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摘要:抚育间伐是林木经营中常见的育林措施,通过对杉木林采取抚育间伐的探讨,结合文献分析法就抚育间伐对杉木生长及稳定性的影响进行分析,目的是通过深入了解抚育间伐来提高林木经营效益。正确地抚育间伐能够优化林木生长环境并提高林木的稳定性,因此值得更科学广泛地应用于林业经营中去。
关键词:抚育间伐;杉木生长;稳定性
中图分类号: S753.75 文献标识码: A 文章编号: 1674-0432(2013)-10-57-2
0 引言
杉木是我国速产林中主要的种植品种之一,其具有多种经济价值。大力发展杉木种植林有利于实现林业经济稳定增长。而抚育间伐作为重要的杉木林育林手段,通过各种方法可以对不同时期的杉木林进行调整,作用于杉木的生产和发育环节,影响整个杉木林区实现优产丰产。故而,抚育间伐的合理与否对杉木林意义重大。如何更加科学化、高效化地进行间伐是值得仔细研究的一项课题。
1 杉木与抚育间伐
1.1 杉木简介
杉木是我国特有的裸子植物,同时也是我国商品速生材树种。其以生长快、强度适中、材质轻韧、易加工和质量系数高等诸多优点被广泛应用于建筑、轻纺、化工、化妆品制药等各个行业。杉木是可高达40m的常绿乔木,具有干直冠大的特点。在我国淮河以南地区均可栽植,但由于地理差异,不同其垂直分布上限亦不同。杉木喜阳、温暖及湿润气候,耐寒性差,耐最低温为-15℃;抗旱性不高,其生长所需雨水量为600mm~1800mm;喜肥喜酸性排水良好土壤。杉木的寿命可达500年以上,这源自它强大的根系和萌蘖能力。我国对于杉木的栽培历史可以追溯到宋朝时期。
1.2 杉木抚育间伐的概念
杉木的抚育间伐是指从杉木的幼林郁闭直至主伐前的龄级期间内,以更快更好地培育杉林,实现最大经济效益为目的。在杉木林中定期重复地伐除一定数量的杉木,以留存那些具有较高经济价值、生长优势以及满足经营目的和要求的杉木的活动。抚育间伐作为杉林经营的重要措施,既为林木创造良好的生长环境,同时也确保了杉木生长的稳定性。通常情况下,抚育间伐有除伐、疏伐、解放伐和卫生伐四种形式。
1.2.1除伐 常用来调整混交幼林的林分组成,如除伐天然林中夹杂的大型灌木、草木及非目的树种。其中,当劳力相对不足且目标树种分布均匀时普遍采用带状抚育法。此外,还有团状抚育法和全面抚育法。除伐在幼林郁闭前后进行,常规下一次即可,如有需要可进行二次除伐。除伐多于夏季进行。
1.2.2解放伐 它是通过调节老树对幼树的透光性来创造更利于幼林生长发育环境的一种间伐方式。其适用于林冠下需要更新的幼林及天然混交林。
1.2.3疏伐 疏伐在除伐后进行,它主要通过调整单位面积的立木密度(株数)解决目的树种间的矛盾,从而优化杉木生长空间,实现优产丰产。疏伐是在杉林的壮龄期进行,它是抚育中耗时最长且最重要的间伐措施。疏伐一般采用上层抚育、下层抚育、机械抚育和综合抚育四种方法。
1.2.4卫生伐 是以改善林分卫生环境为目的的辅助性间伐,它通常伴随其他抚育间伐形式完成。但当林分因不了抗拒力(如冰雪、风、火和病虫害等)遭受侵害时,此种形式可单独进行。
2 抚育间伐对杉木生长的影响
