30%左右时，则应进行首次间伐；二是当林分的直径离散度达到0.8以上时，可进行第一次间伐；三是当林分小径木株数占总株数1/3时，可进行首次间伐。

(3) 根据林分的外貌特征确定。林分的外貌是林分生长状况的反映，可从冠形的变化、自然整枝的情况和郁闭度的指标进行判断。即当林分树冠大小出现明显变化，自然整枝明显加强的时期，必须进行密度调整，进行适时的抚育采伐；此外，当林分郁闭度达到0.8以上时，则要进行适时抚育采伐。

5.3.4 抚育间伐的强度

一个林分采取何种间伐强度，取决于林分的立地条件、培育目标、劳动力、小间伐材销路以及树种特性等。生产中常用的抚育采伐强度表示方法是采伐木株数占原林分总株数的百分率，用公式表示为：Pn=n／N×100%(式中Pn表示采伐强度，n表示采伐株数，N表示林分原总株数)。

抚育间伐的强度一般分为弱度、中度和强度间伐三种。弱度采伐即伐去林分株数的15～20%左右，中度为伐去林分株数的20～30%，强度为伐去株数的30～40%。

合理的抚育采伐强度应符合以下要求：

(1) 有利于提高林分的健康和稳定性，不致因林分过度稀疏而造成杂草滋生以及受风雪危害；

(2) 有利于改善林分的生态条件，促进保留木的材积生长和形质生长；

(3) 有利于经济收入，每次抚育采伐量力求稍大些，但最终又不减少木材的总生长量。

5.3.5 抚育间伐的次数

根据杉木培育目标，在一个轮伐期内，应进行1～2次间伐，其中中径材1次，大径材2～3次。初次间伐为初植密度的20～30％，间隔6年后进行第二次间伐，强度为第一次间伐后保留株数的20～25％。若培育大径材可进行第三次间伐，间伐后立木保留株数为每亩80～100株。

5.3.6 抚育间伐施工

抚育间伐施工前，须对林分进行调查，并进行分级。林分调查分级后，对采伐木进行逐一标号，以免混淆。间伐时，使用油锯或利刀，离地面约15cm处伐除，伐倒后，将间伐木去除枝叶后，量测每棵树的树高和胸径，以及间伐株数，计算间伐木蓄积和间伐用工量，并将间伐木及时运下山，送木材集料厂。杉木分级标准如下：

Ⅰ级（优势木）：树高、直径和冠幅生长最高大，伸出一般林冠之上。

Ⅱ级（亚优势木）：树高略仅次于Ⅰ级木，树冠发育均匀、大小略次于Ⅰ级木。

Ⅲ级（中等木）：生长中等，但树高和直径居于Ⅰ、Ⅱ级之下，树冠较窄，位于林冠中层，树干圆满度好于Ⅰ、Ⅱ级木。

Ⅳ级（被压木）：树高和直径生长落后，树冠受压挤，树干弯曲。

Ⅴ级（濒死木或枯立木）：生长极落后，完全处于林冠之下，树枝稀疏或枯萎。

6 主伐与收获

6.1 主伐年龄的确定

主伐年龄是指林木经过培育达到成熟可以采伐利用所需要的时间。对于杉木人工林，其经营目的主要是为了生产符合市场需要的木材，以此获得经济收益，其主伐年龄主要依据数量成熟龄、经济成熟龄、经营者实际收支能力以及市场供求状况来综合确定。

6.1.1 数量成熟龄

数量成熟龄是指树木或林分生长过程中材积平均生长量最大的年龄，平均生长量是指树木或林分的生长总量除以年龄所得的值。根据这一定义，可用树木或林分某一测树因子的总生长模型除以年龄来得到平均生长模型，并用平均生长模型求最大值的方法来求得平均生长量最大时所对应的年龄，此年龄即为数量成熟龄。一般在正常生长的林分中，材积连年生长量开始时会随年龄的增加而增大，到一定年龄时，连年生长量达到最高峰，以后逐渐减少。材积的平均生长量也是如此，但其达到高峰的年龄比连年生长量要晚一些。因此，当连年生长量开始下降时，平均生长量仍在增加。两条曲线的相交点所对应的年龄就是数量成熟龄，此时进行主伐，林分平均每年所获得的木材数量最多。

杉木大径材数量成熟龄随着立地指数的增加而减少，16地位指数级为26~28年，18地位指数级为24~26年，20地位指数级为23~25年。

6.1.2 工艺成熟龄

当林分通过皆伐能提供目的材种材积最多的年龄称为林分的工艺成熟龄。培育的材种不同，则工艺成熟龄也不同。林分平均直径D≥12 cm时为小径材成熟；D≥18 cm时为中径材成熟；D≥26 cm为大径材成熟。

杉木大径材工艺成熟龄随立地指数的增加而减少，而随林分密度的增加而增加，16地位指数级为38~40年，18地位指数级为33~35年，20地位指数级为30~32年。

6.1.3 经济成熟龄

森林的的经济成熟龄是指林分在正常的生长发育过程中，达到了最大经济效益时的年龄。经济成熟龄的确定方法很多，但是不论以何种方法来确定，都是以平均收益率最大作为其经济成熟龄，是以投资收益最优的年龄为经济成熟龄。

16、18和20立地指数在三种利率条件下的经济成熟龄为：利率在6%时，经济成熟龄分别为22、20和19年；利率在8%时，经济成熟龄分别为21、19年和18年；利率在10%时，经济成熟龄分别为20、18和17年。

6.1.4 市场成熟龄

2009年11月29日国家林业局组织专家对吉林森工集团董事长柏广新提出的“林木市场成熟理论”进行了验收，并给予了高度评价。该理论的主要观点是“以市场价格来确定林木成熟龄”。即当杉木市场价格高时进行采伐，而当杉木市场价格行情不好时，则不采伐。

6.2 收获

6.2.1 杉木中径材收入

按培育杉木中径材20年主伐计算，每年生长量按国录标准二类地区每亩年生长量0.66 m3计，20年每亩可产木材12.8 m3（实际上如按以上措施进行实施，生长量还会超出国家二类地区标准）根据目前市场杉木销售伝，18cm以上可卖到1000元／m3以上。所以，按现行价每亩产值可达1～2万元以上，20年后销售价一定会更高，最加上国家对林业的重视，会出台一些好政策，效益会更好一些。

6.2.2 杉木大径材收入

按培育杉木大径材30年主伐计算，每年平均生长量按国家标准二类地区每亩年生长量为0.5 m3计，30年每亩可达15 m3以上（实际按以上措施进行实施，生长量还会更高一些）。根据目前市场杉木24cm以上大径材销售价1500元／m3计算，按现行价产值每亩近2万元，30年后销售价一定会更高。