郭建明
(山西省管涔山国有林管理局,山西 宁武 036700)
森林抚育是管涔山林区可持续发展的一项重要内容。森林抚育的目的是科学调整区域内林分不同树种组成和密度,合理利用土壤养分与水分等生长因素,从而有效改善林木的生长发育环境,缩短森林从幼龄林到成熟林的周期,提高林木的经济效益和生态效益。森林抚育工作主要分为林木抚育和林地管理,内容包括除草、松土、间作、施肥、灌溉、排水、去藤、修枝、抚育间伐、栽植下木等工作,其中抚育间伐是森林抚育的中心环节。在此,笔者对管涔山林区森林抚育间伐技术进行探讨,仅供参考。
管涔山林区位于吕梁山脉北端。区内地形主要以山地为主,约占整个林区的95%左右,主峰为芦芽山,最低处为潘家湾海拔1346m,最高峰为荷叶坪海拔2787m。地势自西北至东南由高到低。气候属大陆性季风气候,但由于区内海拔高差较大,地形复杂,形成了一部分山地小气候区域。年均气温6.50℃,年降水量在500mm~700mm之间,年无霜期130d~170d。林区属于黄土高原土石山区的水源涵养、防护林和用材林区,全境均处于“三北”防护林体系之内,是华北地区林相最好的林区。植被类型为森林植被和草地植被,树种以云杉、华北落叶松为主。
抚育间伐是森林培育的一种重要技术手段,是新林形成至成熟林采伐之间促进林分快速健康生长的一种抚育方法。天然林生长初期,具有密度大、分布不均匀的特点;人工林在栽植前会进行造林设计规划,根据不同的造林目的和树种特性设计不同的林分密度。造林之后,随着林木生长,林木高度、胸径及冠幅不断增大,单株林木的生长空间不断被压缩,从而影响林木正常生长。根据天然林和人工林的自身特性,在林木生长过程中进行抚育间伐是十分必要的,也是保证森林健康发育、林木快速生长的有力措施。抚育间伐的好处:一是伐劣留优。树木生长初期每木生长速度和质量各不相同,通过抚育间伐,剔除材质较差及生长不良的树木,从而提高森林的整体质量;二是促进林木快速生长。通过抚育间伐降低林分密度,使保留木的生长空间增加,单株树木可以获得更多的营养、水分及光照,根系和树冠得到舒展,促进林分快速生长,缩短生长周期;三是改善林分卫生状况。通过抚育间伐,清除生长弱势木、病虫害侵染木、枯死木及杂灌木等,提高林地卫生状况,促进林木健康生长。
管涔山林区抚育间伐树种主要有华北落叶松、云杉、油松、白桦、山杨、辽东栎等,起源分为人工林和天然林。人工林及天然林中的单层同龄纯林按照生长状况可以分为5个等级,分别为Ⅰ级木(优势木)、Ⅱ级木(亚优势木)、Ⅲ级木(中等木)、Ⅳ级木(被压木)和Ⅴ级木(濒死木及枯死木);天然混交林或复层林林木分为3个等级,分别为优良木、辅助木和有害木。林木也可整体分为4类:即目标树、辅助树、干扰树和其他树。目标树,是指生长状况优良、没有病虫害侵染及没有物理损伤的林木;辅助树,是指对生物多样性、林分结构、土壤组成等有正面影响的林木;干扰树,是指对目标树及辅助树正常生长有不良影响的林木;其他树,除上述3种林木之外的林木。间伐对象包括幼龄林或中龄林,林木出现明显的分化,树高、胸径及材积年生长量连续3年出现下降;新生林木的生长受到保留木的抑制;遭受霜冻、风雪、冰雹等自然灾害及病虫害的林木。
