成林經(jīng)營管理
成林經(jīng)營管理就是對沿海防護林的組成、密度及其林木個體的生長發(fā)育進行管理和控制,包括人工修枝、撫育間伐、主伐更新及低效人工林的改造,目的是最大限度地發(fā)揮森林的生態(tài)防護功能和經(jīng)濟功能。
從幼林郁閉起到主伐前一個齡級為止,為促進保留木生長進行的采伐即撫育采伐,又稱間伐或撫育間伐。其作用是調(diào)整混交林林分組成,淘汰非目的樹種,為目的樹種生長創(chuàng)造良好的條件;調(diào)整純林林分密度,使保留木具有合理的營養(yǎng)空間;縮短林木培育期,增加單位面積的生長量;改善林分衛(wèi)生狀況,增強林木對各種自然災(zāi)害的抵抗能力;提高森林的各種防護效能。
撫育采伐與森林自然稀疏的客觀規(guī)律密切相關(guān)。林木在生長發(fā)育過程中,到一定階段,由于對營養(yǎng)物質(zhì)的競爭會產(chǎn)生分化,并最終導(dǎo)致某些生長落后林木的死亡,這種隨年齡增長林木株數(shù)不斷減少的現(xiàn)象就是自然稀疏。但是,死亡的不一定是形質(zhì)差的或非目的樹種,留下的也不一定是經(jīng)濟價值高、防護效能好的林木。所以,撫育采伐的實質(zhì)是以人工稀疏代替自然稀疏,使林分向人們期望的方向發(fā)展,給優(yōu)良的留存木創(chuàng)造足夠的營養(yǎng)空間。一般地,將森林撫育采伐分為透光伐、疏伐和衛(wèi)生伐3類。
(一)透光伐
1.透光伐的意義及目的
透光伐是在天然混交幼齡時期,為了解決不同樹種之間的矛盾,保證主要樹種不受次要樹種和其他灌木的抑制而進行的采伐。主要目的在于調(diào)整林分組成,使目的樹種獲得有利的生育空間,迅速正常地成長。透光伐后,林分組成發(fā)生很大變化,形成由目的樹種占優(yōu)勢的林分。
2.透光伐的對象
在決定透光伐對象時,不僅要考慮樹種間的競爭關(guān)系,而且還要考慮樹種間的互相依存關(guān)系。有些樹種或植株,雖無培養(yǎng)前途,但暫時保留它們,可以遮蔽土壤,減少林地雜草滋生,調(diào)節(jié)小氣候,促進主要樹種生長。透光伐的對象主要有:
①天然混交幼林中,抑制主要樹種生長的非目的樹種;
②由人工播種或天然下種所形成的林分中,密度過大或形質(zhì)不良的植株;
③在萌芽更新的林分中,多余的萌條;
④在天然林更新或林冠下造林地上,抑制幼林生長的上層過熟木;
⑤優(yōu)勢灌木、藤蔓,甚至高大的草本植物。
3.透光伐的方法
根據(jù)自然和社會經(jīng)濟條件及林分狀況,有全面砍伐和局部砍伐。
(1)全面砍伐。在全部林地上,將抑制目的樹種生長的非目的樹種普遍砍除。這只有在交通方便、勞力充足、薪炭材有銷路、目的樹種占優(yōu)勢且分布均勻時才能應(yīng)用。
(2)局部砍伐。適用于交通不便、勞力來源少、小徑材無銷路的情況下。有塊狀砍伐和帶狀砍伐兩種。塊狀砍伐是在目的樹種的幼樹在林地上分布不均勻而又數(shù)量不多時采用,僅在有目的樹種的群、團內(nèi)砍除,其他地方則不進行砍伐。帶狀砍伐是將林地分成若干帶,在帶內(nèi)保留目的樹種,砍伐非目的樹種,帶寬1.0~1.2m。砍伐帶之間距離為3~4m,這里不進行砍伐,稱為間隔帶或保留帶。
另外,還可以用化學(xué)藥劑進行透光伐,毒殺非目的樹種。但必須權(quán)衡藥劑施用的利弊得失,防止環(huán)境污染。目前各國從生態(tài)觀點出發(fā),相繼研制高效、低毒和超低量的劑型。
4.透光伐的強度、重復(fù)期與季節(jié)
透光伐的采伐強度不宜偏大,應(yīng)以幼林中目的樹種不遭受蔭庇和阻礙為標(biāo)準(zhǔn),在可能范圍內(nèi)盡量留存更多的林木。
