撫育間伐對(duì)杉木生長的影響

張國慶

(國營朝陽縣東五家子林場(chǎng),遼寧 朝陽 122000 )

杉木在我國的自然分布和人工栽培較多,一方面促進(jìn)了我國林業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,另一方面對(duì)我國的生態(tài)環(huán)境起到改善作用。撫育間伐措施對(duì)于促進(jìn)杉木的生長具有較大的影響,提高杉木的造林面積和總產(chǎn)量,在長期的研究中,形成了較完善的杉木造林技術(shù)體系[1]。

1 撫育間伐對(duì)杉木生長的影響

1.1 撫育間伐的原則

杉木的生長過程中實(shí)施的撫育間伐措施在本質(zhì)上是以該樹種的生長發(fā)育規(guī)律為指導(dǎo),采取去除劣質(zhì)植株,保留優(yōu)質(zhì)植株,從而提高林木整體質(zhì)量的一種林業(yè)經(jīng)營方法。通過在杉木林成熟主伐之前,定期實(shí)施重復(fù)間伐部分樹木,以此調(diào)整杉木林的林分組成,盡可能降低林區(qū)的林分密度,為林木的生長創(chuàng)造更為良好的衛(wèi)生條件,從而提高杉木的抗逆性,實(shí)現(xiàn)速生、豐產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)目的的措施。杉木撫育間伐雖然采取的是一種中間利用采伐手段,不過其核心目的仍然是推動(dòng)林區(qū)林木的持續(xù)速生,保障林分產(chǎn)量和質(zhì)量[2]。杉木的生長發(fā)育規(guī)律與其他樹種相似,其都需要經(jīng)歷幼齡、壯齡、中齡、近熟、成熟和過熟等幾個(gè)生長發(fā)育階段,但是在造林實(shí)踐的時(shí)候,考慮到杉木的生長速度較快,所以通常將其分化為幼樹、速生、干材、成熟4個(gè)階段。在杉木造林后郁閉之前,杉木屬于個(gè)體生長的狀態(tài),其林分群體結(jié)構(gòu)特征在這個(gè)階段之中還沒有完全表現(xiàn)出來,而在林分郁閉之后,其將形成森林群體,林木生長不僅是個(gè)體生長,還存在群體之間的相互作用,即當(dāng)林分密度過高的情況下,個(gè)體的生長將會(huì)受到一定程度的限制,從而影響到整體的林木產(chǎn)量[3]。

1.2 杉木的經(jīng)營密度

當(dāng)前杉木經(jīng)營過程中,進(jìn)行對(duì)密度進(jìn)行確定的方法主要有如下2種:根據(jù)種植數(shù)量和胸徑來明確密度。該過程中需要考量的關(guān)系是林分蓄積量、林分密度、林分發(fā)育條件的相關(guān)參數(shù),在明確這些數(shù)據(jù)之后,即可對(duì)適宜的密度進(jìn)行了解;根據(jù)樹冠與胸徑確定經(jīng)營密度。對(duì)一定徑階對(duì)應(yīng)的樹冠面積進(jìn)行了解,從而確定單位面積上的立木株數(shù),在這一數(shù)據(jù)的指導(dǎo)之下實(shí)施具有針對(duì)性的撫育間伐措施。當(dāng)然,在現(xiàn)階段的技術(shù)背景之下,除了利用傳統(tǒng)的方式對(duì)具體密度進(jìn)行計(jì)算之外,相關(guān)單位和人員還可以利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)多種撫育間伐要素,如立地條件、培育目標(biāo)、生長狀況和經(jīng)營水平等進(jìn)行協(xié)同,從而更為精確地了解杉木撫育間伐的具體密度,以此為基礎(chǔ)確定撫育間伐措施[4]。

2 杉木撫育間伐技術(shù)的要點(diǎn)