杉木单株的生长发育需要尽可能多地营养和生长空间,但事实上却常常受制于林分有限的局域内。抚育间伐可以通过调节和分配林木实现有利于杉木生长发育的空间。从这个角度上讲,抚育间伐对杉木林内各因子以及其生长发育影响重大。抚育间伐在林分的生长发育期间起到了扩充杉木生长空间导致林分增长的作用和伐除局部林木产生的林分除去效应。因此,间伐效果的优劣就取决于两种作用效果的相对比重是否恰当,而这种合理性又受多种因素影响。对于杉木林来说,不管是天然的还是人工培育的,抚育间伐对树径生长都有较为显著的影响。尽管林分直径生长的快慢同时受林龄、立地条件等因素影响。但在这些条件无显著差异的情况下,单株杉木林分直径的生长与间伐强度成正比例,与未间伐的林分相比,间伐一段时间后的林分平均直径远大于未间伐。一定间伐强度内,间伐强度越大,直径增长量、蓄积生长与间伐强度成正比,即间伐强度增加,直径增长量增多,蓄积生长明显提高。但间伐强度高低对树高无显著影响。抚育间伐后的林分营养空间及生态环境都发生了较大改变,这导致杉木针叶、枝条、枝干、根、皮以及果等各器官的养分含量均发生变化。根据张开悦在《杉木中幼林抚育间伐试验调查分析》中的研究表明,在经营中小径杉木林时,对杉木幼林采取10%~30%左右中等强度的抚育间伐可以有效提高杉木的林分,且20%强度时的林分效益最佳。间伐强度与径阶立木株数成正比例,而与期末总收获量成反比。间伐可以提高杉木木材的均质性,伐后年轮段基本密度的变异系数比明显小于伐前。
3 抚育间伐对杉木生长稳定性的影响
对杉木稳定性的评价可以采用大多数学者认为的多样性来测评。多数学者认为稳定性来源于多样性。如,奥达姆提出,丰富的多样性意味着系统拥有较长的食物链、存在更多共生关系和可能实现对负反馈控制更大,从而减少波动,提高了稳定性;瓦特在其诸环境科学原则中提到:按自然法规稳定的环境提供生物积累多样性,进而增进种群稳定;戈娄卡等的研究表明,生态系统的稳定性与物种的多样性之间存在正相关。而界定稳定性的衡量标准就是杉木生态系统对于外界干扰的抵抗力和恢复力。李川、呼海涛等的研究表明:中、高强度的抚育间伐有利于杉木林间植被及动物物种多样性的增加,同时也可以在一定程度上降低病害发生几率以及虫口密度,从而优化杉木生长环境,提高杉木生长发育的稳定性。抚育间伐的稳定性主要体现在对病虫害的抵抗力以及对极端气象灾害的恢复能力两个方面。
3.1 提高对病虫害的抵抗能力
抚育间伐可以改善杉木的生存环境,这对减少病虫害的发病率具有正向作用。仅从虫害方面加以说明。间伐可改善杉林间的光照、水分等林地生态条件,从而加速杉木生长,促使其形成较多大冠、大径阶的个体。这恰恰提供给啄木鸟及松鼠等更加舒适的环境。同时,温湿的改变可丰富林下植被更利于动植物繁衍。本德等指出,适当抚育间伐可提高物种及种群量,令生态系统环境更加复杂。这为昆虫的天敌提供了良好栖息地,并可达到持续控制虫害的目的;相似的观点唐启粮在对松林密度的研究也指出,调整松林密度能降低虫口密度,有效地控制松突圆蚧的危害。 3.2 增加对极端气象灾害的恢复能力
近年来全球的极端气象灾害频发,像雷暴、冰雹、雨雪、大风等,已严重危害到杉木种植户的经济利益。这里仅以冰雪灾害发生后如何进行抚育间伐为例加以说明。对于冰雪后期的抚育间伐应根据不同时期的杉林做相应的间伐处理。
3.2.1 新造林及幼龄林的间伐护理 由于这两种林正处于枝繁叶茂的生长旺盛期,其承受冰冻及雪压的载荷强度较大因此成为受灾程度最重的林分之一。对于倾斜、倒伏的杉木应及时采用固定、夯实的办法进行扶正处理。断枝梢的杉木的处理。树梢被冰雪折断的杉木,其新萌发的枝条会因严重影响主干形态而破坏培养价值,降低经济价值,所以适宜截干处理,贴齐地面进行,令其不定芽由树干基部萌发,然后留低萌发位的健壮萌条1支进行培养。枝被冰雪压断的杉木应及时修剪。轻微断枝可轻度修剪,严重断枝应齐干基修剪,剪口尽量保持平滑,这样利于创面组织愈合。截干、修枝的废弃枝条应及时清出林地,以防止林间病虫害的滋生蔓延,减少林火的发生机率。
