杉木大径材定向培育关键技术专利
大径材是我国木材安全战略中供给结构性短缺材种。人工林木材储备、提质增效及长期生产力维护等多目标需求亟需系统化全周期的大径材培育技术体系作为支撑。杉木生长遍及我国整个亚热带、热带北缘、暖温带南缘等气候区，栽培面积达1.49亿亩，蓄积量达7.55亿m3，分别约占全国人工乔木林主要优势树种的1/4和1/3，是我国重要速生乡土针叶用材树种。在“九五”“十五”、“十一五”、“十二五”及“十三五”国家科技攻关、支撑或研发计划研究基础上，针对大径材培育优化技术所需的系统性、实证性、精准性等要求，中国林科院首席科学家、我所原所长张建国研究员主持国家“十四五”重点研发计划“林业种质资源培育与质量提升”重点专项“揭榜挂帅”项目“杉木用材林定向培育技术研究”，率领团队系统整合长期定位试验数据及大量代表性临时样地调查数据，创新研发了“造林-营林-收获”等三个阶段中涉及的“立地指数、初植密度、首次间伐林龄、保留密度、主伐林龄、林分大径材收获量”等六项关键参数确定技术，系统构建了“三阶段-六确定”杉木大径材全周期定向培育技术体系。
该技术体系首次整合40余年杉木栽培试验固定样地在内的主产区1000余块样地数据，系统阐明了全周期杉木人工林大径材的立地、密度、林龄与材种出材量及材种结构的动态关系，发现立地指数越高，初植密度越低越有利于林分大径材形成，且作用效果随林龄呈增长趋势；理论与实证性提出杉木大径材培育立地指数范围应为14指数级以上立地，适宜初植密度范围为111~222株/亩；基于林分断面积动态变化规律，新构建了一个林分断面积标准指数，该指数与林分初植密度及立地指数均呈显著负相关，具良好说理性，且优于基于胸径连年生长量的判别方法；发现保留密度过低难以实现预期大径材出材量，而过高的保留密度则会降低林分大径材出材率，提出根据同时满足双标准（大径材出材率50%以上；出材量200m3/hm2以上）林分的保留密度与相应立地指数的关系，确定已知立地指数林分的保留密度方法；根据分指数构建的大径材出材率达50%时的林分林龄与所对应林分立地指数的关系，确定林分主伐林龄；构建了引入立地指数和林分密度的反映生长因子与林龄关系的Richards生长模型，实现了林分胸径、大径材出材量、大径材出材率和总蓄积等收获因子的良好预估，预测精度接近或高于80%。所构建“三阶段-六确定”杉木大径材全周期定向培育技术程序，在典型示范点大径材材种出材率提高20%以上。
41a生杉木密度试验林-中国林科院林业所福建邵武杉木人工林长期科研基地
“三阶段-六确定”杉木大径材全周期定向培育技术程序源数据与确定结果
所构建杉木大径材培育技术覆盖立地范围大、培育因子系统且试验周期长，所构建技术体系与以往相比，应用面更广，实证性更强，体系性更全，技术体系得到全面优化。该项技术的系统建成可有效避免大径材培育中立地选择、保留密度及伐期的不科学设计和操作，为杉木大径材高效培育奠定了坚实技术基础，在我国人工林定向培育研究领域取得了新突破，将有效支撑我国南方大径材基地、速丰林基地及国储林基地高质量建设与资源质量提升。
典型杉木大径材试验示范林-广西南丹
撰稿人：段爱国