森林第一次间伐是森林抚育的重点。间伐时间要综合考虑林木自身特性、自然地理环境及当地的经济条件等因素。间伐时间选择常见的判断要素,主要包括以下几个方面:第一,观察树冠的大小。当树冠高度与树干高度比例为1∶2时,可进行首次间伐;第二,根据林木生长量进行判断。当林木的树高、胸径及材积的年生长量开始出现下降时,需要进行林木间伐;第三,根据森林郁闭度来判断。当天然林郁闭度达到0.70以上,或人工林郁闭度达到0.8以上时,可进行林木间伐;第四,根据林木胸径分布是否均匀来判断,当有1/3的林木胸径明显小于其他林木时,可适度进行间伐;第五,根据区域内当年气候条件及当地地形条件来判断,当森林遭受自然灾害时,可适当提前进行间伐;第六,根据当地经济、交通条件和市场需求来判断,如果当地交通便利且木材市场供小于求,可适度将间伐时间提前。
间伐强度是进行林木采伐时,单位面积内采伐林木株数的百分比,主要指标包括郁闭度、间伐株数和蓄积量。郁闭度指标是,单次间伐林分郁闭度的降低不得高于0.2,同时采伐后不能出现天窗,即首次间伐后林分郁闭度应≥0.7,第二次及以后间伐后的郁闭度应≥0.6,土壤贫瘠、气候干旱及岩石裸露区域每次间伐后的郁闭度应≥0.7。间伐株数指标,是由《森林采伐限额管理》规定的目标树种每公顷的保留株数来决定的。树种不同单位面积内保留株数不同,树种相同径阶不同单位面积内保留的株数也不尽相同。蓄积量指标,是以透光为目的的抚育,采伐林木的蓄积量占总蓄积量的15%左右;以生长为目的的抚育,天然林采伐林木的蓄积量占总蓄积量的15%~20%,人工林比例为10%~20%
透光伐是在林木生长初期,森林即将进入郁闭阶段采用的抚育间伐方法。该阶段森林中高大草本、藤本、灌木及上层保留木和目标树种中的生长弱势木、病虫害木及无培育前途的林木,会严重影响目标树幼树的正常生长,通过透光伐来调整树种组成和林分密度,削除非目标树对目标树的生长抑制,提高目标树的生长空间。透光伐又分为全面伐、团状伐和带状伐3种方式,全面伐是将影响目标树生长的乔木、灌木、草本等全部伐除;团状伐是仅在稠密的树丛中对乔木、灌木、草本等进行伐除;带状伐是将天然更新的针阔叶混交林,按照保留带和抚育带进行间隔划分,保留带宽度约3.50m,抚育带宽度约1.50m,采伐时仅对抚育带内的林分进行间伐。
疏伐是在林木生长中期,林分已经完全进入到郁闭阶段,为了抑制和清除影响目标树生长的其他树种而采取的一种间伐方式,包括下层疏伐、上层疏伐、综合疏伐和机械疏伐。下层疏伐目标是,全部Ⅳ级、Ⅴ级木,部分Ⅲ级木和少数生长不良的Ⅱ级、Ⅰ级木;上层疏伐目标是,混交林中目标树树冠上方的霸王树、上世代残留树和生长不良的林木;综合疏伐是,针对多次采伐后形成的复层混交林和天然混交林,保留优良木和辅助木,清除有害木;机械疏伐主要针对人工林,按照一定的株行距保留林木。疏伐的原则是砍密留稀、砍劣留优和砍弱留壮,为保护生物多样性,对不影响目标树生长的乔灌木尽可能保留。
生长伐是林木经过前期和中期透光伐和疏伐之后,林分已经趋向稳定,进入到快速生长期,伐除部分生长状况不佳、树干不良的林木,从而进一步促进森林的健康发育,提高林木的质量和产量。生长伐的具体操作方法与疏伐相同,同样分为下层抚育、上层抚育、综合抚育和机械抚育4种方式。通过生长伐可以培育大径材,在疏伐之后继续对林分进行梳开,加快林木胸径生长速度,缩短林木的主伐年龄。