神农架林区森林抚育技术探讨

2015-04-29 02:37周圣东沈波屈万国
湖北林业科技 2015年2期
关键词:神农架林区林冠森林抚育

周圣东 沈波 屈万国

森林抚育主要是调整林分结构,淘汰非目的树种,扩大目的树种生存空间,加速林木生长,缩短工艺成熟龄和改善森林卫生状况,增强林木抵抗自然灾害的能力以及改善林木品质,提高木材利用等级和木材总产量的经营方式。通过森林抚育,定期伐除部分林木的方式来淘汰劣质林木,提高林分质量;合理调整树种组成,降低林分密度;达到加速林木生长,提高木材总利用量和改善林分卫生状况,增强林分健康和林木抵抗自然灾害的能力。森林抚育既是培育森林的方法,又是获得木材的手段,也是维护生态平衡,实现森林的永续利用提供资源保证。

神农架林区在上世纪60~90年代是我国重要的商品材生产基地,为国家建设提供了大量木材,但由于过度采伐和粗放经营,使大部分森林形成杂灌丛生、树种结构繁杂、优势树种不明显的低质低效林。自2000年启动天保工程,通过十几年的天然林资源保护工程建设,森林资源正处于恢复发展的关键阶段。2011年开始实施森林中幼龄林抚育补贴试点,至今森林抚育工作已全面铺开,多数林分急需抚育。为了实施好神农架林区天然林抚育经营工作,结合神农架林业区域生态现状,合理对中幼龄林中的劣质林木伐除,清理枯立木、病虫害侵染木和有害生物,降低林分密度,调整树种组成,提高林分质量,增强林木抵抗自然灾害的能力。同时获取低质林木,满足林业产业发展需要。

1 神农架林区森林基本现状

1.1 地理位置

神农架林区位于湖北西部,为湖北省直辖行政区,地处东经109°56′~110°58′,北纬31°15′~31°57′,东连保康县,西接重庆巫山、巫溪县,北靠竹山县、房县,南临兴山县、巴东县。由神农架自然保护区、国家湿地公园和国家森林公园组成。

1.2 森林面积

神农架林区国土总面积32.53万hm2,林业用地面积31.25万 hm2,占总面积的96.08%,其中:森林面积28.92万 hm2,疏林地面积6.50 hm2,灌木林地面积2.07万 hm2,未成林造林地826.20 hm2,苗圃地5.80 hm2,无立木林地1 413.10 hm2,宜林地306.50 hm2,林业辅助用地78.70 hm2,森林覆盖率90.44%。

1.3 森林蓄积

神农架林区活立木总蓄积 2 151.14万m3,其中:森林蓄积2 145.48万 m3,疏林蓄积5 504 m3,散生木蓄积3.82万 m3,四旁树蓄积1.30万 m3。

1.4 森林类型

常绿阔叶林带:分布在海拔900 m以下,代表性的植被类型有青冈林、青稠林、曼青冈林、巴东栎林、水丝梨林、黑壳楠林等。本带的特色十分明显,科属中亚热带成分占很大比例,樟科和壳斗科是主要成分。

常绿落叶阔叶混交林带:分布在900~1 500 m之间,植被类型主要是巴东栎、曼青冈、水丝梨的锐齿槲栎林或化香、鹅耳枥林或鹅耳枥、亮叶桦林。樟科植物常为林下的重要组成种类。有时,林下也有硬叶栎如刺叶栎存在。

落叶阔叶林带:分布在1 500~1 800 m之间,在神农架林区具有重要的地带性意义。主要类型有米心水青冈林、巴山水青冈林,亮叶水青冈林、锐齿槲栎林或短柄枹林等。

针阔混交林带:分布在1 800~2 400 m之间,阔叶树多为落叶成分,如锐齿槲栎、短柄枹、山杨、红桦等,混交的针叶树种中,下部为华山松、油松、铁杉等,中部有秦岭冷杉、青杆等,上则有巴山冷杉、圆柏等混交,有时也可见到小片纯针叶林的群落。

