玉寶

（國(guó)家林業(yè)局管理干部學(xué)院，北京102600）

興安落葉松過(guò)伐林林木分類(lèi)管理技術(shù)

玉寶

（國(guó)家林業(yè)局管理干部學(xué)院，北京102600）

從興安落葉松Larix gmelinii林分整體出發(fā)，圍繞優(yōu)化林分結(jié)構(gòu)，調(diào)控演替，促進(jìn)林分生長(zhǎng)，提高林分生產(chǎn)力和自然更新能力為目的，根據(jù)林木個(gè)體大小、年齡、位置、作用、用途和其他重要程度，提出了林木分類(lèi)管理方法與技術(shù)。①目前林木分類(lèi)方法應(yīng)為一般性的指導(dǎo)，針對(duì)現(xiàn)實(shí)林分，要注重考慮林木格局、更新、演替、空間利用等因素，以符合結(jié)構(gòu)優(yōu)化經(jīng)營(yíng)要求。②將林木分為用材樹(shù)、用材后備樹(shù)、伴生樹(shù)、演替樹(shù)、母樹(shù)、更新幼樹(shù)和間伐樹(shù)等7類(lèi)，從而明確了結(jié)構(gòu)優(yōu)化目的性，有效分解了結(jié)構(gòu)優(yōu)化途徑，方便撫育經(jīng)營(yíng)操作，可為確定合理的間伐強(qiáng)度及方式提供依據(jù)。③不同結(jié)構(gòu)的林分各類(lèi)林木株數(shù)比例不同，相應(yīng)的間伐強(qiáng)度、間伐樹(shù)組成也不同。伐除一定比例的被壓木以外，選定間伐樹(shù)時(shí)應(yīng)考慮主林層、演替層和更新層等各個(gè)層次。④依據(jù)林分結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀、各類(lèi)林木株數(shù)比例及構(gòu)成，從林分整體上考慮優(yōu)化問(wèn)題，確定了較低間伐強(qiáng)度 （5.1%～19.5%）。這將更有利于減少干擾，促進(jìn)更新，調(diào)整樹(shù)種組成，優(yōu)化林分結(jié)構(gòu)。表3參18

森林經(jīng)理學(xué)；興安落葉松；林木分類(lèi)；間伐強(qiáng)度；撫育經(jīng)營(yíng)

Key words:forest management;Larix gmelinii;tree classification;thinning intensity;forest tending