透光伐不應(yīng)一次完成,否則強度太大,造成林地出現(xiàn)較大空隙,對目的樹種的干形生長不利。通常以施行數(shù)次透光伐為宜,每次伐除適當(dāng)?shù)闹陻?shù),保證保留木能正常生長。一般每隔2~3年或3~5年再施行1~2次透光伐。
透光伐的季節(jié)對于落葉非目的樹種而言,當(dāng)夏初、葉片完全展開時,進行透光伐最為適宜。
(二)疏伐
1.疏伐的目的
幼林通過透光伐后,尚需反復(fù)多次的進行撫育采伐,以調(diào)節(jié)目的樹種之間的矛盾,促進保留木的生長,提高林分的生態(tài)效益和經(jīng)濟效益,這一撫育采伐的措施稱為疏伐。疏伐是人工林中最主要的一種撫育采伐,在透光伐后的天然混交林內(nèi),它同時發(fā)揮著進一步調(diào)整林分組成的作用。
2.疏伐的方法
疏伐方法有下層疏伐法、上層疏伐法、綜合疏伐法和機械疏伐法。前3種主要依據(jù)單株樹冠的發(fā)育狀況或位置進行選木,后一種則主要考慮林木的間隔距離。
(1)下層疏伐法。
下層疏伐法遵循“砍小留大”的原則,砍伐在自然稀疏過程中將被淘汰的林木,首先伐除居于林冠下層生長落后、徑級較小的被壓木、瀕死木和枯立木,然后伐除其他生長中庸的林木。因此,下層疏伐并未改變自然選擇方向,是以人工稀疏加速自然稀疏的進程。
在下層疏伐中,可根據(jù)克拉夫特或霍萊的林木分級法,分為3種疏伐強度:
①弱度:僅伐除瀕死木(Ⅴ級木);
②中度:除砍伐瀕死木外,還采伐部分被壓木(Ⅴ及Ⅳb級木);
③強度:除砍伐瀕死木、被壓木外,適當(dāng)疏去部分中庸木(Ⅴ、Ⅳ及Ⅲ級木的一部分)。
下層疏伐法主要應(yīng)用于松、杉等針葉純林內(nèi),其優(yōu)點在于簡單易行,且合乎自然選擇的方向,便于選擇采伐木。疏伐后,保留了大量優(yōu)勢木和亞優(yōu)勢木,林冠不致出現(xiàn)較大空隙,可提高林分抗風(fēng)倒、雪壓和病蟲害的能力。但對促進保留木生長的效果不甚顯著,而且采伐得到的均為小徑材。
(2)上層疏伐法。
在闊葉混交林中,居林冠上層的常為非目的樹種,或雖為目的樹種,而樹干彎曲、分叉多節(jié)、樹冠龐大,嚴重影響周圍其他優(yōu)良林木的正常生長。因此,在森林經(jīng)營中,必須伐去這些經(jīng)濟價值低、無培育前途的上層林木,使有培育前途的林木,獲得良好的生長發(fā)育空間,這就是上層疏伐法。
施行上層疏伐時,要首先對林木分級,將其通常分成3級:
①優(yōu)良木:樹冠發(fā)育正常,干形優(yōu)良,生長旺盛的林木,為培育對象;
②有益木:生長中等偏下的目的樹種和伴生樹種的林木,又稱輔助木,能促進優(yōu)良木自然整枝,遮蔽林地,為保留對象;
③有害木:樹冠過分龐大,樹干尖削、彎曲、分叉的優(yōu)勢或亞優(yōu)勢木,為采伐對象。
上層疏伐的結(jié)果,林分中保留的林木大致可分為兩大類,一類是由優(yōu)勢木、亞優(yōu)勢木和中庸木所組成的上層林木;另一類是由起間接作用而保留的下層林木。上層疏伐形成具有垂直郁閉的復(fù)層林,能充分利用光照,第二林層還能庇護林地,改善生態(tài)環(huán)境,防止雜草滋生,促進上層林木的自然整枝。
上層疏伐人為地改變了自然選擇的方向,積極地干預(yù)森林發(fā)育,故能為保留木提供較好的生長條件。較下層疏伐運用靈活,技術(shù)要求高。疏伐后,林冠水平郁閉度降低較大,易遭風(fēng)害。沿海風(fēng)大,應(yīng)用上層疏伐必須謹慎。
(3)綜合疏伐法。
綜合了下層疏伐與上層疏伐的特點,既可以從林冠上層,亦可從林冠下層選伐林木。此法的出發(fā)點是,疏伐后環(huán)境條件(尤其是光照條件)的改變,能促使生長落后的林木恢復(fù)生機,并加快生長,變成優(yōu)勢木。
綜合疏伐法主要應(yīng)用于耐陰樹種組成的森林內(nèi)。其優(yōu)點是能取得大徑級的疏伐材,疏伐量大,經(jīng)濟收益較好。但此法靈活性大,選木時要求較高的熟練技術(shù),且若行之不慎,容易加劇林分風(fēng)害和雪害的發(fā)生(針葉林尤甚)。實踐證明該法不適用于喜光性針葉林。
