《华北落叶松速生丰产林培育技术》十四
㈥ 按初植密度确定
一般人工林材积生长量最高峰出现以前,胸径连年生长量已开始下降,落叶松人工林初植密度在6600——8800株/ha之间的,这段时间约在9至15年之间进行首次间伐。
㈦ 按培养林分的目的确定
第一次间伐所得木材的利用率很低,应结合经济收益综合考虑。在小径材、薪炭材能够充分利用的地区,起始年限尽量早些,否则可适当推迟,以求间伐的经济收益能抵消施工成本。但必须注意,林分幼龄期的生长正处于旺盛期,间伐过晚,林分过密,对以后的材积生长影响很大。因此,确定间伐起始年限时即要考虑当前利益,又必须考虑长远利益。
㈧ 按林分其他条件确定
其他条件,在易发生病虫害、风害和雪灾的地区,应及早进行间伐。以加速直径生长和根系发育,增强抵抗力。为专门培育建筑用杆,电杆等通直干材时,为防止林木多节和尖削度过大,可推迟间伐。
二、间伐的间隔期(或称重复期)
抚育间伐的间隔期,是指相邻两次间伐所隔的年数。间隔期的长短主要决定于林分郁闭度增长的快慢。当林分间伐后,经过一定年限,林分郁闭度重新增大,使林木生长量又开始下降时,即应再次间伐。
林分生长的速度对间隔期长短影响很大,喜光和速生树种的林分比耐荫和慢生树种的林分的间隔期要短;林分立地条件好的比立地条件差的间隔期要短;林分年龄小的比林龄大的间隔期要短。如丹麦的间伐间隔期是用10除以林龄,二十年生林分的间隔期为2年,三十年生的林分为3年,依此类推。也有用树高增长速度确定间隔期的,树高每长2~3米时即进行一次间伐。孟滦林管局经多年生产实践总结,透光伐间伐期定为4~6年;疏伐间隔期定为5~7年;生长伐间隔期定为10~12年。随着林龄的增长,林木株数相应的减少,而且生长速度减慢,间隔期也就逐渐延长。
间隔期与间伐强度有密切的关系。强度大间隔期就长;强度小,间隔期就短。据日本资料介绍,落叶松的弱度(伐去全部被压木)疏伐间隔期为2年;中度(伐去全部被压木及部分中等木)疏伐期为5年;强度(伐去全部被压木,部分中等木及少量优势木)疏伐间隔期为8年。
因此,可以用以下公式,确定间隔期。
V(采伐蓄积)
N(间隔年数)= ————————
Z(材积连年生长量)
在抚育间伐强度一节已列有参考数表,可供确定间隔期年数的参考。
间隔期还和经济条件有关。一般来说,在交通方便,木材和烧柴缺乏的地区,适用强度小,间隔期短的原则;而在交通不便,劳力缺乏和间伐后产品不能充分利用的地区,则可采用强度大,间隔期长的做法。但要注意,虽然“量多次少”比之“量少次多”可以得到费工少,收益大的好处。但它会造成林分总材积的减少(株数骤减,生长空间未能充分利用),尤其在未能间伐的林分,由于密度过大,林木生长纤细,强度稍大,易造成风倒、雪压、病虫危害等。风口地区,这种危害更为严重。因此,从培育林木和总的经济收益着眼,间伐应是开始早、强度小、间隔期短为宜。
三、间伐结束期
间伐结束期一般要在采伐前的一个龄级进行,如落叶松人工林采伐龄为51年,那么最后一次间伐时间只能确定在四十年左右进行。这次间伐的目地是加大直径生长的总量。在集约经营中,还可结合施肥,以取得更好收益。
四、采伐木的选择
林木分级是选择采伐木的依据。定性间伐就是建立在这个基础之上的,即使是定量间伐,也要本着“几砍几留”的原则选定间伐木。
间伐中确定采伐木是一项比较重要的技术环节,在生产实践中,孟滦林管局根据40年的经验,确定采伐木多采用“几留几不留”和“几砍几不砍”的作法。例如:“三砍三留”(即砍劣留优、砍密留稀、砍小留大)和“四看”(即看树冠、保证郁闭度合适;看树干,保证保留木干形园满、通直;看四周,保证株行距合理;看树种,保留目的树种)等作业方法和林业谚语,对确定合理密度和郁闭度以及选择间伐木,进行了形象化概括。
间伐方法中所提到的按林木分级进行选木以及隔行隔株选木,都是采伐木的选定方法,总的要求都要符合“三砍三留”,主要的原则是“留优去劣”。
稀、密的分布,在人工林中虽按一定的株行距栽植,但目前的技术水平还无法保证百分之百的成活,因而同样存在着稀密不均现象。为了充分利用林地的营养空间,防止出现林中空地,在林木稀疏的地方就应该尽量少砍或不砍。而在密的地方,即使是目的树种或生长健壮、干形良好的,也应择其次者,适当砍去。
