華北落葉松人工林撫育間伐技術(shù)研究

王紅俊

（山西省呂梁山國有林管理局， 山西 臨汾 041000）

作為森林經(jīng)營過程中重要的培育措施——撫育間伐，是在幼林生長過程中，為了給保留木創(chuàng)造良好的滋生環(huán)境，而將其中部分林木采伐掉的森林培育方法。站在利益生態(tài)學(xué)的角度上看，撫育間伐既能夠培育森林又可以獲得部分木材，然而其側(cè)重點(diǎn)是培育森林。從調(diào)查分析可知，合理、科學(xué)地使用撫育間伐技術(shù)，不僅能夠使林木的生長加速，還能夠提高林木質(zhì)量和產(chǎn)量。一種良好的間伐手段，要在空間上應(yīng)使森林結(jié)構(gòu)合理分布,使森林的各種功效得到充分發(fā)揮；在經(jīng)營層面上要對森林的更新?lián)Q代有利,加快其生長速度，保障林業(yè)的生產(chǎn)合理化；在方法上要從可持續(xù)發(fā)展的理念出發(fā)。

1 撫育間伐開始期的確定

間伐開始期直接影響著林木的生長，過早或過晚都會(huì)對林木產(chǎn)生不利影響。因?yàn)椋^早的開始期，所得的間伐木不僅利用價(jià)值不高還會(huì)影響林木的正常生長；而過晚的開始期，會(huì)使得林分密度過大，根系相互擠壓，造成樹高和胸徑連年生長量下降，影響到林木的生長。

對于落葉松人工林撫育間伐開始期的確定，本文以呂梁山林區(qū)克城林場為例，樣地海拔500 m～1 400 m，下界與居民區(qū)及農(nóng)耕地相接，人為破壞嚴(yán)重。土壤為黃土母質(zhì)，厚度48 cm，腐殖質(zhì)層厚度17 cm，腐殖質(zhì)含量35.40%，土壤侵蝕度3%～10%，pH值7.50左右，石礫含量30%以下。天然降水量年均500 mm～560 mm左右，位于暖溫帶季風(fēng)型大陸性氣候區(qū)。年平均氣溫8.7℃，極端最高溫36.4℃，極端最低溫-23.2℃。通過隨機(jī)選取樣地中50株幼樹，測量其胸徑及樹高等參數(shù)，最后選取所測量對象中生長狀況良好的20株落葉松林木作實(shí)驗(yàn)樣品。實(shí)驗(yàn)證明，落葉松人工林開始間伐撫育應(yīng)選定在9.0 a～15 a之間，再次綜合考慮各方面因素最終選擇15 a為最佳時(shí)間。

2 撫育間伐間隔期的確定

間伐間隔時(shí)間,主要是通過間伐后林木的生長量重新下降的程度及其間隔時(shí)間來進(jìn)行定位。呂梁山國有林管理局為確定撫育間伐的間隔期，將實(shí)驗(yàn)林場的15 a生落葉松按照一定的株數(shù)比和間伐強(qiáng)度撫育，并長期綜合分析其生長過程的胸徑和材積情況。通過探討分析，由于該林區(qū)交通較方便,可以通過間伐強(qiáng)度小、間隔期短的原則，在此基礎(chǔ)上進(jìn)而確定落葉松人工林經(jīng)初次撫育間伐后的間隔期最好選取的時(shí)間為5.0 a。

3 撫育間伐強(qiáng)度的確定

通過實(shí)驗(yàn)證明，間伐強(qiáng)度對于留存林木的干型發(fā)育情況和林分生長量有著直接的影響，間伐強(qiáng)度過大，容易出現(xiàn)因林分突然曝光從而使得留存木不能適應(yīng)外界新的生長環(huán)境而破壞整個(gè)叢林的生長概況。因?yàn)?，?qiáng)度過大會(huì)使得林分不能充分利用外界的生產(chǎn)能力，并顯著降低撫育間伐的效果。同時(shí)，強(qiáng)度過小、撫育間伐時(shí)間太短，根本起不到應(yīng)有的撫育間伐作用，造成不必要的浪費(fèi)現(xiàn)象。所以，安排合理的間伐強(qiáng)度對有效地培育人工林具有深遠(yuǎn)的意義。

山西省呂梁山國有林管理局根據(jù)落葉松人工林胸徑與冠幅呈二次拋物線的關(guān)系，通過最小二乘法總結(jié)出冠幅直徑和胸徑的回歸方程:

式中：x為胸徑（cm）；Y^為冠徑（m）。

可以根據(jù)此方程算出落葉松的不同胸徑、冠幅徑的理論值,從而以此推測出不同徑級林木樹冠直徑，進(jìn)而根據(jù)圓的面積公式計(jì)算出落葉松所需的營養(yǎng)面積，最終為確定人工落葉松林在不同的胸徑范圍應(yīng)該保留的單位理論株數(shù)提供可靠依據(jù)。