上述疏伐方法均以林木分級為基礎(chǔ),按“留優(yōu)去劣”的原則,確定保留木與采伐木,統(tǒng)稱為選擇性疏伐。其最大優(yōu)點是,能綜合考慮林分生物學(xué)特性,疏伐后可使林分狀況得到不同程度的改善。缺點則在于選木掛號費時、費工,施工時不便于機械化作業(yè)。
(4)機械疏伐法。
每隔一定距離或一定株行距,機械地確定采伐木,不顧林木大小與品質(zhì)優(yōu)劣,凡屬預(yù)先劃定的采伐間隔內(nèi)的林木一律伐除。機械疏伐法在實踐中尚可細分為2種方法,即間隔疏伐法和行列疏伐法。間隔疏伐法是依照預(yù)定的間隔距離,選擇保留木,伐除其他林木,通常施行于樹高2~3m的極稠密的天然幼林。行列疏伐法是按規(guī)定的行距或株距,進行行狀或狹帶狀采伐,通常施行于人工林。例如,根據(jù)林分的行距,可每隔1行伐1行、隔1行伐幾行、隔幾行伐1行等;也可以根據(jù)林分的株距,每隔1株或幾株伐掉1株立木。
實踐證明,機械疏伐具有下列優(yōu)越性:①準(zhǔn)備工作簡單,免除了選木掛號等前期工作;②便于機械化作業(yè);③便于集運,由于成行伐倒,改善了進入林內(nèi)的通道,有利于集運作業(yè);④能控制定向倒樹,操作較安全;⑤降低成本,采用隔2行伐1行的疏伐法,與選擇性疏伐相比,可使生產(chǎn)成本降低30%,勞動生產(chǎn)率增長70%;⑥有利于營林工作,除蟲、施肥、松土等機械可從疏伐行內(nèi)通過,便于作業(yè)。
以上是沿海防護林疏伐中常見的幾種方法,在實踐中常以某一方法為主,因地制宜地結(jié)合運用其他方法。例如,在實施下層疏伐時,對中、上層少數(shù)非目的樹種,或干形不良的林木亦需伐除;實施上層疏伐時,亦應(yīng)疏去林下過密林木。我國沿海各地自然、社會經(jīng)濟條件不同,林分狀況也不一樣,在選擇疏伐方式時,要根據(jù)各種因素綜合確定,靈活運用。
3.疏伐的開始期
疏伐開始的年齡,對提高林分生長量影響很大,是實施疏伐時首先應(yīng)解決的重要問題。從理論上說,首次疏伐宜在各樹冠相互接觸,即競爭開始的時候,但這時采伐木利用價值小,而且對促進林分生長的作用不大。始伐過遲,造成林分過密,胸徑、樹高生長量減退。因此,首次疏伐必須適時。
疏伐開始期的早遲,取決于樹種特性、立地條件、林分狀況、經(jīng)濟條件等綜合因素。喜光樹種應(yīng)比耐陰樹種早疏伐;寬闊樹冠樹種實行首次疏伐的時期較狹窄的樹冠樹種為早。土壤肥沃以及氣候溫暖的地區(qū),林木生長旺盛,疏伐開始宜早。易發(fā)生風(fēng)折、風(fēng)倒、雪折及雪倒的林分,為增強林分抗御災(zāi)害的能力,經(jīng)濟上如無利可圖,首次疏伐可延遲;但若疏伐能償還其所支費用,以早實行首次疏伐為佳。如欲培育桅桿等特殊通直干材,可推遲首次疏伐期,以增加樹干自然整枝高度。生產(chǎn)實踐中,尚可參照下列方法,具體判定首次疏伐的年齡。
(1)根據(jù)林分胸徑連年生長量確定。
胸徑連年生長量下降,說明立木相互擁擠,生長受到抑制,即應(yīng)施行首次疏伐。如根據(jù)樹干解析資料,某杉木林在4年生時為胸徑生長最旺盛期,到5年生時開始下降,6~7年時明顯下降,并在7年生后繼續(xù)下降;斷面積生長量在5年生達到最高,6~7年生時開始下降。因此,可以將6~7年作為該立地條件和造林密度下,杉木林進行首次疏伐的年齡。
(2)根據(jù)林木分化程度確定。
林分的分化程度,可用克拉夫特林木分級法,各級立木所占比例來說明。如林內(nèi)Ⅳ、Ⅴ級木占的比例較大,表示分化明顯;反之,分化不明顯。一般認為,當(dāng)Ⅳ、Ⅴ級木在林分中的數(shù)量>30%時,則應(yīng)進行首次疏伐。實踐中,亦有以小徑木的相對數(shù)量表示林木分化程度,一般將自然徑階0.8以下者看作小徑木(以平均直徑為1.0計),當(dāng)小徑木所占的比例>30%時,即說明該林分分化程度已較明顯,可進行首次疏伐。
