劉 振 海

(黑龍江省清河林業(yè)局，黑龍江 通河 150913)

在木材生產(chǎn)工藝過程中，伐區(qū)作業(yè)是木材生產(chǎn)的首要環(huán)節(jié)，也是最重要的木材生產(chǎn)階段。伐區(qū)作業(yè)方式合理與否，將直接影響林地水土保持及整個(gè)森林生態(tài)環(huán)境。因此，采取合理的伐區(qū)作業(yè)方式，如采伐更新方式、集材方式、跡地清理措施，是防止伐區(qū)水土流失、保持森林良好的生態(tài)環(huán)境的關(guān)鍵措施。

1 采伐更新方式的選擇

1.1 擇伐、漸伐與水土保持

擇伐是每隔一定的年限，把林分中部分成熟和應(yīng)該采伐的林木進(jìn)行單株采伐，把不應(yīng)該采伐的林木繼續(xù)保留在林地上，使采伐后的林地仍然保持復(fù)層異齡林。伐后的林中空隙逐漸被天然更新或人工促進(jìn)天然更新的苗木所補(bǔ)充。漸伐是在較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)(一般不超過一個(gè)齡級(jí))分2～4次伐掉伐區(qū)上的全部成熟林的一種主伐方式。漸伐的更新過程和采伐過程同時(shí)進(jìn)行。在幾級(jí)采伐過程中逐步為林下更新創(chuàng)造有利條件，留存的木材能對(duì)幼苗起保護(hù)作用。由擇伐和漸伐的性質(zhì)可知，擇伐和漸伐都是將伐區(qū)的木材采伐一部分，保留一部分，利用保留的林木本身下種，依靠天然更新來恢復(fù)森林植被。因此，擇伐和漸伐后的林地上既有良好的種源又有良好的森林環(huán)境，雖然有林中空隙，但沒有大片林地裸露，空隙很快就會(huì)被天然更新或人工促進(jìn)天然更新的苗木所補(bǔ)充，而更新起來的苗木又有良好的生長(zhǎng)條件。所以，1～3a內(nèi)便可完全恢復(fù)林地涵養(yǎng)水源的功能。據(jù)調(diào)查，擇伐和漸伐以后，林地雨后徑流量暫時(shí)有所增加，但在短期內(nèi)的增加量并不很大，不會(huì)造成土壤侵蝕和沖刷。實(shí)踐證明，擇伐和漸伐是保持水土和環(huán)境的最理想采伐方式。地形地勢(shì)條件對(duì)水土保持影響很大，陡坡和陽坡易干旱和水土流失，緩坡和陰坡較濕潤(rùn)，水土流失的可能性較小。在擇伐和漸伐的作業(yè)中，對(duì)陡坡和陽坡的樹木要適當(dāng)?shù)販p少采伐強(qiáng)度，使保留的郁閉度相對(duì)大些。否則，暴雨過后，也可能出現(xiàn)程度不同的水土流失現(xiàn)象。

1.2 皆伐與水土保持

皆伐是在一個(gè)較短的時(shí)間內(nèi)，將伐區(qū)上的林木全都伐除或基本伐除的一種主伐方式。伐后以人工更新為主，由于皆伐后森林環(huán)境改變比較劇烈，跡地生態(tài)環(huán)境與原林內(nèi)差異很大，使森林的各種效能下降，陰性樹種和對(duì)濕度敏感的樹種不易更新，特別是水土保持和水源涵養(yǎng)作用明顯降低。因此，皆伐方式的選擇與采用，必須因林因地制宜。當(dāng)?shù)貏?shì)平緩，陽性樹種的林分，可適當(dāng)采取皆伐方式，但皆伐面積要有所控制，否則極易造成水土流失、生態(tài)環(huán)境惡化。黑龍江省清河林業(yè)局部分皆伐伐區(qū)水土流失情況見表1。

表1 黑龍江省清河林業(yè)局部分皆伐伐區(qū)水土流失情況調(diào)查表

由表1可知，如皆伐方式采用不當(dāng)，伐后更新不及時(shí)，很容易造成水土流失。在一般情況下，皆伐面積不宜超過5hm2，但當(dāng)坡度平緩，土壤肥沃，容易更新的林地，也可擴(kuò)大到20hm2。在實(shí)施皆伐作業(yè)時(shí)要注意，在兩個(gè)皆伐區(qū)之間應(yīng)該保留相當(dāng)于皆伐面積的林帶或者林塊，只有等到皆伐跡地上更新的幼樹生長(zhǎng)穩(wěn)定后，才能采伐保留帶上的林木。