3.2.2 中龄和接近成熟期的杉林灾后间伐 根据受灾程度不同应采取相应措施:
(1)杉木受冰雪压害倒伏<30%的林分。根据实际受灾情况提前采取卫生伐,及时砍伐断梢、倒伏杉木;倾斜杉木视倾斜度及周围林木分布而定,若倾斜严重或分布较密,则进行砍伐,否则可以保留斜木。
(2)杉木受灾倒伏介于30%~60%的林分。大面积砍伐并清理受灾杉木,将其可用部分进行保留做培育母本。砍伐后形成林窗的杉地应实行局部杉林的更新造林。
(3)杉木受压倒伏>60%的林分。受灾超过六成则基本已失去再培育的价值,其会发展为低产林。将剩余正常杉木留存后宜进行全面的迹地更新。对于人工纯杉木林,提高其抗冰雪压能力,一方面可采取增加林间抚育间伐的强度,扩大单株林木的营养空间,使杉木主干粗壮,生长健壮;另一方面,可积极发展混交林,利用针叶、阔叶林(尽量选择如南酸枣、拟赤楠、荷木等等)的混交组成来分散树冠积雪重力,降低冰雪危害,从而提高杉木林分及抗灾害恢复能力。
参考文献
[1]盛炜彤,童书振,段爱国.杉木丰产栽培实用技术[M].北京:中国林业出版社,2011.
[2]张恒.抚育间伐研究综述[J].内蒙古统计,2010(2)33-34.
[3]郭万军,王广海,张利民,赵国华.抚育间伐对林木生长及其稳定性的影响[J]. 河北林果研究,2011,26(3)243-246.
[4]张开悦.杉木中幼林抚育间伐试验调查分析[J].科技信息,2011(7)793-794.
[5]李川,呼海涛.浅谈抚育间伐对森林生态系统的影响[J].科技信息,2012(2).
作者简介:廖朝晖,男,建宁国有林场助理工程师,研究方向:林业木材间伐。
关键词:抚育间伐;杉木生长;稳定性
中图分类号: S753.75 文献标识码: A 文章编号: 1674-0432(2013)-10-57-2
0 引言
杉木是我国速产林中主要的种植品种之一,其具有多种经济价值。大力发展杉木种植林有利于实现林业经济稳定增长。而抚育间伐作为重要的杉木林育林手段,通过各种方法可以对不同时期的杉木林进行调整,作用于杉木的生产和发育环节,影响整个杉木林区实现优产丰产。故而,抚育间伐的合理与否对杉木林意义重大。如何更加科学化、高效化地进行间伐是值得仔细研究的一项课题。
1 杉木与抚育间伐
1.1 杉木简介
杉木是我国特有的裸子植物,同时也是我国商品速生材树种。其以生长快、强度适中、材质轻韧、易加工和质量系数高等诸多优点被广泛应用于建筑、轻纺、化工、化妆品制药等各个行业。杉木是可高达40m的常绿乔木,具有干直冠大的特点。在我国淮河以南地区均可栽植,但由于地理差异,不同其垂直分布上限亦不同。杉木喜阳、温暖及湿润气候,耐寒性差,耐最低温为-15℃;抗旱性不高,其生长所需雨水量为600mm~1800mm;喜肥喜酸性排水良好土壤。杉木的寿命可达500年以上,这源自它强大的根系和萌蘖能力。我国对于杉木的栽培历史可以追溯到宋朝时期。
1.2 杉木抚育间伐的概念