林木的分化程度,也可用林分直徑的離散度表示。離散度是指林分平均直徑與最大和最小直徑的倍數(shù)之間的距離,亦即自然徑階的最大直徑與最小直徑的差值。該值愈大,分化愈明顯。據(jù)研究,刺槐林直徑離散度超過0.9~1.0,赤松林超過1.0,麻櫟林超過0.8~1.0,馬尾松>1.0時,都需施行第1次疏伐。
(3)根據(jù)自然整枝高度確定。
自然整枝高度可作為判斷疏伐的開始期。林分充分郁閉后,處在林冠下層的枝葉由于受光不足,逐漸發(fā)生自然整枝、林木枝下高不斷上升,一般在林木的枝下高達到全高的1/3時,就應(yīng)施行首次疏伐。
(4)根據(jù)密度管理圖表確定。
查考密度管理圖表,即可確定首次疏伐時間。
此外,還有以郁閉度或疏密度指標(biāo),作為首次疏伐依據(jù)的。當(dāng)林分郁閉度或疏密度達0.9時,林內(nèi)樹冠交接重疊,林分內(nèi)株數(shù)偏多,應(yīng)及時砍伐部分林木以疏開林冠。
4.疏伐強度
(1)疏伐強度的表示方法。
常用的疏伐強度表示方法有兩種。第1種以每次采伐木的材積(胸高斷面積)占林分原活立木蓄積量(胸高斷面積)的百分率表示,這種方法可直接了解間伐材的數(shù)量以及林分疏密度降低的情況,但不能說明采伐后樹木營養(yǎng)面積的變化,施工時不易掌握采伐強度。第2種方法是以每次采伐木的株數(shù)占原林分總株數(shù)的百分率表示,它可以了解營養(yǎng)面積的變化,在施工時比較容易掌握,人工林常用這種方法表示采伐強度。其不足之處在于樹木有大有小,所以砍伐的株數(shù)百分率雖相同,但伐后林分結(jié)構(gòu)卻有很大差異。因此,在實際工作中,上述兩個指標(biāo)往往同時應(yīng)用。
(2)疏伐強度的確定方法。
疏伐強度的確定,實際上就是林分密度的控制,林分太稀太密對林木生長均不利。疏伐強度既取決于經(jīng)營目的、運輸能力、小徑材銷路等經(jīng)濟條件,又要考慮到樹種特性、林分密度、年齡、立地條件等生物因素。培養(yǎng)大徑材的林分,應(yīng)在早期采用強度較大的疏伐;培育中、小徑材的林分,宜采用強度較低的多次疏伐。在運輸條件好、小徑材有銷路的地區(qū),可采用弱度疏伐,反之,強度宜大。
以樹種特性而論,大部分速生樹種如杉木、馬尾松、水杉、楊樹等,都需要充分的光照才能迅速生長,且頂端優(yōu)勢明顯,可以采用較大的強度。榆、刺槐、楓楊等雖屬速生樹種,但其頂端優(yōu)勢不明顯,林分密度低時往往干形彎曲、枝丫叢生,宜采用弱度疏伐。由耐陰樹種組成的林分,應(yīng)保持較大的密度,疏伐強度宜小些。
以林分年齡而論,壯齡期的樹木正處于旺盛生長階段,樹冠擴展快,可采取強度較大的疏伐。中齡以后的林分,生長勢減弱,樹冠恢復(fù)較慢,疏伐強度宜小些。尤其是過去未曾疏伐過的密度較大的中齡林,樹干往往細長,疏伐強度過大易遭風(fēng)倒、雪折等危害,疏伐時應(yīng)謹慎。
以立地條件而論,立地條件好的地方,樹木生長迅速,可采取較大的疏伐強度;反之,宜采取較小的強度。陡坡、陽坡、河灘地等地的林分起水土保持作用,宜保留較大的密度,采取弱度疏伐。
確定疏伐強度的方法可歸納為兩大類,即定性疏伐和定量疏伐。
①定性疏伐。根據(jù)樹種特性、齡級和經(jīng)營目的,預(yù)先確定疏伐的種類和方法,再按照林木分級確定應(yīng)該砍去的林木,由選木的結(jié)果計算間伐量。具體如下:
a.根據(jù)林木分級。按照林木分級,確定哪一等級,或某等級中的哪一部分林木應(yīng)該砍掉,從而決定采伐強度。例如,采用中等強度的下層疏伐法,要采伐全部V級木和部分Ⅳ級木。