选定采伐木是否得当,它决定着林分的发展方向和生长速度。在间伐技术中它又决定着间伐强度,因而对整个抚育间伐的质量和效果具有决定性的影响。只有正确选定采伐木,才能保证达到抚育间伐的目的。这里要强调指出,必须防止单纯取材的观点,片面考虑出材量,砍大留小,砍优留劣,使抚育后林分中生长落后的林木比重增加,不但推迟了整个林分的成熟时间,而且会使很有发展前途的速生丰产林林分变为低质林,造成了抚育间伐适得其反的效果。
目前国内外抚育间伐的情况,由于出发点和着眼点不同,在林分内选择采伐木有两种不同的看法:一种是重视保留木的单株生长,即在稀植中已将每株林木予以定向,或在密植中预先有意识均匀地选出最后采伐的“培育木”,即终伐木(开始用油漆标志或其它明显标志)一直保留至主伐。在每次间伐时,都注意为这些培育木的树冠创造良好的生长空间,其余的保留木仅作一般照顾。另外一种方法是把重点放在整个林分的生长上,即在每次间伐时,普遍地为所保留木创造生长空间,仅在轮伐期更换之前选出最后采伐的培育木(终伐木)。采用哪种方法,由经营目的而定,前种作法的优点是每次间伐有碍终伐木生长的林木,这样可节省劳力,加强对终伐木的培养。如整枝、施肥等,可缩短培育期;后一种方法,每次间伐要全面考虑,需要由熟练的人员掌握,因而可获得更多的产量,比较适宜密植、分化剧烈的林分。
在密植林内,每次间伐前,砍伐木要挂号选木,最好全面踏查林分因子,注意以下6个因素:林分结构(树高、直径)状况;树冠和直径的关系;林木个体间竞争的关系;全林自然稀疏的进程期及个体发育的前途;直立腐朽及隐蔽腐朽和卫生状况;在林木分级中所属级别;利用外部形态结合判断个体的生活力及发育阶段(对混合林格外重要)。
采伐木的选择与抚育间伐的种类、方法和强度有关。或者是从属于间伐的种类和方法。在定量间伐中,可以直径作选木的既定标准,即使如此,也可以根据情况灵活掌握。
五、抚育间伐强度
抚育采伐强度是指砍伐多少林木,保留多少林木,也就是通过采伐将林分稀疏到何种适宜程度。它直接影响抚育间伐效果,是抚育间伐的关键问题,也是在抚育间伐技术讨论最多的一个问题。
表示控制间伐强度的目标有三种:
(1)以单位面积上的间伐株数(n)占伐前总株数(N)百分比表示表示采伐强度(Pn):
Pn=n/N×100%
如《河北省森林经营技术规程(试行)》规定:透光伐株数强度15~50%,每公顷保留株数2400~3600株,郁闭度不低于0.6~0.7;疏伐株数强度15~50%,每公顷保留株数不低于750株,郁闭度不低于0.6;生长代株数强度15%~35%,每公顷保留株数不低于750株。
(2)以间伐蓄积或断面积( )占伐前林分蓄积或断面积(V)的百分率表示( )。
Pu(g) =u(g)/V(g)×100%
用Pv和Pg作指标求得的强度很近似,可以用作一种表示方法,用Pn作指标,可以表明营养面积的变化,但不能表示或控制选伐木的大小,因此增加一个指标,即以采伐木的平均直径(d2)与伐前林分的平均直径(d1)之比,用下式3个指标砍伐断面积(g)的百分率,在生产上更有意义。
3个指标的关系,如下式:
Pg=d2·Pn(d=d2/d1)
如d=0.6,以株数计算的间伐强度为15%,则以断面积计算的强度为:
Pg=0.62×15%=5.4%
(3)以郁闭度表示或控制强度为指标:
一般透光伐时,第一次间伐后的林分,郁闭度最好不低于0.7;第二次间伐后的郁闭度最好不低于0.6。一次间伐中,郁闭度不降低0.2以上。
目前采用的强度计算指标为第(1),第(2)种,在次生林区,最好用第(2)种计算方法。合理的计算间伐强度应达到以下要求:维护林分健康稳定生长,不会因林分稀疏而造成杂草滋生以及受风危害而遭受损失;可以给保留下来的树干通直和优良木创造最适宜的生长条件;每次采伐量比较大,但最终又不减少木材的总量。因此,为了维护林分最大产量,每次间伐量不应大于砍伐间隔期内的林分总生产量。
