熊鹏炜
(平凉市关山林业管理局 甘肃,平凉 744100)
关山林区是甘肃省十大国有林区之一,是甘肃陇东地区重要的水源涵养林,在调节气候,保持水土,保证农业稳产高产方面发挥着举足轻重的作用。是平凉乃至陇东地区重要的水源涵养和经济社会发展的生态屏障,由平凉市关山林业管理局管理,下设马峡、玄峰、海龙、麻庵、红崖山5个国有林场。地处华亭县西南部,北与宁夏回族自治区泾源县和六盘山林区接壤,西与庄浪县相连,南与陕西省陇县毗邻。林区总面积52万亩,有林地面积39 万亩,人工林以落叶松、油松和华山松为主。2014 年,通过学习河北木兰林场的近自然经营技术,探索出了适合关山林区森林经营新模式,对森林经营进行了不断的探索。
近自然森林经营是遵循自然规律,按照森林的自然生长发育规律,在森林整个经营周期内设计和实施各项经营活动,依托自然条件,借助自然力量,通过调整影响森林生长发育的不同的自然力和不断改变优化森林的经营过程,加快森林培育进程,达到森林的树种组成乡土化、林分结构多层化、综合功能最大化,从而使森林的生态、经济和社会效益达到最佳结合,培育接近自然状态而结果又优于自然状态,森林各项功能完备且利用价值高的森林经营体系。
以目标树为主的全林经营是在保障目标树生长空间条件的同时也注重目标树以外其他树木的培育。要确保目标树林分在生长状况、结实能力、林下更新始终处在一个较高的水平上,使该区域林分的主要建群树种,以目标树为主的森林经营活动所涉及的林分面积和林木株数占林分的1/10,这个强度的森林经营活动保持了森林生态系统的基本的物质能量关系和主要生态功能,对森林生态系统的影响微乎其微,森林自然生态系统完全可以自我修复和恢复的。
以目标树为主的全林经营是在保障目标树生长空间条件的同时也注重目标树以外其他树木的培育。提高区域内全部林木生长量、价值总量以及和中间收益的森林培育措施。
目标树全林经营主要技术措施:保留选定目标树,伐除干扰树,适当择伐次级目标树,其余非干扰树和非目标树进行均质经营。
预期目标:目标树的培育周期依据树种不同一般确定为60~120年、终伐胸径50~80cm、树高20~28m,目标树单株蓄积达到2.003m,每公顷株数80~150株,蓄积量达到200.3m/hm以上,抚育间伐作业期每轮5~7年。通过多次抚育,稳步实现单一纯林向复层针阔混交异龄林过度。
通过此种经营方式,经理期内收益可比常规经营蓄积量增加75%以上,材积增加80%以上,目标树区域林分中大径级材出材率比常规经营林分出材率翻一番,可以达到整个经理期内收益均衡,终期收益翻番的效果。
初选对象起源要求实生,抗病虫害能力强的优质、高价值乡土树种,树木进入幼龄林后期或中龄林前期,冠层处于林分的优势层或亚优势层;树干通直、冠形丰满、生长状态良好,高生长达到10m 以上、胸径在10cm 以上无分叉,无受损,无病虫害,无瘤,没有枯梢;树木不能倾斜;树木外观健壮、冠形丰满、生长状态良好。
用目标树选择标准,依据目标树间距要求,在目标区域选择树高10m以上,胸径在10cm以上的优势木中选择目标树,标记目标树。目标树采用相邻等边三角形交错的方法布设,在三角形顶点附近选择目标树,目标树的间距为三角形的边长(如图1)。
图1 目标树布设示意图
目标树的距离,根据林分林龄大小和疏密程度,按目标树终伐胸径的15~20倍确定,一般在8~12m之间。每公顷目标树株数和目标树之间的平均距离由下面计算公式所得:
F=10000m/目标树株数(目标树株数n=成熟林的每公顷胸高断面积/单位株数的胸高断面积)(如表1)。
表1 终伐胸径下目标树相邻间距和数量对照表
在选择目标树的同时,考虑到木材市场价格因素及短期内获得收益,在区域内目标树与目标树之间保留相应数量的次级目标树,按照同等条件进行培育和管理,也可叫辅助目标树或辅助木,次级目标树应逐步采伐,防止目标树被破坏后,缺少目标树,影响目标林分整体培育。