b.根據(jù)林分郁閉度和疏密度。當(dāng)林分郁閉度或疏密度達到0.9時,應(yīng)該及時疏開林冠,一般采伐強度控制在郁閉度0.6和疏密度0.7以上。
②定量疏伐。根據(jù)林分生長與立木之間的數(shù)量關(guān)系,在不同生長階段估算出合理的密度,用以確定砍伐木或保留木的數(shù)量,稱定量疏伐。在林分中,影響林木生長的因素很多,其中密度是生產(chǎn)上較為容易控制的一個因素,可通過疏伐調(diào)節(jié)林分密度以影響林分的生長。由于調(diào)節(jié)密度的依據(jù)不同,從而出現(xiàn)各種各樣的定量疏伐方法,常用的有以下幾種,即分別根據(jù)胸高直徑、樹高、林分生長過程、林分密度管理圖及撫育采伐表等進行定量采伐(具體方法參見有關(guān)專業(yè)文獻)。
5.疏伐的間隔期
間隔期又稱重復(fù)期,指相鄰兩次疏伐間隔的年數(shù)。間隔期長短取決于林冠恢復(fù)郁閉的速度和直徑生長量的變化。一般在一次疏伐后,等到林冠重新郁閉、直徑生長量又開始下降時,就需要進行下一次疏伐。因此,間隔期長短與疏伐強度密切相關(guān),疏伐強度越大,間隔期越長。
間隔期的確定應(yīng)考慮樹種的特性。速生樹種生長速度快,樹冠擴展亦較快,間隔期宜短些。處于壯齡期的林分生長旺盛,樹冠郁閉快,間隔期應(yīng)短。立地條件好的林分,年平均生長量大,故間隔期亦應(yīng)短些。
間隔期還與經(jīng)濟條件有關(guān)。一般在交通方便、小徑材銷路暢通的地區(qū),適用強度小、間隔期短的采伐方式;而在交通閉塞、勞力缺乏和小徑材無銷路的地區(qū),則可采用大強度、長間隔期的做法。
疏伐量小、間隔期短、多次重復(fù)疏伐的作業(yè)方式,可使林分長期保持較大的生長量,形成圓滿、通直、少節(jié)、年輪寬度均勻的良材。但疏伐量小,費工、費時,增加了開支,使經(jīng)濟收益降低。因此,目前國外趨向采用強度較大、間隔期較長而頻度較少的作業(yè)方式。一般弱度疏伐的間隔期為3~5a,強度疏伐的為5~10a。
(三)衛(wèi)生伐
衛(wèi)生伐是為改善林分衛(wèi)生狀況、促進林木生長而進行的采伐。沿海地區(qū)氣象災(zāi)害突出,尤其是風(fēng)大,常造成風(fēng)折斷梢,甚至使樹木連根拔起;大雪時還容易導(dǎo)致雪壓、雪折等,使林分衛(wèi)生狀況下降,引起病蟲危害和森林火災(zāi)。因此,在風(fēng)、雪、病蟲害和森林火災(zāi)以后,必須及時施行衛(wèi)生伐,伐去受害木及枯死木、瀕死木,改善林分衛(wèi)生狀況,促進林分正常生長。衛(wèi)生伐一般與撫育間伐結(jié)合起來進行,不結(jié)合時也可單獨進行。
對成熟林分或部分成熟林木進行采伐,稱為森林主伐。森林主伐的目的,一是為了取得木材,滿足國民經(jīng)濟各部門需求;二是為了改善森林的各種有益效能,如涵養(yǎng)水源、保持水土等。森林更新是指在采伐過的林地上迅速地恢復(fù)起新一代森林的過程。實質(zhì)上,主伐是更新的同義語,主伐和更新緊密聯(lián)系,不可分割。但實踐中常因處理不好這種關(guān)系,將這兩個過程分離開來,且往往強調(diào)主伐而忽視更新,延長了森林培育和利用的周期;在沿海立地條件下,林地裸露還易引起水土流失,降低森林的防護效能。因此,在森林主伐的同時,應(yīng)保證盡快恢復(fù)森林,力求做到采伐與更新兩不誤。
(一)皆伐更新
皆伐就是在事先劃定的伐區(qū)內(nèi)一次(在1年以內(nèi))伐去林地上全部成熟林木,然后利用留下的母樹或林墻的種子完成下種,實現(xiàn)天然更新。皆伐伐區(qū)區(qū)劃簡單,出材量大,可進行機械化作業(yè),適用于同齡單層結(jié)構(gòu)的林分,若運用于異齡林,則可使異齡林變?yōu)橥g林。皆伐突然改變了光、熱、水分等環(huán)境條件,引起土壤和活地被物條件的變化,可能導(dǎo)致水土流失及森林樹種的更替。
