王紅俊
(山西省呂梁山國有林管理局, 山西 臨汾 041000)
作為森林經(jīng)營過程中重要的培育措施——撫育間伐,是在幼林生長過程中,為了給保留木創(chuàng)造良好的滋生環(huán)境,而將其中部分林木采伐掉的森林培育方法。站在利益生態(tài)學的角度上看,撫育間伐既能夠培育森林又可以獲得部分木材,然而其側(cè)重點是培育森林。從調(diào)查分析可知,合理、科學地使用撫育間伐技術(shù),不僅能夠使林木的生長加速,還能夠提高林木質(zhì)量和產(chǎn)量。一種良好的間伐手段,要在空間上應使森林結(jié)構(gòu)合理分布,使森林的各種功效得到充分發(fā)揮;在經(jīng)營層面上要對森林的更新?lián)Q代有利,加快其生長速度,保障林業(yè)的生產(chǎn)合理化;在方法上要從可持續(xù)發(fā)展的理念出發(fā)。
間伐開始期直接影響著林木的生長,過早或過晚都會對林木產(chǎn)生不利影響。因為,過早的開始期,所得的間伐木不僅利用價值不高還會影響林木的正常生長;而過晚的開始期,會使得林分密度過大,根系相互擠壓,造成樹高和胸徑連年生長量下降,影響到林木的生長。
對于落葉松人工林撫育間伐開始期的確定,本文以呂梁山林區(qū)克城林場為例,樣地海拔500 m~1 400 m,下界與居民區(qū)及農(nóng)耕地相接,人為破壞嚴重。土壤為黃土母質(zhì),厚度48 cm,腐殖質(zhì)層厚度17 cm,腐殖質(zhì)含量35.40%,土壤侵蝕度3%~10%,pH值7.50左右,石礫含量30%以下。天然降水量年均500 mm~560 mm左右,位于暖溫帶季風型大陸性氣候區(qū)。年平均氣溫8.7℃,極端最高溫36.4℃,極端最低溫-23.2℃。通過隨機選取樣地中50株幼樹,測量其胸徑及樹高等參數(shù),最后選取所測量對象中生長狀況良好的20株落葉松林木作實驗樣品。實驗證明,落葉松人工林開始間伐撫育應選定在9.0 a~15 a之間,再次綜合考慮各方面因素最終選擇15 a為最佳時間。
間伐間隔時間,主要是通過間伐后林木的生長量重新下降的程度及其間隔時間來進行定位。呂梁山國有林管理局為確定撫育間伐的間隔期,將實驗林場的15 a生落葉松按照一定的株數(shù)比和間伐強度撫育,并長期綜合分析其生長過程的胸徑和材積情況。通過探討分析,由于該林區(qū)交通較方便,可以通過間伐強度小、間隔期短的原則,在此基礎(chǔ)上進而確定落葉松人工林經(jīng)初次撫育間伐后的間隔期最好選取的時間為5.0 a。
通過實驗證明,間伐強度對于留存林木的干型發(fā)育情況和林分生長量有著直接的影響,間伐強度過大,容易出現(xiàn)因林分突然曝光從而使得留存木不能適應外界新的生長環(huán)境而破壞整個叢林的生長概況。因為,強度過大會使得林分不能充分利用外界的生產(chǎn)能力,并顯著降低撫育間伐的效果。同時,強度過小、撫育間伐時間太短,根本起不到應有的撫育間伐作用,造成不必要的浪費現(xiàn)象。所以,安排合理的間伐強度對有效地培育人工林具有深遠的意義。
山西省呂梁山國有林管理局根據(jù)落葉松人工林胸徑與冠幅呈二次拋物線的關(guān)系,通過最小二乘法總結(jié)出冠幅直徑和胸徑的回歸方程:
式中:x為胸徑(cm);Y^為冠徑(m)。
可以根據(jù)此方程算出落葉松的不同胸徑、冠幅徑的理論值,從而以此推測出不同徑級林木樹冠直徑,進而根據(jù)圓的面積公式計算出落葉松所需的營養(yǎng)面積,最終為確定人工落葉松林在不同的胸徑范圍應該保留的單位理論株數(shù)提供可靠依據(jù)。