一是标记目标树和干扰树,并伐除干扰树。对选定的目标树和辅助木分别用红、蓝两色油漆分别在胸高位置处进行标记,同时要对目标树编号,建立目标树经营管理档案,记录所选目标树的年龄、树高、胸径、树种等测树因子。二是当目标树出现死枝或濒死枝时进行修枝,修枝采取斜切法,沿树干下方向上斜切,切口与树干夹角不大于30°,刀口要平滑,树上留桩低于1cm。修枝强度一般以中等强度整枝为合适,修枝高度为树高1/3~1/2。修枝沿着树干表皮进行,方向为从下向上,刀口要平滑,不能撕破树皮。三是清除目标树周围2m范围内的灌木、蔓藤等。四是加强目标树管护,避免牲畜破坏、薪材采伐,预防森林火灾等。五是建立检测样地,以后每5年测量一次,为日后监测目标树生长状况提供依据。
在对目标树进行特别关注的同时,实施全林经营,对全地块进行综合抚育。过密和质量低劣没有培养前途的林木按照间密留匀,去劣留优、砍小留大的原则进行伐除,提高全林生长量、价值量和中间收益。人工林中天然更新的乡土树种,需采取扩埯、围栏、割灌等保护措施。在采伐和搬运过程中应注意对林下天然或人工更新的幼树进行保护,同时不应损伤其他目标树。
经过数轮抚育间伐和替补措施,使目标树每亩保留在8~10 棵,成为大径级优质资源,辅助木成为中间利用价值。在锁定目标、精准抚育中,逐步形成树种丰富、结构多样的复层林、异龄林和混交林,使森林的生态效益、经济效益和林地生产力达到最大化。
关山模式目标树全林经营目标是培育优质大径材油松、落叶松,近期建成经济价值高、生态效益好的落叶松和阔叶异龄混交林,最终形成以红桦、辽东栎为主的近自然林,最终达到恒续林状态。
按照这一思路,从2013 年开始,关山林区马峡、玄峰山、海龙山、麻庵、红崖山5个国有林场每年在森林抚育作业区内,分别选择地块相对集中,林木密度较大,具有较好培育前途的华北落叶松人工纯林作为目标树全林经营示范点。截至目前建立目标树全林经营示范点12 个,面积2500亩,选择目标树21500株,初步培育完成近自然结构恒续林9500亩。对选定的目标树建立目标树经营管理档案,用红漆进行了标记,挂牌编号,记录目标树的立地坐标、树种、胸径、树高等监测因子。同时选择同海拔、同坡向的非目标树地块作为对照,逐年测量,对比分析掌握目标树的生长状况。
通过近几年的示范点调查对比分析,示范点落叶松蓄积10.5m/亩,平均年生长量树高0.84m,胸径1.4cm;目前已培育成的恒续林林下更新阔叶树种红桦平均年生长量树高1.2m,胸径1.3cm。经过目标树全林经营技术措施抚育的林分,林分环境明显改善,群落物种数由46种增加到71种,增加54.3%。林分生长量显著提高,目标树胸径年生长量比未进行近自然林抚育改造林分提高175%,形成了针阔异龄混交林,林分结构趋于合理,林木生长环境得到显著改善;森林生态系统的健康度和稳定性大幅提高。实现了经营模式由传统用材林向多功能森林转变,人工针叶纯林向多树种混交林转变(如图2)。
图2 近自然经营模式下油松红桦复层异龄林
近自然状态下的以目标树为主的全林经营,就是在育苗、造林、施肥、抚育等环节投入人力和经费的营林活动,期间通过采伐目标树和干扰树,达到调整森林结构、影响森林的生长过程,而把其他培育森林生长发育的工作交给自然,从经济效益看,投入大于产出。而且目标树采伐后不影响和破坏森林生态系统的整体效益,森林景观格局意不受影响,形成的林中空地更有利于加快林下阴性树种天然更新速度和幼树的生长,为森林提供了类似于自然干扰形成的景观斑块特征,而林中优良高大的目标树更进一步增加了森林的感染力,森林的从文化功能增强了。
所以,以目标树为主的全林经营体系下的近自然森林充分地体现了森林的生态、经济和文化价值,这种关山模式的进一步推广必将带动陇东地区乃至甘肃全省森林经营水平的显著提升。