魏兴章
(湘西自治州林业勘测设计院, 湖南 吉首 416000)
近自然森林可持续经营方法
魏兴章
(湘西自治州林业勘测设计院, 湖南 吉首 416000)
近自然森林经营的基本理念是培育接近自然状态的森林,经营目标是恒续不断地发挥森林多种功能,基本方法与措施是单株作业和天然更新,参照对象是类似立地条件上的自然度近可能高的天然林,参照树种是天然林乔木层中的主、次要树种,目标树密度依据现有林分结构和林木生长发育情况而确定,确定目标直径的原则是“利益最大化”,逐步疏开林冠,补植特殊目标树,将促使人工纯林稳步进入天然更新程序。
近自然森林; 目标树; 天然更新
近自然森林经营的基本理念是培育接近自然状态的森林[1],即针对特定立地条件,参照该立地条件下的潜在原生森林,培育和经营近自然森林。近自然森林和原生森林树种组成相近,森林结构相近,森林演替动态相近。近自然森林是简化了的天然林,复杂化了的人工林。近自然森林与人工同龄林(或纯林)相比,森林更健康、稳定,生物多样性更丰富,林地生产力更高,经济、生态和社会效益更好。近自然森林经营的经营目标,是恒续不断地发挥森林多种功能[2],即实行择伐,恒续保持森林覆盖,在不断收获木材及林副产品的同时,持续保持森林的生态防护功能和社会服务等功能,让蓄积越采越多、品质越采越好、地力越采越高、功能越采越强。传统经营方式“清山、炼山、全垦、营造纯林、抚育间伐、皆伐利用[3]”如同农耕作业一样,把林地当耕地用,把林木当农作物种,植树造林无异于开荒种地。农耕作业方式造成水土流失严重,伴随土壤养分和微生物的流失,土壤退化,地力下降[4],土壤越种越瘦,林木越种越矮。同龄纯林抵御风、雪、冰冻灾害的能力差,易遭受病虫等灾害[5]。皆伐导致森林生态系统的毁灭,严重破坏生物的多样性[6],丧失森林的防护功能。“农耕林业”已不适应现代林业发展的需要,实行近自然森林经营,将成为未来林业发展的必然趋势,如何开展近自然森林经营,已成为当代林业工作者必须思考的课题。本人参与中德财政合作湖南小农户造林项目已10年时间,其中有5年时间从事近自然森林经营,并为此专门赴德国考察培训,多年实践经验告诉我们,开展近自然森林经营必须正确理解和把握以下方法。
单株作业和天然更新为近自然森林经营的主要技术特征,近自然森林经营活动重点关注两个方面,一个是目标树的培育和利用;另一个是保护和促进天然更新,近自然森林经营的基本方法与措施就是单株作业和天然更新。
单株作业就是首先在林分中每一定面积(如每40 m2)内选出一株最好的林木作为目标树,或特殊目标树,然后以选中的单株目标树为核心,定期确定、调整并伐除与其形成竞争关系的竞争木,直至达到目标直径后择伐利用。其目的有三: 培育优质大径材,获取收益;调整森林结构和促进林木生长;形成林隙[7],促进林下天然更新,加速下木和幼树的生长。
近自然森林经营主张充分利用自然力,发挥森林的自我更新和恢复能力,进行天然更新,利用森林的天然更新能力可省去大量的育苗、造林、抚育和管护等人工更新费用。持续良好的天然更新是实现异龄、复层、混交最直接和最有效的手段,也只有这样才能合理的使用择伐,实行森林持续覆盖,恒续不断地发挥森林多种功能。保护和促进天然更新活动包括:保护幼苗、培育母树、间伐透光、补植苗木等。其好处有三: 顺应森林演替规律,促进森林进展演替[8];不断更新,促使林分结构不断完善;天然更新幼苗是自然选择的结果,抗性强,生长势好[9]。
基于无林地基础上的森林演替大致分为4个阶段,各阶段特征如表1所示。
近自然森林经营是基于森林演替的原理模仿其过程和最合理结构的经营方法,最合理、最理想的参照对象是同等立地条件上的地带性原始森林[10],但是,目前很多地区已很难找到原始森林,所以能参照的对象只能是类似立地条件上的自然度近可能高的天然林。
表1 森林演替特征表[1]Tab.1 Thecharactersticstableofforestsuccession阶段特征起至节点 更新阶段喜光、耐旱、速生树种更新开始更新至林地被完全覆盖竞争阶段竞争加剧,下层林木开始死亡,中生、耐荫树种开始出现优势树高达5m、胸径达8cm之后转型阶段上层林木大量死亡,下层中生、耐荫树种生长加速,灌木、草本层开始形成第一代林木成熟以后稳定阶段耐荫树种和长寿树种占据上层。顶级乔木树种达到最丰富水平时定义为顶级群落耐荫树种占据上层
目的树种选择重在建群种[11],主要参照天然林乔木层中的主、次要树种,伴生树种及下木则交给自然去选择。树种和异龄结构调整是一个漫长而细致的过程,近自然森林经营是一个需要智慧、勇气、耐心和毅力的工作,不能按照参照林组成树种全部复制,也不能一两次经营活动就能完成调整,理智的做法是逐步导向参照林。
目标树密度依据现有林分结构和林木生长发育情况而确定,基本原则是目标树株数不超过林木总株数的20%,一般在50~200株/hm2。目标树密度随着林木的生长、林木株数的减少而减少,幼林阶段可适当多选择一些,随着林分的生长定期检查并调整,最终以50株/hm2为下限。各生长阶段目标树参考密度如表2所示。