2 集材方式的選擇

2.1 拖拉機(jī)集材

我國林區(qū)使用的集材拖拉機(jī)絕大部分是履帶式。在集材過程中，由于沉重的機(jī)體和龐大的木材在地面上碾壓與拖動(dòng)，林地土壤被壓實(shí)，通過的次數(shù)越多，壓實(shí)越嚴(yán)重，特別是集材主道。集材道被壓實(shí)以后土壤透水性會(huì)減低92%，細(xì)微孔隙會(huì)減少53%，使土壤容重增大35%。拖拉機(jī)在集材道上反復(fù)通過，將在集材道上留下許多車轍，雨后積于車轍中的水將土壤軟化，拖拉機(jī)每經(jīng)過一次車轍加深一次。由于道路的滲水速度和孔隙度分別降低，再遇雨，地表的徑流速度加快，原來的車轍會(huì)被沖刷成條條小溝，產(chǎn)生水土流失。集材道壓實(shí)嚴(yán)重者需要18a才能恢復(fù)原有的滲水性。黑龍江省清河林業(yè)局茂林林場(chǎng)拖拉機(jī)夏季集材造成水土流失情況見表2。

表2 黑龍江省清河林業(yè)局茂林林場(chǎng)拖拉機(jī)夏季集材水土流失情況表

由表2可以看出，集材的時(shí)間越久，水土沖刷流失越嚴(yán)重。據(jù)有關(guān)資料記載，伊春翠巒林業(yè)局20多年前夏季拖拉機(jī)集材主道上許多地段沒有樹木，而是深深的溝壑。類似的水土流失情況不但在我國林區(qū)存在，在美國西部林區(qū)拖拉機(jī)集材道上也有程度不同的水溝形成的水土流失，而且個(gè)別地區(qū)較為嚴(yán)重。在皆伐作業(yè)區(qū)拖拉機(jī)集材水土流失現(xiàn)象比擇伐和漸伐作業(yè)區(qū)更為嚴(yán)重，這一現(xiàn)象已經(jīng)引起林業(yè)科技工作者的極大注意。

2.2 懸式索道集材

用懸式索道集材時(shí)，木材的一端與地面接觸，帶動(dòng)一些土壤礫石和地被物，雨后地表層有少量土壤被沖走，在大雨或暴雨后流失嚴(yán)重些。因此，用懸式索道集材后，對(duì)于地勢(shì)陡峭，易造成水土流失的要采取相應(yīng)的防止措施。比如，木材采運(yùn)生產(chǎn)工藝要求在集材后將無利用價(jià)值的枝椏用索道運(yùn)下散鋪在土壤裸露的地方；當(dāng)在裝車場(chǎng)打枝時(shí)，在回空牽引索時(shí)將枝椏運(yùn)到并散鋪在裸露土壤的索道線路下。全懸式索道集材時(shí)，木材不與地面接觸，對(duì)地表沒有破壞，不會(huì)造成水土流失。側(cè)向拖集時(shí)，因木材在同一地面上只通過2～3趟。所以，也不會(huì)因集材而造成水土流失。據(jù)調(diào)查，半懸式索道集材時(shí)，由于木材與地面接觸，挪動(dòng)一部分土壤、礫石地被物，不然更新時(shí)落地的種子極易與土壤結(jié)合，在比較疏松的土壤里，水分空氣充足，種子發(fā)芽，幼苗生長(zhǎng)的條件比較好。通過調(diào)查還發(fā)現(xiàn)，全懸式集材索道線路下的更新情況好于索道線路下的跡地；半懸式集材索道線路下的更新情況好于兩側(cè)。這與木材和地面接觸的次數(shù)和范圍大小有關(guān)。因此，懸式索道集材是一種能較好地保護(hù)森林環(huán)境、涵養(yǎng)水源、有利更新的良好集材方式。