假如:测定某林分每公顷年平均生长量(既每公顷总材积除以林龄所得的商)为8立方米,间隔期定为5年,则最大间伐量不应超过40立方米。在实际生产中,还应酌情使间伐量低于生长量,如表5-1,即是按年平均生长量的70%来确定间伐量的。
㈠ 间伐强度的确定
抚育间伐强度用材积表示,通常分为以下4种:
弱度——伐去原蓄积量的15%以下;
中度——伐去原蓄积量的16~25%;
强度——伐去原蓄积量的26~35%;
极强度——伐去原蓄积量的35%以上。
抚育间伐强度的确定,要考虑多方面的因素,如树种特性、立地条件、林分特点、林分密度、生长发育阶段、前一次间伐强度和间隔期,同时要综合考虑经营目的、产品销路、经济价值、交通运输、劳力来源等经济因素。比较理想的办法应该是:按照一定的经营目的,通过不同间伐强度的试验研究,制定出在一定立地条件下,各林龄阶段单位面积上应保留的最适株数。目前确定间伐强度的方法很多,分属于定性间伐和定量间伐两大类,择要介绍如下:
表5-1 年平均生长量70%的间伐表
年平均生长量 (米3/ha) |
间伐量(米3/ha) | |||||||
采伐间隔年数 | ||||||||
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 | |
2 |
4.2 |
5.6 |
7.0 |
8.4 |
9.8 |
11.2 |
12.6 |
14.0 |
4 |
8.4 |
11.2 |
14.0 |
16.8 |
19.6 |
22.4 |
25.2 |
28.0 |
6 |
12.6 |
16.8 |
21.0 |
25.2 |
2904 |
33.6 |
37.8 |
42.0 |
8 |
16.8 |
22.4 |
28.0 |
33.6 |
39.2 |
44.8 |
5.04 |
56.0 |
10 |
21.0 |
28.0 |
35.0 |
42.0 |
49.0 |
56.0 |
63.0 |
70.0 |
12 |
25.2 |
33.6 |
42.0 |
50.4 |
58.8 |
67.2 |
75.6 |
|
14 |
29.4 |
39.2 |
49.0 |
58.8 |
68.6 |
78.4 |
|
|
※:年平均生长量大,间伐间隔期应短;反之,年平均生长量小,间隔期应长。两粗线之间为可用间伐量。
根据标准平均生长量定量间伐,表5-1是英国用于控制疏伐量和间隔期的一种经营管理数表。
例如:年平均生长量为8m3/ha的某林分,1年生的疏伐量只能是其平均生长量的70%,即5.6m3/ha。如疏伐间隔期定为5年,则由表5-1查得的疏伐量为28 m3/ha。
表5-1中,两粗线之间为合理间伐量,在上角粗线之外,间伐量过小,经济上合算,右下角粗线之外,为可能加剧风倒的间伐量。
定性间伐这类方法是以林木分级为基础,按间伐量(如下层、上层等)划分间伐木和保留木,从而间按确定间伐强度。如前述下层间伐中,按选择间伐木级别不同,区分为弱度间伐、中度间伐和强度间伐。这类方法要求具体选择间伐木的人具有熟练的技术和丰富经验。否则,选木误差很大,间伐强度也难以控制。另外,这类方法基本上是按林分状况选定间伐木,从而确定间伐强度的,缺乏对林分历史条件和发展方向的分析预测工作,这就难满足定向培育的要求。间伐强度从属于林木分级。
定量间伐,这类方法是以各年龄阶段的生长发育数量为基础,确定各时期的间伐强度。进行作业时,首先要根据图表(如密度管理图、间伐数量表等),查出应保留的密度(或间伐株数)后,确定出适宜的间伐强度,然后参照林木分级,本着“三砍三留”的原则,选定间伐木,砍伐的数量受预定强度的限制。近年来,这类方法已较多,归纳起来大致有以下几种:
(二)根据树高定量间伐
由于树高随年龄的增长比较明显,而受间伐的影响不大,可作为林分发育阶段的良好标准指标。因此不用林分的优势木平均高(或称上层木的平均高、可在全林内均匀设置五个以上样地,每样地面积可根据林分面积而定,每样地内选出最大胸径林木2~3株,测树高,总计平均值,即得优势平均高),并考虑经营目的,确定最适株数进行采伐,下面介绍一种简便方法供参考。