亚高山针叶林带:分布在2 400 m以上,此带有较好的巴山冷杉林,林冠整齐,结构相对原始。其中混有红桦、扇叶槭等。林下常有杜鹃、茶藨子等,有的地区常有箭竹侵入。

1.5 林分特点

天然林:天然次生林林分密度大,树种结构繁杂多样,林内透光透气性差,林木竞高生长反映明显,林下目标树种更新困难,林木生长缓慢,幼树枯损严重,防护功能低。幼龄林:多为单层林,林分生长过密,空间竞争激烈,形成树冠窄小,树干纤细,尖削度大的低质林木,短期内自然稀疏能力弱,灌草总盖度高,林内卫生条件差。中龄林:目标树、辅助树、其它树和干扰树分类趋于明显,自然稀疏能力逐步呈现,林缘、路边、沟边等透光条件好的地带灌草盖度大,林内灌草分布相对均匀合理,但干扰树易受到病虫害浸染,短期内无法自然淘汰,林内卫生条件差。

人工林:日本落叶松纯林,由于初植密度过高,林分郁闭后,空间竞争激烈,林木竞高生长明显,自然整枝能力过强,形成树冠窄小,树干纤细,尖削度大的低质低效林木,林下灌草盖度极小,林分整体质量差。华山松纯林,生长比落叶松纯林相对较慢,自然整枝能力差,抵抗病虫害能力弱。

2 森林抚育对象

以森林分类经营为基础,与林业重点生态工程建设布局、植被区划、森林区划、森林立地分类区划等林业区划紧密结合,确定出主要森林类型。依据经营目的、主要树种、立地条件,经营周期等技术措施,在不同发育阶段拟出具体的经营措施。根据神农架林区生态重要性等级和生态敏感性等级,将神农架林区森林经营类型划分为3个类型区,即严格保护类型区、重点保护类型区和经营保护类型区。

严格保护类型区:是采取严格保育措施严禁抚育采伐。主要对像有特用林,即自然保护区的森林、森林公园的风景林。严禁抚育采伐,以保护生物多样性、维持特有自然景观等为主要目的。重点保护类型区:是以确保生态安全实行控制性抚育采伐。主要对象为防护林,即生态区位敏感性和生态地位重要性较高的水源涵养林、水土保持林以及列入国家重点公益林的森林。适度进行修枝、割灌、除草和低强度的抚育间伐等方式,以改善林内卫生,防止自然灾害为主要目的,最终使生态功能由脆弱转向稳定。经营保护类型区:是以生态和经济兼融而进行合理采伐利用。主要对象为中的用材林、薪炭林、经济林和地方公益林。应在有一定生态防护功能的基础上,根据培育目的进行集约化经营,将逆行演替明显趋势的人工林和天然次生林采取多次抚育。位于生态条件较好、生态环境稳定的人工林地块,要采取基地定向经营的模式进行更新择伐,合理控制密度,实行“栽针补阔、采针保阔”,逐渐形成复层混交异龄林;对低效人工林可以适度规模的采用传统皆伐体制,确定并保留好更新目的母树,以获得稳定的经济收益和可持续的林产品为目的。天然次生林要进修枝、割灌、除草和抚育采伐的方式,经营利用少量木材,满足森林产业发展需要。

3 森林抚育指导思想

以天然林资源保护工程一期建设成果为基础,在保护森林资源的同时经营培育好森林,提高森林质量和林地生产力,培植林业发展后劲,推进林区林业经济发展,增加林业职工收入,实现森林的社会效益、生态效益、经济效益的有机结合。

森林抚育施工作业坚持“去劣留优、去弱留强、去密留稀”,控制抚育强度,确保淘汰低价值,保留高价值林木来满足经营要求。在施工过程中,严格坚持“三看三砍三留”的原则。一看树冠,砍小留大,保证郁闭度合适;二看树干,砍劣留优,保证留优去劣;三看周围疏密度,保护幼树,砍密留稀,保证株距合适,植被分布均匀。采伐作业要做到安全可控,严禁“拔大毛”、“开天窗”等破坏森林资源现象发生。

3.1 生物多样性保护

神农架林区天然林树种结构繁杂多样,优势树种不明显,植物资源丰富。抚育间伐和割灌除草作业时,充分考虑主要乔木树种与林下灌草的伴生关系、生物多样性和生物链之间的相互依赖性等,也要考虑林分正常的生长空间。注意保护珍稀濒危树木和有生长潜力的幼树、幼苗,清理有害生物,有效改善林木生长环境,促进林木生长,提高森林蓄积量,增强森林生态防护功能。

