油松人工林近自然经营强度研究——以太行第一山国有林场为例

陈学武

（陵川县田园农业投资发展有限责任公司，山西 陵川 048200）

1 林分及研究小班概况

1.1 林分状况

陵川县太行第一山国有林场经营总面积9 035.71hm2，其中有林地面积7 453.95hm2，人工林面积5 778.97hm2、占77.50%。这些林分，多数为20 世纪六七十年代营造的人工林，林种全部为国家级公益林。油松纯林在改善当地生态环境中发挥着重要作用。但是，随着极端气候以及人为因素影响，油松纯林森林病虫害、火灾发生不断，林地土壤肥力下降，林木分化明显，单株生长量逐渐缓慢，不稳定性开始显现，林分结构、树种组成急需进行调整、更新。为树立确保以“安全性、稳定性、多效性、景观性”为一体的森林经营理念，进行科学森林经营活动，确定合理采伐强度，引导正确森林经营方向尤为重要。

1.2 试验区域概况

选择区域位于该林场棋子山林班，区域内海拔高度在1 400m～1 450m 之间，土壤厚度在50cm～65cm 之间，年平均气温9.2℃，年降水量600mm。国有林林地总面积1 634.57hm2，树种组成全部为油松，树龄均在60 年左右，这些林分均经过了3 次疏伐作业，目前每公顷保留株数870 株～1 275 株、每公顷蓄积52.638m3～108.623m3；林下天然更新幼苗幼树每公顷300 株～720 株，更新等级较弱，二代林形成特征不明显。

1.3 试验小班林分概况

试验研究小班位于该林场棋子山林班苇水村8号小班，阴坡，坡度220°，面积14.53hm2，实际作业面积13.3314.53hm2，起源林种人工林，树种组成10 油-栎，郁闭度0.81，每公顷平均株数870 株，平均胸径21.20cm，平均树高8.90m，林木平均枝下高6.70m，平均冠幅5.40m（东西4.80m，南北6.0m），每公顷蓄积量68.8263m3；林下天然更新幼苗幼树每公顷630株，更新等级较弱，灌草盖度35%，灌木种类主要有绣线菊、连翘等，草本有羊胡子草、地榆等。

2 设计路线

林分近自然经营采伐强度是一个动态、量变指标。随着林木生长不同阶段、立地条件、采伐时间，要进行动态量变监测，主要包括乔木林生长量、林下灌草生长量、森林土壤变化量、微生物变化量等，结合数据分析，确定不同阶段抚育采伐强度大小。

（1）根据本场油松人工林分布现状、林龄、郁闭度、密度、立地条件等主要指标进行经营区域划分。

（2）确定各种不同立地条件拟计划施工的区域，选择当年森林抚育中油松人工林最具代表性作业小班，以小班为单元在全林分调查、踏查的基础上确定该小班森林经营方向和措施，然后设置固定样地进行调查。根据样地调查编制实施方案，按照重、中、弱、对照4 个类型进行采伐强度类型设计，其中重度抚育蓄积采伐强度20%～25%，株数采伐强度26%～30%，目标树确定为5 株～6 株；中度抚育蓄积采伐强度11%～19%，株数采伐强度20%～25%，目标树确定为8 株～10 株；弱度抚育蓄积采伐强度＜10%，株数采伐强度＜19%，目标树确定为10 株～12 株。对照样地不采取任何经营措施。

（3）设计每个采伐强度固定样地按照上、中上、中下、下进行4 次重复布设，即重、中、弱、对比共布设16 块标准样地（16 个实验单元），对作业小班由于受地形影响而达不到上述4 次重复的，可以单独进行灵活布设。

（4）根据固定样地确定的采伐强度，按照每个实验单元面积大约0.80hm2～1.0hm2进行施工作业。

（5）结合森林抚育作业项目每年开展1 个～2 个类型的采伐强度研究，本次开展1 个类型。类型主要是指森林生长立地条件特征、树种结构特征、林龄结构特征、密度结构特征、天然更新等级特征等。本次选择苇水村8 号小班具有代表性。