杉木的抚育间伐是指从杉木的幼林郁闭直至主伐前的龄级期间内,以更快更好地培育杉林,实现最大经济效益为目的。在杉木林中定期重复地伐除一定数量的杉木,以留存那些具有较高经济价值、生长优势以及满足经营目的和要求的杉木的活动。抚育间伐作为杉林经营的重要措施,既为林木创造良好的生长环境,同时也确保了杉木生长的稳定性。通常情况下,抚育间伐有除伐、疏伐、解放伐和卫生伐四种形式。
1.2.1除伐 常用来调整混交幼林的林分组成,如除伐天然林中夹杂的大型灌木、草木及非目的树种。其中,当劳力相对不足且目标树种分布均匀时普遍采用带状抚育法。此外,还有团状抚育法和全面抚育法。除伐在幼林郁闭前后进行,常规下一次即可,如有需要可进行二次除伐。除伐多于夏季进行。
1.2.2解放伐 它是通过调节老树对幼树的透光性来创造更利于幼林生长发育环境的一种间伐方式。其适用于林冠下需要更新的幼林及天然混交林。
1.2.3疏伐 疏伐在除伐后进行,它主要通过调整单位面积的立木密度(株数)解决目的树种间的矛盾,从而优化杉木生长空间,实现优产丰产。疏伐是在杉林的壮龄期进行,它是抚育中耗时最长且最重要的间伐措施。疏伐一般采用上层抚育、下层抚育、机械抚育和综合抚育四种方法。
1.2.4卫生伐 是以改善林分卫生环境为目的的辅助性间伐,它通常伴随其他抚育间伐形式完成。但当林分因不了抗拒力(如冰雪、风、火和病虫害等)遭受侵害时,此种形式可单独进行。
2 抚育间伐对杉木生长的影响
杉木单株的生长发育需要尽可能多地营养和生长空间,但事实上却常常受制于林分有限的局域内。抚育间伐可以通过调节和分配林木实现有利于杉木生长发育的空间。从这个角度上讲,抚育间伐对杉木林内各因子以及其生长发育影响重大。抚育间伐在林分的生长发育期间起到了扩充杉木生长空间导致林分增长的作用和伐除局部林木产生的林分除去效应。因此,间伐效果的优劣就取决于两种作用效果的相对比重是否恰当,而这种合理性又受多种因素影响。对于杉木林来说,不管是天然的还是人工培育的,抚育间伐对树径生长都有较为显著的影响。尽管林分直径生长的快慢同时受林龄、立地条件等因素影响。但在这些条件无显著差异的情况下,单株杉木林分直径的生长与间伐强度成正比例,与未间伐的林分相比,间伐一段时间后的林分平均直径远大于未间伐。一定间伐强度内,间伐强度越大,直径增长量、蓄积生长与间伐强度成正比,即间伐强度增加,直径增长量增多,蓄积生长明显提高。但间伐强度高低对树高无显著影响。抚育间伐后的林分营养空间及生态环境都发生了较大改变,这导致杉木针叶、枝条、枝干、根、皮以及果等各器官的养分含量均发生变化。根据张开悦在《杉木中幼林抚育间伐试验调查分析》中的研究表明,在经营中小径杉木林时,对杉木幼林采取10%~30%左右中等强度的抚育间伐可以有效提高杉木的林分,且20%强度时的林分效益最佳。间伐强度与径阶立木株数成正比例,而与期末总收获量成反比。间伐可以提高杉木木材的均质性,伐后年轮段基本密度的变异系数比明显小于伐前。
3 抚育间伐对杉木生长稳定性的影响
对杉木稳定性的评价可以采用大多数学者认为的多样性来测评。多数学者认为稳定性来源于多样性。如,奥达姆提出,丰富的多样性意味着系统拥有较长的食物链、存在更多共生关系和可能实现对负反馈控制更大,从而减少波动,提高了稳定性;瓦特在其诸环境科学原则中提到:按自然法规稳定的环境提供生物积累多样性,进而增进种群稳定;戈娄卡等的研究表明,生态系统的稳定性与物种的多样性之间存在正相关。而界定稳定性的衡量标准就是杉木生态系统对于外界干扰的抵抗力和恢复力。李川、呼海涛等的研究表明:中、高强度的抚育间伐有利于杉木林间植被及动物物种多样性的增加,同时也可以在一定程度上降低病害发生几率以及虫口密度,从而优化杉木生长环境,提高杉木生长发育的稳定性。抚育间伐的稳定性主要体现在对病虫害的抵抗力以及对极端气象灾害的恢复能力两个方面。