3.2 森林健康经营

在实行修枝作业时,要保持枝干切口平滑,不撕裂树皮,以免造成伤疤难愈合影响林木健康。一般阔叶树一般采用平切法,针叶树采用留桩法,修枝时保留1~3 cm的残桩,以免切口相连造成环状剥皮,及时清理病虫害木。保持林分郁闭度在0.6~0.8之间,使林内通风处于良好状况,降低森林病虫害、森林火灾风险。

3.3 森林生态保护

森林抚育是保护和发展森林资源、改善生态环境,当抚育间伐使林下植被和林分结构受到破坏会引起水土流失,达不到理想的生态效果时,应结合实地实行穴状割灌除草或定株抚育,除掉有害生物,消除森林火灾隐患,切实保护好幼苗幼树,为目的树种营造良好的生长环境。

3.4 产业发展

对可利用的剩余物,及时收集、科学利用,发展森林产业,培植林业发展后劲,增加林业职工收入,实现森林的社会效益、生态效益、经济效益的有机结合,促进林区社会和谐。

4 森林抚育类型

神农架林区森林现状适合抚育间伐、割灌除草两种抚育类型,在抚育类型中适用疏伐、卫生伐、割灌除草等三种抚育方式。在天然次生林中多为混交林,林分密度大,树种结构繁杂,每个区域生长分布的树种少则十几种,多则30~40种,单一树种不能占绝对优势等特点,抚育间伐在施工前要进行林木分类和分级。

4.1 抚育方式确定条件

4.1.1 抚育间伐

在郁闭度大于0.8以上的中、幼龄林中实施。为定期采伐一部分林木的措施,淘汰劣质林木,调整树种组成、林木密度、优化林分结构和质量,改善树木生长环境和卫生状况,缩短森林培育周期,提高木材质量和工艺价值。采伐方式主要有透光伐、除伐、疏伐、生长伐。

4.1.2 卫生伐

在有华山松大小蠹、林业有害生物等危害,且受害株数占总株数的10%上时,进行卫生伐。清除病源木和有害生物,改善林内卫生状况,促进林木生长。

4.1.3 割灌除草

郁闭度小于0.6的幼龄林中实施。林分下层生长茂盛,灌草总覆盖度达到80%以上时,灌木高度高于或接近于目标树的高度,灌木杂草严重影响林下幼树幼苗生长的林分,实行割灌除草作业。清除妨碍树木生长的灌木、藤条、杂草,改善林木生长环境,促进林木生长。

4.2 林木分类标准

目标树:是培育目的树种林木。在林分中称优良木,树干圆满通直,天然整枝良好,树冠发育正常,生长旺盛,有培育前途的林木。在混交林中,树种组成比例占有相对优势林木,在林木分级中属Ⅰ级木。珍稀树种和保护树种列入目标树。辅助树:有利于促进优良木天然整枝和形成良好干形的,对土壤有保护和改良作用的林木,伐除后即可能出现林窗或林中空地。属亚优势木,多属辅助生长的伴生树,在林木分级中属Ⅱ级木。其它树:直径、树高均为中等大小,处于主林冠层以下或只有树梢能达到主林冠层。树干纤细,树冠窄小且偏冠,在林木分级中属Ⅲ级木。干扰树(采伐木):妨碍优良木与辅助木生长的林木。枯立木、濒死木、罹病木、被压木、弯曲木、多头木、霸王树、枝桠粗大与树干尖削度大的劣质林木,林木分级中属IV、V级木。

4.3 林木分级标准

Ⅰ级木:优势木,树高和直径最大,树冠很大,且伸出一般林冠之上,几乎不受挤压,为培育目标树。Ⅱ级木:亚优势木,直径、树高仅次于优势木,树冠形成林冠层的平均高度,侧方多少会受到挤压。树冠向四周发育,在大小上次于Ⅰ级木,为辅助树。Ⅲ级木:生长尚好,直径、树高均为中等大小,树冠能伸到主林冠层,但侧方受挤压,属中等木,为其它树,在不影响树种均匀分布时应伐除。IV级木:被压木,树高和直径生长都非常落后,树干纤细,树冠窄小且偏冠,处于主林冠层以下或只有树梢能达到主林冠层,但枝条在主干上分布均匀,树冠能伸入林冠层中,通常都是小径木,为干扰树,属伐除对象。V级木:濒死木及枯死木,处于主林冠层之下,生长衰弱,接近死亡或已经死亡。完全位于林冠下层,为干扰树,为优先安排的伐除对象。