（6）按照系统性施工原则，全林分进行抚育作业，团状分布的林木宜抚则抚，对影响目标树和Ⅰ、Ⅱ级木生长的干扰木宜伐则伐，保留目标树、辅助树，林中空地宜补则补。施工作业采伐强度和布设固定样地设定的采伐强度相同，全林分内布设4 次重复，可用明显地物标志和其他辅助物进行区分。但每个作业单元面积不少于0.80hm2～1.0hm2。

（7）施工过程中严格执行作业设计标准。施工结束后要建立永久性固定样地，按照施工结束后1 年、3 年、5 年观察固定样地内不同采伐强度下目标树及保留木树高、胸径等因子生长量变化及林分蓄积变化量、冠径变化、林下灌草盖度变化量、林下天然更新幼苗幼树变化量等，并建立模型数据。

根据上述分析，确定的设计路线为：确定森林经营理念→选择作业小班→作业面积确定→确定固定样地布设数量→全小班踏查→固定样地布设→固定样地调查→数据整理→开展施工作业→固定样地复查→实验数据对比→确定合理采伐强度。

3 试验比较

3.1 设计采伐强度为轻度的复核试验数据

目标树保留10 株，经过样地调查，目标树平均高生长增加30cm，胸径增加0.40cm；其他保留木平均胸径生长量增加0.20cm，平均高生长量增加25cm。标准地内蓄积量生长比较3 年前伐后保留的蓄积生长量增加0.1994m3。标准地内保留树木的冠幅东西增加30cm，南北增加38cm，冠幅平均增加34cm。天然更新的幼苗幼树生长不良。

3.2 设计采伐强度为中度的复核试验数据

目标树保留8 株，经过样地调查，目标树平均高生长增加36cm，胸径生长增加0.65cm；其他保留木平均胸径生长量增加0.34cm，平均高生长量增加30cm。标准地内蓄积量生长比较3 年前伐后保留的蓄积生长量增加0.2223m3。标准地内保留树木的冠幅东西增加28cm，南北增加35cm，冠幅平均增加32cm。天然更新的幼苗幼树，冠型圆满，杆型通直；林中空地补植的辽东栎生长发育良好。

3.3 设计采伐强度为重度的复核试验数据

目标树保留6 株，经过样地调查，目标树平均高生长增加42cm，胸径生长增加0.62cm，其他保留木平均胸径生长量增加0.40cm，平均高生长量增加36cm。标准地内蓄积量生长比较3 年前伐后保留的蓄积生长量增加0.2028m3。标准地内保留树木的冠幅东西增加40cm，南北增加40cm，冠幅平均增加40cm。灌木盖度的加大，抑制了林下幼苗幼树生长。

3.4 对照样地的复核试验数据

目标树保留10 株，经过样地调查，目标树平均高生长增加20cm，胸径生长增加0.26cm；其他保留木平均胸径生长量增加0.16cm，平均高生长量增加12cm。标准地内蓄积量生长比较3 年前伐后保留蓄积生长量增加0.1024m3。标准地内保留树木冠幅东西增加22cm，南北增加28cm，冠幅平均增加25cm。

4 试验结论

（1）不同采伐强度均能促进林木生长，但中度采伐强度（即蓄积采伐强度在11%～19%之间，株数采伐强度20%～25%之间）和重度采伐强度（即蓄积采伐强度在20%～25%之间，株数采伐强度26%～30%之间）林木生长量最大。

（2）中度采伐强度能促进林地正向演替，不会影响第二代林分的形成。

（3）重度采伐强度应用后林木稀疏，灌草盖度增加较大，不利于二代林生长，对林分正向演替有影响。

（4）轻度采伐和对照样地由于采伐量较少或没有进行采伐，林木生长空间受限，林下灌草及天然幼苗幼树等生物量变化不大，所以收不到抚育效果。