2.3 畜力集材

肥犁小，重量輕，集材量多在2～3m3。因此，對(duì)集材道不但不能壓實(shí)，而且畜力在地面踏過，對(duì)土壤進(jìn)行翻動(dòng)和疏松，有利于森林更新。另外，畜力集材最顯著的優(yōu)點(diǎn)就是保護(hù)幼樹、保留木和林地，由于畜力集材機(jī)動(dòng)靈活且每次集材量小，對(duì)地表破壞極輕微，很少產(chǎn)生土壤侵蝕現(xiàn)象，不會(huì)造成水土流失。據(jù)報(bào)道，德國、法國、瑞典等國家在撫育伐區(qū)集材，廣泛使用牛馬套子集材，認(rèn)為這是有利于森林更新和水土保持的良好集材方式。眾所周知，我國目前的森林資源狀況是森林資源少，覆蓋率低，林地生產(chǎn)力差，殘次林相多，用材林可采資源嚴(yán)重缺乏，更重要的隨著國家二期“天?！惫こ痰膶?shí)施，大幅度降低木材生產(chǎn)量，因材因地制宜，適當(dāng)發(fā)展畜力集材，對(duì)保持水土、防止水土流失具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

3 合理的跡地清理措施

采伐跡地清理的方式有堆積法、散鋪法和火燒法三種，每種清理方式適用于不同情況的跡地，各有利弊。堆積法和散鋪法適用于植被較少，土壤瘠薄坡度較大的非皆伐跡地，在地勢(shì)陡峭、峽谷、石塘較多，易發(fā)生水土流失的伐區(qū)，應(yīng)盡量采用橫山堆積法，將無利用價(jià)值的集材剩余物堆積在低濕、朽木或伐根上，任其自然腐爛；也可將采伐剩余物截成1m以下的小段均勻散鋪于跡地上。堆積或散鋪在林地上的剩余物可起到減緩雨后水流的速度，阻擋徑流帶下的泥土。堆腐和散鋪清理方法還有利于改良土壤，可在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)向跡地提供養(yǎng)分，增加土壤肥力，對(duì)森林更新起促進(jìn)作用，以使裸露土壤的林地迅速成林。

火燒法適用于皆伐跡地清理，可徹底清除跡地上采伐剩余物，增加土壤灰分含量，提高地力，消滅病蟲害，但清理面積較大，如果管理不善，一方面容易引起森林火災(zāi)，另一方面容易造成水土沖刷。在高山和陡坡地帶，火燒以后，跡地上一切清除，遇有大雨或暴雨，跡地沒有任何阻擋，會(huì)造成嚴(yán)重的水土流失。因此根據(jù)具體情況，選擇合理跡地清理措施，對(duì)林地保護(hù)可起到積極的促進(jìn)作用。

4 幾點(diǎn)建議

(1)因林因地制宜確定采伐更新方式。在木材發(fā)區(qū)生產(chǎn)中，要使采伐有利于森林更新，有利于水土保持，發(fā)揮森林的防護(hù)作用。因此，確定木材采伐方式時(shí)，必須根據(jù)森林再生資源及立地條件等主要因素，不能只追求經(jīng)濟(jì)效益，片面強(qiáng)調(diào)以木材生產(chǎn)為主的采伐更新方式，而忽視對(duì)森林環(huán)境，特別是對(duì)森林賴以生存的土壤環(huán)境的保護(hù)。

(2)增加拖拉機(jī)集材道德密度，采取特寬輪胎拖拉機(jī)集材。我國東北林區(qū)拖拉機(jī)集材比重占86%左右，如果為了保護(hù)森林生態(tài)環(huán)境而完全取消這種集材方式是不現(xiàn)實(shí)的?？梢栽黾蛹牡烂芏龋箚挝幻娣e上通過拖拉機(jī)的次數(shù)減少，采用特寬輪胎拖拉機(jī)集材，以減少對(duì)地面的破壞。我國林區(qū)使用的J—80拖拉機(jī)，輪胎最大寬度61.3cm，而加拿大從1980年就開始使用173cm超寬型高浮動(dòng)低壓輪胎。通常的集材道要占伐區(qū)面積的18%～36%以上。

(3)大力發(fā)展有效保護(hù)林地、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的索道集材和畜力集材。索道集材在國內(nèi)外已有成功的經(jīng)驗(yàn)，畜力集材可試驗(yàn)采用聚乙烯塑料肥犁，輕巧耐用，與地面的摩擦系數(shù)較小，一年四季皆可集材。

總之，雖然實(shí)施國家二期“天?！惫こ?，木材采伐量大幅度調(diào)減，但仍然有木材生產(chǎn)，并且存在因伐區(qū)木材生產(chǎn)作業(yè)不當(dāng)造成伐區(qū)水土流失，破壞森林生態(tài)環(huán)境，不利于森林生態(tài)恢復(fù)。因此，采取合理的采伐更新方式、集材方式、跡地更新方式等有效措施，對(duì)防止伐區(qū)水土流失、保持水土和恢復(fù)森林生態(tài)功能的作用十分重大。