4.4 森林抚育质量控制指标

抚育间伐:林分郁闭度不低于0.6;容易遭受风倒、雪压危害地段,疏伐后郁闭度降低不超过0.2;林分目标树种和辅助树种株数所占林分总株数的比例不减少;林分目的树种平均胸径不低于采伐前平均胸径;林分分布均匀,不造成林窗、林中空地等,出现林窗或林中空地则应进行补植;林木株数不少于该森林类型、生长发育阶段、立地条件的最低保留株数。卫生伐:伐除受林业检疫性有害生物及林业补充性有害生物危害的林木。蛀干类有虫株率20%(含)以下,采伐后郁闭度在0.5以下的,或出现林中窗的,要进行补植。采伐后对剩余物进行无害化处理。割灌除草:要综合考虑防止水土流失、促进天然更新、保护生物多样性等原则。为避免全面割灌除草破坏生物多样性,并同时减少灌草对幼树幼苗生长的影响,只割除目的树种幼树幼苗周边1米左右范围内影响幼树幼苗生长的灌木杂草。

4.5 森林抚育技术指标

4.5.1 抚育间伐

抚育间伐作业施工:伐除中幼龄林中枯立木、濒死木、罹病木、被压木、弯曲木、多头木、霸王树、枝桠粗大与树干尖削度大的林木和对妨碍优良木、有益木生长的林木,降低林分密度,调整树种组成,提高林分质量,增强林木抵抗自然灾害的能力。获取少量采伐剩余物,满足林业产业发展需要。

施工要点:坚持去劣留优、去弱留强、去密留稀,控制抚育强度,确保淘汰低价值、保留高价值林木来满足经营要求。充分考虑林分正常的生长空间、主要乔木树种与林下灌草的伴生关系、生物多样性和生物链之间的相互依赖性等,适度对干扰树进行伐除,割除有害藤本。在通行条件良好的公路沿线,割除道路上下30 m范围内的灌木杂草,并将上下各150 m范围内的采伐剩余物全部清理出林地,以利森林防火;超过200 m范围的采伐剩余物,难以清理出林地的,将枝梢理顺,就地垂直带状平铺林间。

4.5.2 割灌除草

割灌除草作业施工:割除目的树种幼树幼苗周边1 m左右范围的灌木杂草和妨碍林木生长的有害生物。施工要点:在春夏季节作业,结合山林实际,综合防止水土流失、促进天然更新,保护生物多样性等原则,清除幼树幼苗周围影响其正常生长的灌木杂草。为便于施工,实行带状抚育与定株抚育相结合,对于灌草丛生的区域,清理出施工便道,割除目的树种幼树幼苗周围1米左右范围内的灌木杂草,林内有害生物,保护珍稀物种,有效改善林木生长环境,促进林木生长,提高森林蓄积量,增强森林生态防护功能。

4.5.3 卫生伐

卫生伐作业施工:伐除受林业检疫性有害生物及林业补充检疫性有害生物危害的林木,割除有害藤本。施工要点:对采伐受检疫性病虫害危害的林木,应对采伐物全面清理出林地集中进行无害化处理;对无条件运出或清理难度大的区域,应局部集中统一进行无害化处理。必要时,还应当对所有伐根进行处理。对伐后出现的林窗进行补植。

5 建议

为更好实施森林抚育项目,以提高林分质量,改善森林环境、增强森林的生态和环境保护功能。根据森林抚育年度规模,按不同林型、不同立地条件、不同抚育方式等,在抚育或未抚育的地域中设有代表性的固定监测样地,每年进行蓄积量、生长量、植被盖度、碳汇、生态功能等调查对比,做出成效监测说明,充分挖掘林地潜力、发挥森林功能。

(责任编辑:郑京津)

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