對(duì)林分林木進(jìn)行分類(lèi)，確定其定位、功能和地位是提出科學(xué)的林分經(jīng)營(yíng)技術(shù)的一項(xiàng)重要基礎(chǔ)性工作。目前，林分林木分類(lèi)常見(jiàn)的方法有2種：一種方法是林木分化形成分級(jí)木后，按照林木個(gè)體大小、生長(zhǎng)狀況，分為1～5級(jí)木［1］。另一種方法是森林撫育間伐中采用的林木分類(lèi)方法。如近自然森林經(jīng)營(yíng)理論中，提出了林木的空間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系而進(jìn)行林木分類(lèi)［2］。第2種方法是與森林撫育經(jīng)營(yíng)技術(shù)密切相關(guān)的技術(shù)措施。目前，研究較廣泛，但方法不夠具體，模糊不清，存在操作性差的問(wèn)題。如擇伐調(diào)查設(shè)計(jì)時(shí)，將林木分為目標(biāo)樹(shù)、輔助樹(shù)、干擾樹(shù)和其他樹(shù)等4類(lèi)［3］。近自然森林經(jīng)營(yíng)林分施業(yè)體系把所有林木分類(lèi)為目標(biāo)樹(shù)、干擾樹(shù)、生態(tài)保護(hù)樹(shù)和其他樹(shù)木等4類(lèi)［4］。在森林撫育規(guī)程的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，將林木分類(lèi)為目標(biāo)樹(shù)、輔助樹(shù)、有害樹(shù)等3類(lèi)［5］。在森林采伐作業(yè)規(guī)程的林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定防護(hù)林撫育采伐時(shí)，將林木分為優(yōu)良木、有益木和有害木等3類(lèi)［6］。在目標(biāo)樹(shù)作業(yè)體系中將林木分為目標(biāo)樹(shù)、干擾樹(shù)、特別目標(biāo)樹(shù)和一般林木等在生態(tài)學(xué)和林學(xué)中作用和意義各不相同的4類(lèi)［7］。在森林撫育經(jīng)營(yíng)中施行上層疏伐時(shí)，將林木分成優(yōu)良木、有益木和有害木等3類(lèi)［8］等。在過(guò)去的森林撫育技術(shù)中，圍繞撫育目的主要依據(jù)林木生長(zhǎng)狀況，個(gè)體大小、生長(zhǎng)勢(shì)等情況來(lái)劃分林木，缺乏考慮林木位置、格局、用途、作用和其他功能等。過(guò)去將林木劃分為5級(jí)木是主要考慮收獲量和木材生產(chǎn)。對(duì)于結(jié)構(gòu)優(yōu)化經(jīng)營(yíng)和以突出生態(tài)效益的經(jīng)營(yíng)來(lái)講，目前的劃分方法和標(biāo)準(zhǔn)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，需要進(jìn)一步細(xì)化劃分依據(jù)和方法，便于森林撫育經(jīng)營(yíng)。本研究在傳統(tǒng)目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)技術(shù)基礎(chǔ)上，圍繞優(yōu)化林分結(jié)構(gòu)，調(diào)控演替，促進(jìn)林分生長(zhǎng)，提高林分自然更新能力等目標(biāo)，依據(jù)林木個(gè)體大小、年齡、空間位置和用途等，提出了林木分類(lèi)管理技術(shù)，旨在為過(guò)伐林結(jié)構(gòu)優(yōu)化和撫育經(jīng)營(yíng)提供技術(shù)參考。

1 研究區(qū)概況

研究地點(diǎn)選擇在內(nèi)蒙古大興安嶺森林生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)研究站（50°49′～50°51′N(xiāo)，121°30′～121°31′E）。海拔為800～1 100m。屬寒溫帶濕潤(rùn)氣候區(qū)，年平均氣溫為－5.4℃，最低氣溫為－50.0℃，≥10℃積溫為1 403.0℃；年降水量為450～550 mm，60%集中在7－8月，無(wú)霜期為80 d。林下土壤為棕色針葉林土，土層厚度為 20～40 cm，基巖以花崗巖與玄武巖為主。森林以興安落葉松Larix gmelinii為建群種的寒溫帶針葉林，伴生樹(shù)種有白樺Betula platyphylla，山楊Populus davidiana等。林下主要有杜鵑Rhododendron dahuricum等灌木和紅花鹿蹄草Pyrola incarnate，舞鶴草Maianthemum bifolium等草本植物。

研究區(qū)過(guò)伐林為在20世紀(jì)80年代初主伐利用后形成的。1982－1986年當(dāng)?shù)亓謽I(yè)部門(mén)對(duì)調(diào)查地林分進(jìn)行了采伐作業(yè)，作業(yè)方式為100 m等帶間隔皆伐，間隔期為10 a，作業(yè)面積為150 hm2左右。伐前林齡為120～180 a，蓄積量80～120 m3·hm－2，郁閉度0.2～0.4，上層母樹(shù)群團(tuán)狀分布，更新密度為1 500～2 400株·hm－2，幼樹(shù)年齡5～15 a，幼樹(shù)組成5落5樺。20世紀(jì)90年代初開(kāi)始轉(zhuǎn)為撫育經(jīng)營(yíng)。

2 研究方法

2.1 標(biāo)準(zhǔn)地調(diào)查

設(shè)置6塊方形標(biāo)準(zhǔn)地（表1），面積有20 m×30 m，40 m×40 m等2種。進(jìn)行每木檢尺，量測(cè)其胸徑、樹(shù)高、冠幅和枝下高等指標(biāo)；調(diào)查更新樹(shù)種（胸徑＜5.0 cm）種類(lèi)、地徑、樹(shù)高等。分別應(yīng)用Excel軟件和SPSS 17.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析。