3.1 提高对病虫害的抵抗能力
抚育间伐可以改善杉木的生存环境,这对减少病虫害的发病率具有正向作用。仅从虫害方面加以说明。间伐可改善杉林间的光照、水分等林地生态条件,从而加速杉木生长,促使其形成较多大冠、大径阶的个体。这恰恰提供给啄木鸟及松鼠等更加舒适的环境。同时,温湿的改变可丰富林下植被更利于动植物繁衍。本德等指出,适当抚育间伐可提高物种及种群量,令生态系统环境更加复杂。这为昆虫的天敌提供了良好栖息地,并可达到持续控制虫害的目的;相似的观点唐启粮在对松林密度的研究也指出,调整松林密度能降低虫口密度,有效地控制松突圆蚧的危害。 3.2 增加对极端气象灾害的恢复能力
近年来全球的极端气象灾害频发,像雷暴、冰雹、雨雪、大风等,已严重危害到杉木种植户的经济利益。这里仅以冰雪灾害发生后如何进行抚育间伐为例加以说明。对于冰雪后期的抚育间伐应根据不同时期的杉林做相应的间伐处理。
3.2.1 新造林及幼龄林的间伐护理 由于这两种林正处于枝繁叶茂的生长旺盛期,其承受冰冻及雪压的载荷强度较大因此成为受灾程度最重的林分之一。对于倾斜、倒伏的杉木应及时采用固定、夯实的办法进行扶正处理。断枝梢的杉木的处理。树梢被冰雪折断的杉木,其新萌发的枝条会因严重影响主干形态而破坏培养价值,降低经济价值,所以适宜截干处理,贴齐地面进行,令其不定芽由树干基部萌发,然后留低萌发位的健壮萌条1支进行培养。枝被冰雪压断的杉木应及时修剪。轻微断枝可轻度修剪,严重断枝应齐干基修剪,剪口尽量保持平滑,这样利于创面组织愈合。截干、修枝的废弃枝条应及时清出林地,以防止林间病虫害的滋生蔓延,减少林火的发生机率。
3.2.2 中龄和接近成熟期的杉林灾后间伐 根据受灾程度不同应采取相应措施:
(1)杉木受冰雪压害倒伏<30%的林分。根据实际受灾情况提前采取卫生伐,及时砍伐断梢、倒伏杉木;倾斜杉木视倾斜度及周围林木分布而定,若倾斜严重或分布较密,则进行砍伐,否则可以保留斜木。
(2)杉木受灾倒伏介于30%~60%的林分。大面积砍伐并清理受灾杉木,将其可用部分进行保留做培育母本。砍伐后形成林窗的杉地应实行局部杉林的更新造林。
(3)杉木受压倒伏>60%的林分。受灾超过六成则基本已失去再培育的价值,其会发展为低产林。将剩余正常杉木留存后宜进行全面的迹地更新。对于人工纯杉木林,提高其抗冰雪压能力,一方面可采取增加林间抚育间伐的强度,扩大单株林木的营养空间,使杉木主干粗壮,生长健壮;另一方面,可积极发展混交林,利用针叶、阔叶林(尽量选择如南酸枣、拟赤楠、荷木等等)的混交组成来分散树冠积雪重力,降低冰雪危害,从而提高杉木林分及抗灾害恢复能力。
参考文献
[1]盛炜彤,童书振,段爱国.杉木丰产栽培实用技术[M].北京:中国林业出版社,2011.
[2]张恒.抚育间伐研究综述[J].内蒙古统计,2010(2)33-34.
[3]郭万军,王广海,张利民,赵国华.抚育间伐对林木生长及其稳定性的影响[J]. 河北林果研究,2011,26(3)243-246.
[4]张开悦.杉木中幼林抚育间伐试验调查分析[J].科技信息,2011(7)793-794.
[5]李川,呼海涛.浅谈抚育间伐对森林生态系统的影响[J].科技信息,2012(2).
作者简介:廖朝晖,男,建宁国有林场助理工程师,研究方向:林业木材间伐。