2.1 杉木撫育間伐實(shí)施的時(shí)間

撫育間伐如果間伐時(shí)間過早,則相關(guān)措施對(duì)于林木的生長將無法起到較為顯著的促進(jìn)作用,同時(shí)也無法取得可用的間伐材。而如果間伐的時(shí)間過晚,林分密度過大,則會(huì)導(dǎo)致杉木的樹冠和根系生長受到較為明顯的抑制,其直徑生長量將會(huì)較大程度降低,逾期間伐不僅會(huì)干擾到對(duì)應(yīng)植株的生長,還會(huì)對(duì)材種的規(guī)格和培育年限形成影響。正是因?yàn)檫@些情況的存在,所以在間伐的時(shí)候應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確地把握時(shí)間,以提升撫育間伐效果。杉木的首次撫育間伐,需要考量的因素包括實(shí)際的生長發(fā)育特性、立地條件、造林密度、郁閉度、交通和間伐材的利用價(jià)值等。通常來說,造林密度在4500株/hm2的杉木在造林之后的3年左右,其胸徑生長速度最快,而在造林后的5年左右,胸徑生長將會(huì)開始顯著降低,因此對(duì)這一密度的杉木進(jìn)行撫育間伐的時(shí)間可以選在5～6年左右[5]。但是需要注意,這個(gè)時(shí)間段進(jìn)行間伐可能會(huì)出現(xiàn)小徑材利用價(jià)值不高的現(xiàn)象,所以實(shí)際工作開展的時(shí)候可以根據(jù)對(duì)材料的利用情況,適當(dāng)推遲1～2年。而如果造林密度為3000株/hm2的杉木,其胸徑生長顯著下降的時(shí)間則是在9～10年左右,可以將這一時(shí)間作為撫育間伐工作實(shí)施的節(jié)點(diǎn)。如果種植密度在2000株/hm2,其胸徑生長的旺盛期可以長達(dá)8年,在進(jìn)入第9年之后會(huì)降低,10～11年左右會(huì)顯著下降,所以撫育間伐的時(shí)間在10～11年為最佳。

表1 不同造林密度杉木胸徑連年生長量平均值 cm

2.2 杉木撫育間伐的方法

杉木撫育間伐措施較為多樣,常見的方法包括透光伐、疏伐兩種,透光伐在應(yīng)用的時(shí)候主要是在杉木處于幼齡階段的時(shí)候進(jìn)行,核心目標(biāo)是對(duì)林區(qū)的林分形成調(diào)整,從而改善幼齡期植株的生長狀況。透光伐比較適合應(yīng)用于半天然或人工杉木混交林之中,當(dāng)前透光伐也可以分為全面、團(tuán)狀、帶狀撫育間伐3種方式。疏伐則是常用于中齡林,目標(biāo)是為了解決林木之間存在的矛盾,在這種撫育間伐措施之下,能夠起到調(diào)整林分密度和促進(jìn)保留木生長的作用。疏伐的類型可以分為下層疏伐、上層疏伐、綜合疏伐、機(jī)械疏伐4種類型。

2.2.1 下層疏伐。指的是將杉木林區(qū)處于樹冠下層的,生長情況落后的植株、瀕死植株和枯立木進(jìn)行清除。杉木林區(qū)頂端優(yōu)勢(shì)特征非常顯著,處于下層的植株生長狀況普遍較差,品質(zhì)不高,對(duì)這些植株進(jìn)行清除并不會(huì)對(duì)林區(qū)的整體生態(tài)形成直接影響,因此效果比較良好。

2.2.2 上層疏伐。指的是針對(duì)林冠上層的林木進(jìn)行清除,不過這種撫育間伐技術(shù)在杉木之中應(yīng)用較少,因?yàn)樘幱谏蠈拥纳寄就ǔ６加斜容^顯著的遺傳優(yōu)勢(shì),生長后勁較大,且這些植株的經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高,如果將其清除反而會(huì)導(dǎo)致林分質(zhì)量降低,以及抗逆性降低。不過如果是杉木混交林,相關(guān)的伴生樹種生長優(yōu)勢(shì)過于明顯,則可以適當(dāng)?shù)夭扇∩蠈邮璺サ拇胧?/p>