表1 標(biāo)準(zhǔn)地基本情況Table 1 Condition of sample plots

2.2 林木分類(lèi)方法

將落葉松作為目的樹(shù)種，白樺作為伴生樹(shù)種，山楊作為非目的樹(shù)種來(lái)處理。將林分林木根據(jù)經(jīng)營(yíng)目的、用途和功能等劃分為用材樹(shù)、用材后備樹(shù)、伴生樹(shù)、演替樹(shù)、母樹(shù)、更新幼樹(shù)、間伐樹(shù)等共7類(lèi)。分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)：①用材樹(shù)。指林分優(yōu)勢(shì)木中的1級(jí)木。指生長(zhǎng)良好，無(wú)病蟲(chóng)害，樹(shù)冠最大且占據(jù)林冠上層，在標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)同齡級(jí)林木中，胸徑和樹(shù)高較大，相對(duì)胸徑≥1.02。屬于可采伐利用的林木。②用材后備樹(shù)。指2級(jí)木，具有培育前途的用材后備樹(shù)。經(jīng)撫育經(jīng)營(yíng)和培育后可采伐利用，與用材樹(shù)形成階梯關(guān)系，當(dāng)用材樹(shù)采伐利用后可替補(bǔ)用材樹(shù)。③伴生樹(shù)。主要指白樺。為林分更新、快速郁閉、林分演替、起到重要作用。④演替樹(shù)。主要指目的樹(shù)種和伴生樹(shù)的平均木，為3級(jí)木。處于更新層到主林層的林分垂直高度范圍內(nèi)的林木，生長(zhǎng)尚好，無(wú)病蟲(chóng)害，樹(shù)冠較窄，胸徑和樹(shù)高較優(yōu)勢(shì)木差，位于林冠中層，樹(shù)干圓滿(mǎn)度較好，在標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)同齡級(jí)林木中，胸徑和樹(shù)高與林分平均胸徑和平均高比較接近，0.70≤相對(duì)胸徑＜1.02。對(duì)林分演替和垂直分布，具有重要作用，也是調(diào)控林分演替的切入點(diǎn)。隨著林分生長(zhǎng)，由演替樹(shù)逐漸轉(zhuǎn)移為用材后備樹(shù)。⑤母樹(shù)。為林分更新起到種源作用，將影響未來(lái)林木分布格局以及齡級(jí)結(jié)構(gòu)。⑥更新幼樹(shù)。指天然更新的幼樹(shù)（胸徑＜5.0 cm）。更新情況將直接影響林分樹(shù)種組成、林木格局、林木垂直結(jié)構(gòu)以及齡級(jí)組成。⑦間伐樹(shù)。指被壓木，4～5級(jí)木，白樺叢生木，非目的樹(shù)種，以及為調(diào)整林木水平格局、垂直結(jié)構(gòu)和調(diào)控林分演替的需要必須伐除的林木。其中，被壓木指生長(zhǎng)不良，無(wú)病蟲(chóng)害，樹(shù)高和胸徑生長(zhǎng)均落后，樹(shù)冠受擠壓嚴(yán)重，處于明顯被壓狀態(tài)，0.35≤相對(duì)胸徑＜0.70［1,9］。

3 結(jié)果與分析

3.1 各類(lèi)林木比例

在各標(biāo)準(zhǔn)地林木株數(shù)比例中，更新幼樹(shù)比例最高，演替樹(shù)（或理論間伐樹(shù)）次之。用材樹(shù)比例小于4.8%；用材后備樹(shù)比例小于7.0%；演替樹(shù)比例10.7%～18.8%；母樹(shù)比例2.0%～12.5%；更新幼樹(shù)比例42.9%～70.6%；理論間伐樹(shù)比例7.4%～19.6%（表2）。由于林分結(jié)構(gòu)不同，標(biāo)準(zhǔn)地間各類(lèi)林木株數(shù)占林分總株數(shù)的比例差異較大。如標(biāo)準(zhǔn)地6林分平均胸徑12.8 cm，胸徑≥10 cm的林木株數(shù)較多，選出的母樹(shù)數(shù)量也多，因此，母樹(shù)比例較高。根據(jù)林木分布格局，由胸徑≥10 cm的用材樹(shù)、用材后備樹(shù)和演替樹(shù)中選定母樹(shù)，以盡可能全覆蓋標(biāo)準(zhǔn)地的原則，潛在更新區(qū)域，確定母樹(shù)的數(shù)量。