用优势木平均高分数平方求出一株树的适宜营养面积(即树冠面积),以此求出每公顷应保留株数。据研究各林龄的大多数树种用优势平均高1/5的平方作为一株树适宜树冠的面积较为合适,即一株树的营养面积应为(n/5)2,那么一公顷应保留的林木株数( N )即为: N=1000/(n/5)=250000/(n*n)
不管林分年龄如何,只要测定优势平均高,就可以求得间伐株数和保留株数,若以树高每增长2米进行一次间伐(即用树增长量限定间隔期),则可根据林分优势木平均高制定出间伐的进程表如5~2,在间伐作业时,测得现实林分的密度及优势木平均高后,查表即可得出应间代的株数和间伐强度。不同树高间伐数量。
表5-2 抚育间伐进程表
优势木平均高 (米) |
间伐保留株数 (公顷) |
间伐量 | |
株数(公顷) |
% | ||
10 |
2500 |
—— |
—— |
12 |
1736 |
764 |
30.5 |
14 |
1276 |
460 |
26.5 |
16 |
977 |
299 |
23.4 |
18 |
722 |
205 |
21.0 |
20 |
625 |
147 |
19.0 |
22 |
517 |
108 |
17.3 |
24 |
434 |
83 |
16.1 |
26 |
370 |
64 |
14.7 |
28 |
317 |
51 |
13.8 |
30 |
278 |
41 |
12.9 |
根据不同地区的树种生长情况,有人提出阴性树种(如云杉、冷杉)用树高1/6,阳性树种(如樟子松、落叶松)用树高1/4较为合适。具体应用时,均需根据当地具体立地条件和树种特性,通过调查研究,确定出适宜的树高分数后,才可应用。以表5—3中的1.0立木指标作为标准,高于或低于该指标的数字即为高的或低的立木指标;并把相应指数的强度,定为A、B、C、D、E五个疏伐度(小于1.0的为强度疏伐;大于1.0的为弱度疏伐)。按表5—3可查得不同优势高和不同立木指标下每公顷应保留的株数。
表5-3 不同优势高和不同立木指标每公顷株数表
立木指标 |
不同树高每公顷保留株数 | |||||
10米 |
15米 |
20米 |
25米 |
30米 |
相应的疏伐度 | |
0.5 |
1250 |
556 |
312 |
200 |
139 |
E |
0.75 |
1875 |
833 |
468 |
300 |
208 |
D |
1.0标准 |
2500 |
1111 |
625 |
400 |
278 |
C/D |
1.5 |
3750 |
1666 |
938 |
600 |
417 |
C |
2.5 |
6250 |
2778 |
1562 |
1000 |
695 |
B |
4.0 |
10000 |
4444 |
2500 |
1600 |
1112 |
A |
(二)根据胸高直径定量间伐
1、按林分平均胸径确定保留木的株数 因为林分平均胸径比较容易测定,所以用的比较多。下面是河北省林科院采用的办法。
通过对落叶松人工林的调查研究,认为胸径生长量与树冠存在着密切关系,用胸径生长量的大小和树冠面积大小之间的关系,可以作为确定立木生长适宜营养面积的基础。胸径的增长,树冠面积的扩大,必然引起林分内单位面积上立木株数的减少。研究认为,胸径生长与树冠面积的大小及立木密度的相关规律,不受立地类型与林分差异的影响。在研究中所求的人工落叶松胸径与树冠面积和立木密度的相关关系,是落叶松人工林在生长发育过程中的共同规律,对应用生产具有普遍意义。确定直径生长在不同阶段的树冠面积的理论值(表5-4)。
根据胸径生长与冠幅面积关系的理论,即胸径愈大,则冠幅面积亦小,则立木个体在林分内占地表面积增大,必然要引起林分内单位面积上相对密度的增加,使林分内立木株数过剩而影响生长。因此林分内立木株数随胸径增加而逐步减少的规律,是森林生长过程中自然稀疏规律。这是森林抚育的基础。
分析落叶松人工林胸径生长与树冠营养面积及立木之间的关系时,得出在最大的密度时,落叶松人工林中单位面积上立木株数与林分平均胸径的关系,在双对数轴上呈直线关系。因此落叶松人工林单位面积上的最大密度经验式为:
23036.67
N=100.97 + . 相关分数r=0.99