2.2.3 綜合疏伐則。指的是對(duì)上層疏伐技術(shù)和下層疏伐技術(shù)進(jìn)行結(jié)合,即從林冠上層或者是林冠下層進(jìn)行撫育間伐工作,這種采伐活動(dòng)本身具有較強(qiáng)的伸縮性,在實(shí)施撫育間伐之后能夠確保各個(gè)生長狀態(tài)的樹木歐能夠獲得充足的陽光,形成多級(jí)郁閉。當(dāng)然杉木純林仍然不適合采取綜合疏伐措施,這種方法一般應(yīng)用于杉木混交林,例如杉木與天然更新的一些樹種混交,而對(duì)應(yīng)的伴生樹種本身位于林冠上層,因此可以對(duì)上層的樹木進(jìn)行砍伐,從而解除杉木被壓制的現(xiàn)象。在綜合疏伐措施應(yīng)用的時(shí)候,將生態(tài)上彼此有密切聯(lián)系的林木劃分為若干組,并以組為單位區(qū)分優(yōu)良、有益和有害的植物類型,將有害的植物組進(jìn)行砍伐即可。

2.2.4 機(jī)械疏伐。指的是在實(shí)施的時(shí)候間隔一定的距離,機(jī)械性地進(jìn)行植株的清除,這種方法在應(yīng)用的時(shí)候不需要考慮林木的分級(jí)和品質(zhì),按照事先的規(guī)劃進(jìn)行伐除即可。對(duì)于杉木來說,機(jī)械性間伐主要應(yīng)用于幼林初植階段,且這種方法也不利于留優(yōu)去劣,在杉木的生產(chǎn)之中應(yīng)用比較少[6]。

2.3 撫育間伐的強(qiáng)度

間伐強(qiáng)度的不同,對(duì)于杉木林地的生態(tài)環(huán)境影響巨大,同時(shí)也會(huì)顯著地影響到杉木本身的生長發(fā)育、木材材質(zhì)和質(zhì)量等,因此是杉木撫育間伐工作之中最為關(guān)鍵的要素之一。恰當(dāng)?shù)拈g伐強(qiáng)度應(yīng)當(dāng)充分地考慮經(jīng)營需求、立地條件和造林密度等因素,對(duì)于立地較好培育大徑材的林分,通常在早期應(yīng)用強(qiáng)度較大的間伐措施,從而提早工藝成熟和長成大材。如果要培育中小徑材的杉木林分,則往往會(huì)為了提高杉木的單位產(chǎn)量,采取強(qiáng)度相對(duì)較小的多次撫育間伐措施,而這個(gè)次數(shù)一般控制在3次以內(nèi)。間伐強(qiáng)度在計(jì)算的時(shí)候可以以每次采伐的株數(shù)占林分總株數(shù)百分比的方式來進(jìn)行表示,即:間伐強(qiáng)度=采伐株數(shù)/林分總株數(shù)×100%。在實(shí)際林分之中,由于林齡、地位指數(shù)、初植密度、保存林木的均勻程度和杉木群體的生長發(fā)育規(guī)律不同,可以將強(qiáng)度劃分為4個(gè)等級(jí):弱度?？撤チ址挚傊陻?shù)的25%以下;中度。砍伐林分總株數(shù)的26%～35%;強(qiáng)度。砍伐林分總株數(shù)的36%～50%左右;極強(qiáng)度?？撤チ址挚傊陻?shù)的50%以上。

