红椎目标树选择技术规程的研制

郭文福， 蔡道雄， 贾宏炎， 郝 建， 刘志龙

(中国林科院热带林业实验中心， 广西 凭祥 532600)

红椎目标树选择技术规程的研制

郭文福， 蔡道雄， 贾宏炎， 郝 建， 刘志龙

(中国林科院热带林业实验中心， 广西 凭祥 532600)

介绍了采取近自然林经营理论及其技术方法研制，旨在高效培育大径级珍贵用材的红椎目标树选择技术规程，包括规程制定目的意义、研制原则和规程的主要技术参数及内容，简要评价了这一行业标准预期的经济效益，提出了贯彻该标准的措施和建议。

红椎； 目标树； 近自然林经营； 规程

1 规程的提出

近十余年来，中国林科院热带林业实验中心通过参加实施“十一五”至“十二五”国家科技支撑项目有关专题、中德国际合作有关课题的研究，引进了德国近自然森林经营理念及其作业技术体系[4-7]，进行了红椎近自然林经营技术研究与推广。特别是近自然林目标树作业技术体系的研究应用取得重要成果。研究表明，在林分中选择出具有较高培育前途的优势木，以单株优势林木为经营对象，进行“优树优育”的目标树经营，是培育大径级珍贵用材的重要技术途径，对提高生产效率和减少成本，充分发挥该树种商品材的速生丰产性能及森林多种效益，具有十分重要的意义[3]。2015年4月，国家林业局批准下达了2015年林业行业标准制修订项目计划，正式将“红椎目标树选择技术规程”(下简称“规程”)的制定列入了计划。笔者为主要起草人，以下重点介绍该规程主要技术参数的研制结果及依据，并提出相关建议。

2 规程研制的原则依据与内容

2.1研制原则

遵循科学性、先进性、合理性和适用性的原则，力求做到科学规范、指标准确、可操作性强，既与国家相关标准接轨，又符合我国林业经营国情，对推动红椎近自然林经营技术的广泛应用有积极作用。

2.2研制依据

该规程研制的依据，主要来自承担单位参加有关科研项目，包括“十一五”至“十二五”期间的国家科技支撑项目专题“热带南亚热带近自然林营建技术研究”和国家科技支撑项目专题“西南大径级珍贵树种定向培育和多目标经营技术与模式”、中德国际合作课题等有关目标树作业法技术研究、中国林科院所基金课题“红椎大径材近自然林培育技术研究与示范”等项目的研究成果，同时参考近年来红椎林培育经营技术研究的论文、成果和专利等相关技术参数，以及其它树种人工林抚育经营的相关技术标准。

2.3研制内容

规程规定了适宜采用目标树作业法的适宜林分条件、径级培育目标、目标树株数密度、目标树特征指标描述、目标树选择起始期、目标树野外选择与标记等内容和技术要求。

3 主要技术参数

3.1适宜林分

当控制孔与压裂孔应力集中带没有连接或重叠，即控制孔与压裂孔应力集中带之间存在一段原始应力区时，控制孔不能及时发挥导向作用。随着压裂进行，压裂孔卸压范围逐渐增加，控制孔与压裂孔应力集中带必定连接，此时控制孔导向作用开始显现。因此，控制孔卸压范围大小对实现裂隙定向扩展至关重要。地应力又是决定钻孔应力集中带的重要因素，通常地应力越大，钻孔卸压范围越大，其次还与钻孔长度、孔径、排间距、煤体强度等因素有关[11-12]。因此，地应力是该技术在应用中需要考虑的一项关键因素。同时，探索如何提高控制孔导向作用对提高定向压裂效果至关重要。