在選擇間伐對(duì)象時(shí)，除了看林木生長(zhǎng)指標(biāo)以外，還應(yīng)考慮空間結(jié)構(gòu)因素，有利于提高林木空間利用率，優(yōu)化樹(shù)種組成，能夠促進(jìn)林分天然更新。因此劃入間伐樹(shù)時(shí)應(yīng)考慮的因素：對(duì)標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)叢生白樺進(jìn)行間伐，保留1株·叢－1，其余白樺與萌生枝條（白樺幼樹(shù)）、山楊等非目的樹(shù)種一并伐除；被壓木（4，5級(jí)木）有轉(zhuǎn)換成平均木的可能性，因此不應(yīng)間伐所有被壓木［9］，而伐除無(wú)轉(zhuǎn)換的被壓木；按照經(jīng)營(yíng)目標(biāo)，結(jié)合林分演替趨勢(shì)，從林分主林層和演替層中，適當(dāng)進(jìn)行間伐，調(diào)整樹(shù)種組成，調(diào)控林分演替，優(yōu)化林分結(jié)構(gòu)。綜上所述，理論間伐樹(shù)顯然不能完全適合林分結(jié)構(gòu)優(yōu)化的要求。有必要對(duì)間伐樹(shù)的范圍、對(duì)象進(jìn)行調(diào)整。間伐強(qiáng)度大小主要由林分中被壓木的株數(shù)比例、叢生白樺株數(shù)比例、林分演替狀況等決定。

3.2 林木分類(lèi)調(diào)整

根據(jù)優(yōu)化結(jié)構(gòu)，促進(jìn)林分生長(zhǎng)，提高更新能力，調(diào)控林分演替的目的，按照綜合撫育法，采用了以下技術(shù)措施：根據(jù)林分垂直結(jié)構(gòu)特征、林分未來(lái)演替趨勢(shì)，通過(guò)撫育間伐技術(shù)，從林分垂直分布中控制白樺演替趨勢(shì)，從主林層、演替層和更新層中控制白樺優(yōu)勢(shì)，間伐白樺和山楊，減弱垂直各層中白樺成數(shù)，提高落葉松比例，在未來(lái)林分演替趨勢(shì)中使落葉松占優(yōu)勢(shì)，逐漸形成落葉松白樺混交林。調(diào)控林木分布格局，減小林木聚集系數(shù)，提高林分空間利用率。基于以上目標(biāo)和方法，對(duì)間伐樹(shù)株數(shù)和構(gòu)成進(jìn)行了調(diào)整（表3）。實(shí)際間伐樹(shù)株數(shù)比例達(dá)12.0%～47.7%（表3），遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于理論間伐株數(shù)比例（表2）。其中，更新幼樹(shù)占77.6%～90.0%。調(diào)整間伐樹(shù)組成后，6塊標(biāo)準(zhǔn)地蓄積采伐強(qiáng)度將變?yōu)?.1%～19.5%（表3）。6塊標(biāo)準(zhǔn)地間伐樹(shù)株數(shù)及其分配比例有較大差異。這與林分樹(shù)種組成、林分密度、垂直結(jié)構(gòu)、林木格局、林分演替、林分更新密度等諸多因素有關(guān)。大體上，間伐樹(shù)株數(shù)分配從大到小的排序?yàn)楦掠讟?shù)＞間伐樹(shù)＞演替樹(shù)＞用材后備樹(shù)＞用材樹(shù)（表3）。但標(biāo)準(zhǔn)地2，標(biāo)準(zhǔn)地5和標(biāo)準(zhǔn)地6的排序較特殊。標(biāo)準(zhǔn)地2主林層中白樺占優(yōu)勢(shì)，需間伐白樺，控制白樺優(yōu)勢(shì)，提高興安落葉松比例，因此，從用材樹(shù)中間伐的白樺和山楊較多，提高了用材樹(shù)分配比例。標(biāo)準(zhǔn)地5主林層中白樺占4成山楊占1成，須間伐山楊，提高興安落葉松比例，因此，也要從用材樹(shù)中間伐山楊。標(biāo)準(zhǔn)地6在主林層中白樺占3成并還有山楊，在演替層中興安落葉松占優(yōu)勢(shì)，但更新層白樺占優(yōu)勢(shì)。未來(lái)林分演替趨勢(shì)具有白樺占優(yōu)勢(shì)的可能性，因此，需減弱更新層中白樺成數(shù)，提高興安落葉松比例。從用材樹(shù)中伐除山楊，更新層中間伐白樺，而從用材后備樹(shù)中未進(jìn)行間伐。