在撫育間伐林木的選擇方面,仍然需要遵循去劣留優(yōu)的原則進(jìn)行,首先選擇林區(qū)的枯立木、瀕死木、被壓木、病蟲木等。如果是混交林,在疏伐的過程中則應(yīng)當(dāng)根據(jù)樹種的競(jìng)爭(zhēng)情況選擇恰當(dāng)?shù)氖璺?duì)象,如對(duì)嚴(yán)重壓抑杉木生長的闊葉木,可以進(jìn)行優(yōu)先伐除。在撫育間伐的間隔期方面,也應(yīng)當(dāng)基于具體的情況來進(jìn)行分析,杉木在經(jīng)過撫育間伐之后,其郁閉度將會(huì)顯著降低,樹木的整體生長速度將會(huì)加快,在3～6年之后,樹冠將會(huì)重新郁閉,林木再次進(jìn)入生長緩慢的階段。這個(gè)時(shí)候如果距離主伐時(shí)間仍然較久,林木仍然具有較強(qiáng)的生長潛力,則有必要在1～2年內(nèi)再次進(jìn)行撫育間伐。當(dāng)然如果前一次撫育間伐的整體強(qiáng)度較大,則可以讓兩次間伐的時(shí)間間隔長一些。從目前的杉木營林經(jīng)驗(yàn)來看,在整個(gè)輪伐期之中,以2～3次間伐為宜,時(shí)間間隔可以控制在4～6年左右,最后一次間伐時(shí)間一般不超過20年。

3 撫育間伐對(duì)杉木的影響

3.1 撫育間伐對(duì)胸徑生長的影響

通過合理的撫育間伐手段將能夠顯著地提升杉木胸徑的生長量,這是由于間伐之后營養(yǎng)空間得到改善,從而促進(jìn)樹冠的生長而產(chǎn)生的結(jié)果。但是需要了解到的是,不同撫育間伐強(qiáng)度對(duì)于杉木的胸徑生長都具有著差異化的影響,在一定的范圍之內(nèi),林分胸徑將會(huì)隨著撫育間伐的強(qiáng)度增加而增加,大徑木的比例也會(huì)隨之提高,林分直徑的離散度會(huì)縮小,林分分化現(xiàn)象減輕,最終可以讓林分形成能夠滿足預(yù)期的整齊度。一般來說,采取中等、強(qiáng)度的撫育間伐措施,5年后杉木林的胸徑可以達(dá)到14～14.8 cm左右,5年的增長量可以達(dá)到2.5～2.8 cm,而胸徑的年平均增長量一般在0.5～0.56 cm左右。而如果選擇極強(qiáng)度撫育間伐,則5年后杉木的胸徑可以達(dá)到16.1 cm,5年增長量一般為3.6 cm左右,年均增長在0.72 cm左右。從這種情況能夠了解到,隨著撫育間伐強(qiáng)度的逐漸提升,杉木的胸徑增長量會(huì)大大增加,因此相關(guān)單位在撫育間伐之前,應(yīng)當(dāng)提前形成預(yù)期目標(biāo),并在此基礎(chǔ)上選擇具體的間伐措施。

3.1 撫育間伐對(duì)樹高的影響

撫育間伐的實(shí)施也能夠有效地促進(jìn)樹木的高度增長,但是高度增長可能會(huì)因?yàn)椴煌瑓^(qū)域的情況而表現(xiàn)出一定的差異,因此在實(shí)施之前應(yīng)當(dāng)對(duì)相關(guān)地區(qū)的林業(yè)資料進(jìn)行收集和系統(tǒng)性分析,為整體工作提供指引。一般來說,撫育間伐對(duì)象如果為8年生杉木,選擇極強(qiáng)度間伐,在實(shí)施撫育間伐的5年以后植株的高度增長量將可以達(dá)到5 cm左右,而如果選擇強(qiáng)度間伐,則其5年增長量基本會(huì)維持在<4.5 cm左右的水平,弱度撫育間伐措施所帶來的增長量可能會(huì)處在<4 cm的程度。當(dāng)然,整體來說任何撫育間伐措施都能夠?qū)ι寄镜纳L高度形成一定程度的促進(jìn)作用。