红椎是我国南亚热带常绿阔叶林顶极群落的主要建群优势种，其中心分布区位于我国南亚热带地区，大部分位于北回归线以南的地区[8-10]。红椎天然林和人工林的生长表现均为早期速生，且旺盛生长期长，成熟的林分中有大径级和超大径级的林木单株，适合培育大径材。许多林学和生态学特性表明，红椎采取近自然林经营，可实现低成本、高效益的目标[3]。红椎又是对林地水肥条件和林分小气候环境高度敏感的树种，培育优质大径材须具备较好的立地条件和优良的林分结构[11-12]。因此，规程规定适用林分为立地指数16以上，林分郁闭度在0.80以上，林分胸径和树高平均连年生长量分别大于1.1 cm和1.2 m，优良木达120株/hm2以上的红椎纯林或混交林。

3.2目标胸径

目标胸径的确定是目标树单株作业关键技术指标之一，是近自然林经营人工林中采伐目标树的最小胸径要求。目标胸径的大小与树种生物学特征、木材加工利用的工艺成熟程度、木材市场及经营单位的经营水平能力密切相关。该标准根据对已有文献[9，11-12]、项目组进行的技术验证、大径级解析木数据分析结果，结合现有经营条件及社会经济发展水平综合确定红椎的目标胸径。调查表明，48 a生红椎天然林优势木平均胸径达58 cm，即年均生长量达1.2 cm；30 a生人工林优势木年均胸径生长量达1.5 cm。研究表明，无论是近30 a生的人工林，还是近50 a生的天然林，林分单株优势木年均材积生长量和连年生长量仍然处于高速上升状态，远未达成熟龄[9，12]，说明红椎为长寿、速生期长、单株材积生长量大的优良用材树种。 从木材加工工艺特点来看，红椎幼龄材易发生端裂[2]，而胸径40 cm以上成熟龄木材则材性稳定。因此，根据优质立地林木生长潜力及木材工艺情况综合分析，规程确定了红椎目标树的目标胸径为60 cm以上。如果在红椎非最佳区域的人工林，以及照顾到不同经营单位经营水平和经济条件与能力，目标胸径也可适当减小，这样可适当缩短目标树收获年龄，但其经济收益及森林的多种效益有所降低。

3.3目标树株数

目标树主要经营措施是：围绕目标树创造最佳的生长环境，包括光照、水肥营养条件等。以目标树直径生长达到最大化的林分抚育，其主要技术则为选择并伐除干扰树。因此，确定目标树株数密度时，首先预测目标树达到目标径级时的冠幅面积，并以冠幅估算目标树间的平均距离，以此估算每公顷的目标树保留株数。据研究，红椎优势木胸径与其冠幅存在直线关系规律[15]，以冠幅直径(假设林木树冠投影为圆形)作为目标树之间的平均距离，估算得出目标树间的平均距离约为其胸径的20～25倍。如目标树胸径确定为60 cm时，目标树冠幅按20倍胸径计算，目标树间的平均距离为12.0 m，若简单按林分目标树冠覆盖度为1.0算，则目标树约为70株/hm2。考虑到林分生长过程中存在病虫、风灾等不稳定因素及目标树选择主观判断的人为误差，为安全起见，选择目标树株数还需设置一定的保险系数，该标准设定的预选系数为理论值的1.3～1.7倍，规程确定混交林为90株/hm2，纯林120株/hm2。

3.4目标树选择开始期

目标树选择依据由红椎的树种生物-生态学特点、林学特性及生产经营的经济因素来综合决定。红椎遗传多样性较高[1，14]，实生起源的人工林树木个体间遗传变异较大，加之山地土壤异质性较高，林地水肥分布极不均匀，林木的坡位生长差异效应明显。据调查，红椎树高峰生长期约为造林后8 a～10 a，此时树木个体生长开始出现竞争，树高和胸径生长产生较大分化；造林后11 a～15 a，树高生长分化趋向稳定，优势木平均高约为13 m～15 m，胸径生长分化进一步加剧，自然整枝也较为剧烈，郁闭林分的优势木自然整枝高度可达6～10 m，此时开始目标树选择，并砍除干扰树，可充分发挥目标树的生长优势和潜力，并且可节约林木修枝的生产成本。因此，规程确定红椎造林后的11 a～15 a为目标树选择的合适年龄。