營養(yǎng)面積計算公式:
式中:S為營養(yǎng)面積(m2);Y^為冠徑(m)。
采伐木數(shù)量的選擇與確定最好在撫育間伐前進行,應以“去除劣質(zhì)木保留優(yōu)質(zhì)木”為伐木的基本原則,當在落葉松人工林撫育間對所需采伐的樹木進行選擇時,最好采用將三四株Ⅰ級木構(gòu)成一個小群落的方法,因為林木分布很不均勻,只有這樣才能夠提高撫育質(zhì)量。此外,由于人工林的林木分布相對平整,從以往的探索分析可知,如果林木呈正三角形分布時,可以使林木的土地和空間的利用率最優(yōu)化。鑒于此,山西省呂梁山國有林管理局在人工落葉松林的撫育間伐過程中,使用三角形選樹法。
該方法具體描述為,根據(jù)計算公式:L=……③
式中:H 為樹高(m);D1為冠幅(m);D2為胸徑(m);L為株距(m)。正三角形的邊長選用所得的保留木的標準株距,從應間伐林分的一端選出應該保留的1株優(yōu)勢木,作為第一個正三角形的基點樹,然后從這個基點樹的附近,按標準株距來確定構(gòu)成三角形三個頂點的其他兩株優(yōu)勢木作為保留木。對在三角形內(nèi)的劣勢木進行標號,并作為最終采伐木。以此類推,不斷向周圍擴大確定三角形保留樹的實際范圍,同時對非保留樹木迅速進行標號處理。
相關(guān)數(shù)據(jù)表明,當前國內(nèi)外采用的撫育間伐方法種類繁多,但總的來說主要分為:綜合撫育間伐、上層撫育間伐和下層撫育間伐三種。而其中下層撫育間伐方法的使用較為普遍,也比較合理、可行。所謂下層撫育間伐,主要是根據(jù)具體落葉林的實際情況統(tǒng)籌兼顧,去掉不良林木而保留狀況優(yōu)良的林木,對整個林區(qū)做出合理的調(diào)整。該法在進行間伐前,根據(jù)預定的間伐強度將相關(guān)林分,逐行機械地每隔一定株數(shù)采伐一株,使保留木都能占有一定的營養(yǎng)面積,并在林內(nèi)呈均勻分布。同時,采伐林木期間必須本著三砍三留的原則。下層撫育間伐具有靈活性大、作業(yè)簡便、出材量高等優(yōu)點,且能有效控制間伐強度,保證撫育質(zhì)量,如果事先對作業(yè)人員進行培訓,更能保證作業(yè)質(zhì)量。該方法適于冬季作業(yè)。
綜上所述,實驗數(shù)據(jù)證明撫育間伐既能夠提高單株木材材積的生長和林分的平均直徑,還能夠有效地改善林分的接受日照程度,所以幼齡林撫育間伐應該是人工林撫育的發(fā)展趨勢,要不斷加快速生豐產(chǎn)林的發(fā)展勢頭,從而將林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展理念提升到實踐場面來。
本文通過實驗最終確定最適間伐開始年限為15 a;經(jīng)首次間伐后,二次間伐的間隔期為5.0 a,并且此時林分胸徑和材積的生長狀況達到峰值。同時,通過冠幅直徑和胸徑的回歸方程來算出理論間伐強度時,還應該考慮到各種實際因素,在不同的生長階段采取不同的間伐強度。此外,還將三角形選樹法引入到落葉松人工林撫育間伐技術(shù)的研究中來,從而確保保留樹分布均勻以及林相優(yōu)美,還能夠提高林分對日照的有效利用率,提高單位面積的木材蓄積量和木材的質(zhì)量。
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