表2 各標(biāo)準(zhǔn)地各類(lèi)林木株數(shù)比例Table 2 Number proportion of different trees in sample plots

表3 實(shí)際間伐樹(shù)株數(shù)比例及其分配Table 3 Actual number proportion and allocation of thinning trees

4 結(jié)論與討論

本研究從林分整體出發(fā)，以恢復(fù)并優(yōu)化過(guò)伐林林分結(jié)構(gòu)，促進(jìn)林分生長(zhǎng)，提高林分生產(chǎn)力，提高自然更新能力為目的，根據(jù)林木個(gè)體大小、年齡、位置、作用、用途和其他重要程度，提出了林木分類(lèi)管理技術(shù)。進(jìn)一步明確了結(jié)構(gòu)優(yōu)化的目的性，方便了撫育經(jīng)營(yíng)操作，對(duì)林分結(jié)構(gòu)優(yōu)化經(jīng)營(yíng)具有重要意義。本研究將林木劃分為用材樹(shù)、用材后備樹(shù)、伴生樹(shù)、演替樹(shù)、母樹(shù)、更新幼樹(shù)和間伐樹(shù)等7類(lèi)。這也是林分結(jié)構(gòu)優(yōu)化途徑的有效分解方式，明確了間伐樹(shù)數(shù)量和間伐對(duì)象，能夠確定合理間伐強(qiáng)度，為興安落葉松過(guò)伐林合理間伐強(qiáng)度的確定提供參考。

傳統(tǒng)的目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)，更多考慮的是促進(jìn)目標(biāo)樹(shù)生長(zhǎng)，圍繞目標(biāo)樹(shù)結(jié)構(gòu)采取經(jīng)營(yíng)措施。目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)技術(shù)［10］比較適合林分結(jié)構(gòu)優(yōu)化經(jīng)營(yíng)，國(guó)外已有不少成功的案例［11］。國(guó)內(nèi)研究也表明，目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)較粗放經(jīng)營(yíng)和無(wú)干擾模式經(jīng)營(yíng)具有諸多優(yōu)點(diǎn)，有利于改善林分結(jié)構(gòu)，提高林分生產(chǎn)力［12］。但目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)對(duì)森林群落結(jié)構(gòu)和功能產(chǎn)生什么影響還沒(méi)有得到系統(tǒng)的研究［12］，而且實(shí)踐探索主要以人工林為主［13］，現(xiàn)仍處在探索階段。