表2 目标树密度参考表[1]Tab.2 Thedensityreferenceoftargettrees序次阶 段特征(优势树高)密度(株/hm2)1建群阶段≤5m 一般不定目标树2郁闭后5~10m250株左右3顶级树种出现后10~18m150~200株4中径材阶段18~26m100株左右5大径材阶段≥26m50株以上
确定目标直径的原则是“利益最大化”。木材价格一般随直径的增加而升高,收益也随之增加,当达到一定直径后,因生长减缓、出材率差异不大、经济性降低[12],或因木材品质问题等原因,木材价格会不再上升,随着直径的增加,因成本的继续增加,收益会逐渐减少,最佳收益直径便是经营的目标直径。
人工纯林都是同龄林,单层结构,树种主要以杉木和马尾松为主。树种单一,结构单一,防护功能差,抵御自然灾害的能力差,生长势差,或已停滞[13]。
人工纯林自然化改造的目标是培育异龄、复层、混交林。主要措施有两个,一个是培育目标树,生产优质大径材;另一个是促进和保护天然更新。人工纯林密度大,限制了天然更新,缺少母树,天然更新缺少种源,人工纯林自然化改造最突出的难点问题是如何有效地实现天然更新。人工补植是天然更新的“加速器”, 近自然森林经营不排斥任何方式的人工补植,可以植苗,可以播种,可以穴状,也可以群状[14],实行人工补植能高效促进森林更新。
幼林改造: 首先补植阳性阔叶树,以建群种的身份参与混交;待林地被全部覆盖(郁闭)后,定期选择或检查目标树,采伐干扰木,补植耐荫树种,直至第一代林木成熟。补植的耐荫树种具有双重身份,一是第一代林木中的特殊目标树;二是第二代林木的母树。
中林改造: 定期选择或检查目标树,采伐干扰木,补植耐荫树种,直至第一代林木成熟;之后再按下述成熟林改造方法进行改造。
成熟林改造: 逐步定期择伐,可单株择伐,也可群团状择伐,择伐的同时,及时补植耐荫树种,作为目标树培育,直至成熟林木全部伐除。
上述方法随着上层林冠的逐步疏开,林内光照条件不断改善。补植的母树先后进入结实繁殖期,种源问题得到彻底解决。光照和种源问题的解决加上森林微气候[15]的长期保持,将促使人工纯林稳步进入天然更新程序。
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Thenearnaturalsustainableforestmanagement
WEI Xingzhang
(Forest Survey and Design Institute of Autonomous Region of South Hunan Province , Jishou 416000,China)
The basic idea of near natural forest management is to cultivate a near natural forest. The management objective is to constantly give play of the multiple functions of forest.The basic methods and issues are single plant operation and natural update. The reference object is the natural forest that has similar site condition and high natural degree. The reference species are the major and minor species in the tree layer of the natural forest. The target tree density is determined according to the existing stand structure and growth condition of trees. “Profit maximization” is the principle of determining the target diameter. The crown canopy will be gradually dispersed, special target trees will be replanted, thus the artificial forest will steadily enter the natural update program.
near natural forest; target tree; natural update
2014-07-25
中德财政合作湖南小农户造林项目(BMZ-2002 65 702)
魏兴章(1964-),男,湖南省桑植县人,林业工程师,主要从事林业调查规划工作。
S 751
A
1003 — 5710(2014)05 — 0073 — 03
10. 3969/j. issn. 1003 — 5710. 2014. 05. 020
(文字编校:杨 骏)