3.5目标树判别标准

根据国内外近自然林经营有关文献资料[15-19]及本项目组的课题研究，认为目标树的判断可从林分中树木的生长情况及林木健康状况、林木用材特性等几方面来判断。符合标准中四方面条件的林木为生活力强的高大优势木，干形圆满，健康状态好，有培育大径级材的生长潜力和长寿的基础。针对目标树选树标准制定及野外判断识别方法，项目组在野外现场经过多次反复观摩，以及制定草案后进行现场识别技术研讨和技术培训，草案编制材料是以现场观察结果及结合其他树种的研究成果而完成的，具有较好的可操作性。

4 预期效益

目标树单株选择技术是近自然林经营理论技术具体在红椎大径级材培育经营上的核心技术，能否熟练掌握目标树野外识别、准确高效的目标树株数定量选择是推广近自然林经营技术的先决条件，并直接影响近自然林经营目标。

(1)采用“半亩小样圆目标树现场选木方法”可大大节约选择目标树的作业成本。据验证，半亩小样圆法比一般常用的方形样地法，选择目标树的工效提高1倍以上。达到每人每天120株，约合作业面积1.3 hm2。

(2)该规程采取基于近自然林理论下的单株目标树经营技术进行高质量大径级材培育，可大大节约林分抚育间伐的作业成本，与普通森林抚育间伐相比，单株木抚育(包括第一次单株目标树选择与修枝、历次干扰选择与伐除)每次的抚育成本可降低40%以上。

(3)按单株目标树经营培育方式，预计胸径年均生长量可提高30%以上，林分大径级材产量比传统抚育间伐林分有较大提高，同时可缩短大径级材的培育年限，相应地提高木材的经济收益。

(4)按目标树单株经营方式培育大径级材，因人为干扰比传统间伐抚育林分小，较有利于森林生物多样性的促进与保护，人工林分的稳定性得到进一步加强，森林可持续经营能力得到逐步提高。

5 措施和建议

作为推荐性标准，不能采用强制手段，但可作为红椎及相似乡土珍贵用材树种大径级材培育经营管理的标准，为适应珍贵用材生产及质量确定的依据。

标准宣传和获取的难度也关系到该标准的贯彻程度。要通过多种宣传方式，如通过出版物、影视广播、示范基地、科技下乡和网络方式宣传标准，让科研院所、高校、生产单位和企事业单位的相关人员了解该标准制定的相关内容。

举办标准技术培训班、培训林农和技术人员，印发相关标准技术资料，强化标准的宣传与贯彻，提高林农对标准的认识和了解，促进红椎等珍贵用材林大径级材培育经营的标准化。也可以通过红椎目标树选择规程的宣传与推广，借鉴应用于其他类似的乡土珍贵用材树种大径级材的培育，达到标准较高的影响力。

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DevelopmentoftechnicalregulationoftargettreeselectiononCastanopsishystrix

GUO Wenfu， CAI Daoxiong， JIA Hongyan， HAO Jian， LIU Zhilong

(Experimental Center of Tropical Forestry， Chinese Academy of Forestry， Pingxiang 532600， China)

Based on the theory and technical regimesof closed-to-nature forest management，this paperintroduced the development of technical regulation of target tree selection onCastanopsishystrix，mainly for its significance，principles and the main technical parameters and contents，all of which are those technicalmeasurements for growing of high valuable woods with diameter.Alsothe economic benefit expected when the regulation to be used was briefly evaluated.At last，the measures and suggestions are put forward for its practical use.

Castanopsishystrix； target tree； closed-to-nature management； technical regulation

2015-11-18

中国林科院基金项目“红椎大径材近自然林培育技术研究与示范”(CAFYBB2014MB006)；“十二五”国家科技支撑项目专题(2012BAD22B0105)。

郭文福(1962-)男，广西北流人，教授级高工，主要从事森林培育研究与技术推广工作。

S 792.17

A

1003-5710(2016)01-0134-04

10.3969/j.issn.1003-5710.2016.01.000

(文字编校：龚玉子)