過(guò)去以采伐量小于蓄積生長(zhǎng)量的原則先確定采伐強(qiáng)度。選定間伐對(duì)象具有片面性，依據(jù)不充分，缺乏考慮林木格局、更新、演替、空間利用等問(wèn)題。這顯然不適宜結(jié)構(gòu)優(yōu)化經(jīng)營(yíng)的要求，存在諸多不足。應(yīng)從林分整體上考慮優(yōu)化問(wèn)題，依據(jù)林分結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀、各類(lèi)林木范圍、數(shù)量等分類(lèi)情況來(lái)確定合理間伐強(qiáng)度。這2種方式確定的采伐強(qiáng)度，對(duì)林分生長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)揮必然產(chǎn)生完全不同的影響和效果。陳輝榮等［14］認(rèn)為：弱度和中度擇伐后林分空間結(jié)構(gòu)正趨向優(yōu)化；馬映棟等［15］認(rèn)為：采伐強(qiáng)度20%或30%有利于調(diào)控林分空間結(jié)構(gòu)；齊麟等［16］認(rèn)為：中等的采伐強(qiáng)度（30%）既可以使闊葉紅松Pinus koraiensis林的群落結(jié)構(gòu)在較短的時(shí)間內(nèi)得到較好的恢復(fù)，又可以促進(jìn)主要喬木樹(shù)種的更新；周夢(mèng)麗等［17］認(rèn)為：采伐強(qiáng)度為30%的森林經(jīng)營(yíng)措施更有利于天然云冷杉林的伐后恢復(fù)生長(zhǎng)；吳蒙蒙等［18］認(rèn)為：弱度（13%）和中度采伐（29%）可以促進(jìn)林分結(jié)構(gòu)的調(diào)整。

不同結(jié)構(gòu)的林分各類(lèi)林木株數(shù)比例不同，應(yīng)采取不同的間伐強(qiáng)度，避免出現(xiàn)一刀切的問(wèn)題。本研究為過(guò)伐林結(jié)構(gòu)優(yōu)化，促進(jìn)目的樹(shù)生長(zhǎng)，調(diào)控林分演替，認(rèn)為適合采用綜合撫育法。因此，伐除一定比例的被壓木以外，間伐樹(shù)的選定方面兼顧考慮了主林層、演替層和更新層等各個(gè)層次，從而確定了較低強(qiáng)度（5.1%～19.5%）的采伐模式，這樣有利于最大程度減少干擾，促進(jìn)更新，調(diào)整樹(shù)種組成，整體優(yōu)化結(jié)構(gòu)，這與相關(guān)研究結(jié)果一致。

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Classification and management technology of trees in overcut forests of Larix gmelinii

YU Bao
（State Academy of Forestry Administration,Beijing 102600,China）

To optimize forest stand structure,to regulate succession,to promote the development of a forest stand,and to improve stand yield and natural regeneration capacity,technologies for classification and management methods and were proposed based on scale,age,location,function,and application of an individual forest for an integral forest stand.The procedure included four parts: （1）the existing forest stand classification method was used as a general guide for such factors as distribution patterns,regeneration,succession,and space utilization so as to match requirements for structurally optimized operations.（2）The forest in this study was classified into seven categories,i.e.timber trees,timber reserve trees,associated trees,successional trees, seed trees,regeneration trees and trees for intermediate cuttings.This structural classification facilitated forest tending and provided a basis for determining the proper intensity and method of intermediate cuttings.（3）For intermediate cuttings,the number of tree varieties,the cutting intensity,as well as the composition of trees varied with changes in structural differences of forest stands.Except for the cleaning of suppressed trees under a certain size,arrangement of the main story,the successional story,and the regeneration story should be considered when selecting trees for intermediate cuttings.（4）Optimization should be considered from the aspect of a general forest stand based on existing stand structure as well as tree proportion and composition to achieve a low intermediate cutting intensity of 5.1%－19.5%.In this way,disturbance will be reduced,regeneration will be improved,tree varieties will be regulated,and forest stand structure will be optimized.［Ch,3 tab.18 ref.］

S757.4

A

2095-0756（2017）02-0349-06

10.11833/j.issn.2095-0756.2017.02.020

2016-04-16；

2016-05-18

“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2012BAD22B0204）。

玉寶，副研究員，博士后，從事森林培育理論與技術(shù)、生態(tài)學(xué)理論與生態(tài)控制技術(shù)研究。E-mail：nmlyb8@sina.com