根據(jù)伐區(qū)大小和形狀的不同,可區(qū)分為大面積皆伐更新、帶狀皆伐更新和塊狀皆伐更新3種。
1.大面積皆伐更新
大面積皆伐更新,俗稱“剃光頭”,伐區(qū)寬度至少在250m以上,是沿海防護林利用最好的一種采伐方式,可以在短期內(nèi)取得大量木材。但缺點是伐區(qū)太寬,采伐后天然下種不均勻,大面積林地裸露,易滋生雜草,成林時間長,林相參差不齊,除喜光的先鋒樹種外,更新也較難成功。同時,因伐區(qū)寬度過大,容易引起水土流失。因此,這種方法不宜在沿海采用。
2.帶狀皆伐更新
帶狀皆伐更新是將伐區(qū)劃分成狹長的帶,先皆伐一至數(shù)帶,由未采伐帶的林木施行側(cè)方下種,待成苗后再皆伐其他帶,直到全林完成更新為止。此法適用于坡度較緩(25°以下)集中連片的成、過熟林。
(1)技術(shù)環(huán)節(jié)。根據(jù)伐區(qū)寬度,可將伐區(qū)分為窄伐區(qū)(50m以下)、中等寬度伐區(qū)(50~100m)和寬伐區(qū)(100m以上)3類。確定伐區(qū)寬度時,除考慮樹種特性和更新方式外,還要考慮地形、土壤、氣候等條件。沿海防護林采伐后,即使在中等坡度的情況下,也會引起水土沖刷,因而宜采用窄伐區(qū)。坡度較平緩處,可適當(dāng)放寬伐區(qū)寬度。在氣候干旱、土壤瘠薄、立地條件較差的地區(qū),伐區(qū)亦宜窄些。
伐區(qū)方向一般是與當(dāng)?shù)刂黠L(fēng)方向(特別是落種時的風(fēng)向)垂直,這樣能夠保證伐區(qū)下種和避免林木遭受風(fēng)害。當(dāng)然,在山地條件下,伐區(qū)方向應(yīng)沿等高線設(shè)置,有利于防止水土沖刷,并應(yīng)由山坡上部向下采伐。
(2)伐區(qū)排列方式。伐區(qū)排列方式指前一伐區(qū)與后一伐區(qū)連接的順序,通常有兩種形式:
① 連續(xù)式帶狀皆伐。新伐區(qū)與前一伐區(qū)直接相連,適用于坡度在25°以下的成熟林和過熟林。這種方式的優(yōu)點是,伐區(qū)規(guī)劃簡單,對林墻下種和對幼苗的保護有利,能繼續(xù)發(fā)揮森林的防護作用,亦有利于采伐集材;缺點是采伐速度較慢。故在采伐大面積森林時,為了加快采伐速度,可以同時在許多地方設(shè)立伐區(qū),進行始伐。
② 間隔式帶狀皆伐。即交互帶狀皆伐,伐區(qū)不直接相連而與保留帶相鄰排列。凡成熟林、過熟林較多,坡度在15°以下的林地都可運用。其優(yōu)點是伐區(qū)集中,采伐速度快,整個林分分2次即可伐完;缺點是保留帶被采伐后,沒有林墻的下種和保護,天然更新較困難。此外,保留帶突然暴露,常造成風(fēng)折、風(fēng)倒。
3.塊狀皆伐更新
在地形不整齊,或者不同年齡的林分成片狀混交的條件下,很難采用帶狀皆伐時,多應(yīng)用這種皆伐方式。塊狀皆伐伐區(qū)的形狀不定,視林分特點、地形條件而改變。以面積控制采伐強度,塊的大小一般為1~3,在坡度較大、立地條件差的地區(qū),面積還可相應(yīng)縮小。塊狀小面積皆伐適合于地形破碎的丘陵山地,伐區(qū)分布均勻,交互排列,有利于更新和保護森林環(huán)境,而且伐區(qū)區(qū)劃容易,便于掌握。
運用皆伐更新,要注意采用天然更新和人工促進天然更新等方法恢復(fù)森林,如保留下種母樹、保護林下幼苗、幼樹、清理跡地及補植補播等,以減少人力物力投入,起到事半功倍的效果。
(二)擇伐更新
擇伐是在林分中采伐達到一定徑級林木的采伐方式,最適合在異齡復(fù)層林里進行,森林更新是連續(xù)的。擇伐雖然砍伐掉部分林木,但在外貌上仍然保持著一定的森林形態(tài),林內(nèi)生態(tài)環(huán)境并未發(fā)生很大變化。擇伐周期一般變動于1~2個齡級,約為20~40a。