營養(yǎng)面積計(jì)算公式：

式中：S為營養(yǎng)面積（m2）；Y^為冠徑（m）。

4 撫育間伐木數(shù)量的確定

采伐木數(shù)量的選擇與確定最好在撫育間伐前進(jìn)行，應(yīng)以“去除劣質(zhì)木保留優(yōu)質(zhì)木”為伐木的基本原則，當(dāng)在落葉松人工林撫育間對所需采伐的樹木進(jìn)行選擇時(shí)，最好采用將三四株Ⅰ級木構(gòu)成一個(gè)小群落的方法，因?yàn)榱帜痉植己懿痪鶆?，只有這樣才能夠提高撫育質(zhì)量。此外，由于人工林的林木分布相對平整,從以往的探索分析可知，如果林木呈正三角形分布時(shí)，可以使林木的土地和空間的利用率最優(yōu)化。鑒于此，山西省呂梁山國有林管理局在人工落葉松林的撫育間伐過程中,使用三角形選樹法。

該方法具體描述為，根據(jù)計(jì)算公式：L=……③

式中：H 為樹高（m）；D1為冠幅（m）；D2為胸徑（m）；L為株距（m）。正三角形的邊長選用所得的保留木的標(biāo)準(zhǔn)株距，從應(yīng)間伐林分的一端選出應(yīng)該保留的1株優(yōu)勢木，作為第一個(gè)正三角形的基點(diǎn)樹，然后從這個(gè)基點(diǎn)樹的附近,按標(biāo)準(zhǔn)株距來確定構(gòu)成三角形三個(gè)頂點(diǎn)的其他兩株優(yōu)勢木作為保留木。對在三角形內(nèi)的劣勢木進(jìn)行標(biāo)號，并作為最終采伐木。以此類推，不斷向周圍擴(kuò)大確定三角形保留樹的實(shí)際范圍，同時(shí)對非保留樹木迅速進(jìn)行標(biāo)號處理。

5 撫育間伐方法的確定

相關(guān)數(shù)據(jù)表明，當(dāng)前國內(nèi)外采用的撫育間伐方法種類繁多，但總的來說主要分為：綜合撫育間伐、上層撫育間伐和下層撫育間伐三種。而其中下層撫育間伐方法的使用較為普遍，也比較合理、可行。所謂下層撫育間伐，主要是根據(jù)具體落葉林的實(shí)際情況統(tǒng)籌兼顧，去掉不良林木而保留狀況優(yōu)良的林木，對整個(gè)林區(qū)做出合理的調(diào)整。該法在進(jìn)行間伐前，根據(jù)預(yù)定的間伐強(qiáng)度將相關(guān)林分，逐行機(jī)械地每隔一定株數(shù)采伐一株，使保留木都能占有一定的營養(yǎng)面積,并在林內(nèi)呈均勻分布。同時(shí)，采伐林木期間必須本著三砍三留的原則。下層撫育間伐具有靈活性大、作業(yè)簡便、出材量高等優(yōu)點(diǎn)，且能有效控制間伐強(qiáng)度，保證撫育質(zhì)量，如果事先對作業(yè)人員進(jìn)行培訓(xùn)，更能保證作業(yè)質(zhì)量。該方法適于冬季作業(yè)。

5 結(jié)語

綜上所述，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明撫育間伐既能夠提高單株木材材積的生長和林分的平均直徑，還能夠有效地改善林分的接受日照程度，所以幼齡林撫育間伐應(yīng)該是人工林撫育的發(fā)展趨勢，要不斷加快速生豐產(chǎn)林的發(fā)展勢頭，從而將林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展理念提升到實(shí)踐場面來。

本文通過實(shí)驗(yàn)最終確定最適間伐開始年限為15 a；經(jīng)首次間伐后，二次間伐的間隔期為5.0 a，并且此時(shí)林分胸徑和材積的生長狀況達(dá)到峰值。同時(shí)，通過冠幅直徑和胸徑的回歸方程來算出理論間伐強(qiáng)度時(shí)，還應(yīng)該考慮到各種實(shí)際因素，在不同的生長階段采取不同的間伐強(qiáng)度。此外，還將三角形選樹法引入到落葉松人工林撫育間伐技術(shù)的研究中來，從而確保保留樹分布均勻以及林相優(yōu)美，還能夠提高林分對日照的有效利用率,提高單位面積的木材蓄積量和木材的質(zhì)量。

[1]王家軍，張海濤.落葉松人工林撫育間伐主要技術(shù)指標(biāo)及方法的研究[J].黑龍江生態(tài)工程職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2006（04）.

[2]王啟美.不同撫育間伐強(qiáng)度對日本落葉松生長量的影響研究[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，（09）.

[3]姜生偉.落葉松人工林林木動(dòng)態(tài)模型的研究[D].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2009.

[4]周雪松.人工幼林的撫育間伐[J].中國林業(yè)，2009（07）.

[5]楊立國，王文明,劉紅潤.撫育間伐措施對天然林的影響概述[J].林業(yè)科技情報(bào)，2009（02）.

[6]施雙林，薛偉.落葉松人工林撫育間伐技術(shù)的研究[J].森林工程，2009（03）.