1.徑級擇伐
徑級擇伐僅采伐達到規(guī)定徑級以上的林木,確定采伐木的標(biāo)準(zhǔn)主要是徑級。有時為降低成本,甚至只采伐合于徑級要求的、健康的優(yōu)良木,而對已達規(guī)定徑級的病腐木、雙叉木、彎曲木等,則棄之不顧。采伐強度常在30%~60%,甚至更高;采伐后林分疏密度,常降低到0.5以下,甚至低到0.2。這種采伐方式主要著眼于木材利用,把森林經(jīng)營放在次要地位,所以又稱為利用擇伐或粗放擇伐。
徑級擇伐后目的樹種被砍伐,次要樹種占據(jù)優(yōu)勢。目的樹種被保留的多是小徑木,下種作用微弱,常引起樹種更替,易發(fā)生枯梢、風(fēng)倒,嚴重的甚至?xí)斐缮值钠茐?。這種方法常用于森林資源豐富、交通不發(fā)達、人煙稀少的邊遠林區(qū),在沿海不宜采用。
2.經(jīng)營擇伐
經(jīng)營擇伐不僅砍健康的、達規(guī)定徑級以上的成熟林木,而且也砍不健康的和干形不良的林木,甚至還要伐除無培育前途的小徑木,即嚴格按照“去大留小、去劣存優(yōu)”的原則確定采伐木。這種擇伐方式把森林更新、利用和撫育很好地結(jié)合起來,所以又稱更新?lián)穹セ蚣s擇伐。
經(jīng)營擇伐的采伐強度在30%以下,通常以郁閉度控制強度(0.5~0.6),亦有以生長量控制采伐強度的,即采伐量不能大于年生長量,故擇伐周期一般較短。
經(jīng)營擇伐保留的林木有較強的抵抗力,很少遭受自然災(zāi)害,能健康生長,并順利更新。采伐過的林地,不易發(fā)生水土流失,是實現(xiàn)森林可持續(xù)經(jīng)營的理想方式,可在水土保持林和水源涵養(yǎng)林中采用。它的缺點是采伐成本高,不便于機械化作業(yè),并要求較高的技術(shù)。在施行經(jīng)營擇伐時,可單株、群狀或帶狀伐木。
3.采育擇伐
采育擇伐以營林為基礎(chǔ),是在吸收了徑級擇伐和經(jīng)營擇伐優(yōu)點的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,以“采大留小,采壞留好,采密留疏”的原則,把采伐、撫育、更新三者有機地結(jié)合起來。此法適用于中小徑材多、天然更新好的各類復(fù)層異齡林,采伐強度不超過蓄積量的60%,伐后林分郁閉度保持在0.4以上。由于采育擇伐強度較大,可提高機械設(shè)備生產(chǎn)效率,降低木材生產(chǎn)成本。
(三)漸伐更新
漸伐是在較長時間(通常1~2齡級,10~20a)、分數(shù)次(一般4次)將成熟林分逐漸伐除的主伐方式。在采伐過程中,林分不斷得到稀疏,林內(nèi)光照條件得以改善,加強了林冠結(jié)實和下種能力;同時稀疏林冠對幼苗幼樹的生長也很有利,在林地上自然形成新的一代森林,故通常把漸伐稱為伐中更新。
1.漸伐的過程
典型的漸伐分4次進行,即預(yù)備伐、下種伐、受光伐和后伐。
(1)預(yù)備伐。
在成熟林中,為天然更新作準(zhǔn)備而進行的第一次采伐,即預(yù)備伐。目的是稀疏林冠,促進結(jié)實,加快枯枝落葉的分解,為天然下種和種子萌發(fā)創(chuàng)造條件。預(yù)備伐的采伐強度,一般伐去林分蓄積量的15%~25%,伐后郁閉度保持在0.6~0.7,采伐的對象為不健康、生長不良、非目的樹種以及干形不良的林木。
(2)下種伐。
在預(yù)備伐后3~5年進行,將林冠進一步稀疏,以促進種子發(fā)芽和幼苗生長。下種伐應(yīng)結(jié)合種子年進行,使更新所需種子盡量落在林地上。下種伐采伐強度較大,常在25%~35%,伐后林分郁閉度宜保持0.5,主要采伐大徑木,以減輕下次采伐時對幼樹的損傷。
(3)受光伐。
下種伐后3~5年進行,這時林地上幼苗、幼樹逐漸生長起來,受光伐可滿足幼樹對光照條件日益增長的需要,但此時幼樹仍需一定的庇蔭,還應(yīng)保留少量林木。采伐強度一般應(yīng)以林分郁閉度均勻稀疏到0.3~0.4為宜。采伐對象決定于幼樹的分布狀況,首先砍伐稠密幼樹叢中的立木,其次伐除影響優(yōu)良木生長的立木。
(4)后伐。
又稱清理伐,受光伐后3~5年進行,伐去伐區(qū)上全部林木,使幼樹自由生長。后伐時應(yīng)十分注意保護幼樹,采用完善的工藝流程和技術(shù)裝備。
在實踐上,因樹種特性、林分特點和自然條件、經(jīng)濟狀況的差異,不應(yīng)局限于采伐4次,根據(jù)具體情況亦可進行2~3次。由喜光樹種組成的成熟林,兩次采伐足以得到滿意的天然更新效果。若施行過系統(tǒng)撫育采伐的林分,可直接施行受光伐和后伐。如漸伐前林分郁閉度為0.6~0.7,就可省去預(yù)備伐,而從下種伐開始。同樣,如果林冠下幼樹數(shù)量眾多,并能抵御裸露后所造成的各種不良因素的影響,亦可省去受光伐,直接施行后伐。另外,從經(jīng)濟上考慮,漸伐次數(shù)愈多,木材的生產(chǎn)成本愈高。因此,在保證森林更新和不破壞生態(tài)環(huán)境的前提下,應(yīng)盡量減少采伐次數(shù)。
2.漸伐的種類
在實際應(yīng)用中,因自然和經(jīng)濟條件不同,漸伐產(chǎn)生了若干變型,如以伐區(qū)排列方式的差異,可區(qū)分為均勻漸伐、帶狀漸伐和群狀漸伐3種。
(1)均勻漸伐。在預(yù)定伐區(qū)內(nèi),同時均勻地進行各次采伐。
(2)帶狀漸伐。按一定方向分帶進行采伐。在一個采伐列區(qū)上,由一端開始在第一個伐區(qū)上進行預(yù)備伐,其他伐區(qū)保持不動。經(jīng)過幾年后,在第一伐區(qū)上進行下種伐,同時在相鄰的第二伐區(qū)進行預(yù)備伐,其他伐區(qū)保持不動。再過幾年,在第一伐區(qū)上施行受光伐,同時在第二伐區(qū)上行下種伐,于第三伐區(qū)上行預(yù)備伐。又過幾年,在第一伐區(qū)上施后伐,同時在第二伐區(qū)上施受光伐,第三伐區(qū)施下種伐,于第四伐區(qū)進行預(yù)備伐,如此順序向前推移。若希望加快采伐速度,可在采伐列區(qū)上設(shè)立若干個采伐基點,同時進行采伐。伐區(qū)寬度因風(fēng)害程度、坡向、坡度以及幼苗幼樹需要側(cè)方庇護等因素而異,一般可為樹高1~3倍。在陡坡或風(fēng)害嚴重地區(qū),可用窄伐區(qū),反之用寬伐區(qū)。
(3)群狀漸伐。
群狀漸伐不需嚴格劃定伐區(qū),采伐木分配不均勻,呈群狀分布。群狀漸伐的前提,是林窗中具有群叢狀天然下種苗。因此,群狀漸伐時只需尋找具有幼苗、幼樹生長的林窗作為基點,并由此逐步向外擴大采伐,首先去除大徑木、病腐木。為了保護幼苗、幼樹,倒樹方向應(yīng)與幼樹叢方向相反。若林分中無幼苗、幼樹生長的林窗,亦可人為建立林窗作為基點,一般每公頃可設(shè)4~5個。開始漸伐時,首先在基點上進行預(yù)備伐,幾年后在基點上施下種伐,同時在它周圍寬15~20m或30m的環(huán)狀林地上實行預(yù)備伐。以后,就如帶狀漸伐一樣,順序由內(nèi)向外呈環(huán)狀擴展。
群狀漸伐適用于山地陡坡,成熟林、過熟林面積不大且不連接的林分。帶狀漸伐則適用于山地坡度較緩,成熟林、過熟林面積大,而且連續(xù)集中成片的林分。漸伐的技術(shù)要求很高,在大規(guī)模生產(chǎn)的情況下很少采用,但在水土保持林、水源涵養(yǎng)林及風(fēng)景林中,為防止水土流失、保護生態(tài)環(huán)境、維持優(yōu)美的自然景觀,漸伐更新比較合適。沿海丘陵山地多,地形起伏大,風(fēng)景名勝多,森林主伐更新時可采用這種方式。
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