摘 要:首次間伐開始期對森林經營效果具有重要影響。開始期的確定,要立足于立地因子綜合分析、林分生長狀況調查以及生產條件和集約經營程度的綜合考慮。理論上依據林分的直徑和斷面積連年生長量的變化、克拉夫特林木分級法、林分直徑離散度、小徑木林木分級法、林分自然整枝高度等5種方法,實踐中選擇適宜方法系統調查設計,并綜合各種自然和人為因素科學確定森林撫育間伐開始期。
關鍵詞:森林;撫育間伐開始期;設計
中圖分類號 S753 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2013)13-118-02
1 確定撫育間伐開始期的意義
撫育間伐開始期直接關系到撫育間伐的效果,過早,易破壞林分生長環境,不利于林木干形培養;過遲,會造成林分相對過密,林木得不到足夠的營養空間充分生長。因此,科學確定撫育間伐開始期很重要。
2 設計指導思想
以充分體現可持續經營、永續利用和發揮森林最大效益思想為指導,提高和恢復森林生態功能,增強林分穩定性,提高抵御林業有害生物入侵和森林火災能力,促進形成健康森林和合理利用為原則,合理調整林分密度和結構,以形成生態功能穩定、林地生產力高、林分質量好的森林,發揮森林的綜合效益。
3 立地條件調查
立地條件是影響森林形成與生長發育的各種自然環境因子的綜合,是由許多環境因子組合而成的。(1)地形。包括海拔高度、坡向、坡形、坡度、微地形等;(2)土壤。包括土壤種類、土層厚度、腐殖質層厚度與腐殖質含量、質地、結構、母質種類等;(3)水文。包括地下水位深度與季節變化、有無季節性積水及其持續期、水淹可能性等;(4)生物。包括分布的植物種類、種的蓋度、多度與優勢種、群落類型以及病蟲害狀況等;(5)人為活動。包括土地利用的歷史沿革及現狀,各種人為活動對上述環境因素的作用等。
4 調查生產條件
作為一項林業生產,應具備的生產條件:(1)道路交通應該便利,利于人員、物資、材料的運輸;(2)勞動力、運輸工具、作業工具等較為充足,保證用工、作業、運輸等需求;(3)工棚、水源等保證,以滿足生產、生活需要。
5 林學理論根據
5.1 根據林分的直徑和斷面積連年生長量的變化情況 通常情況下,用林分的直徑和斷面積的連年生長量的變化來確定第一次撫育間伐的時間。即當林分直徑和斷面積的連年生長量達到最大,出現明顯下降之前應該進行第一次撫育間伐,這時的林齡即為該林分的撫育間伐開始期。
5.2 根據林木分級(克拉夫特林木分級法)在林木分化過程中,Ⅳ、Ⅴ級木的數量比例是隨著林分年齡的增長而加大。一般認為,當Ⅳ、Ⅴ級木在林分中的數量比例達到30%左右時,則應進行首次間伐,這時的林齡即為該林分的撫育間伐開始期。
5.3 根據林分直徑離散度 林分的直徑離散度是指林分平均直徑與最大直徑和最小直徑的倍數之間的距離。常規認為,當林分直徑離散度達到0.9時,林內已經出現嚴重的林木分化現象,此時應進行撫育間伐,這時的林齡就是撫育間伐開始期。
5.4 根據林木分級(小徑木法)根據林分的株數按徑級分配的比例分化越強,林木間直徑相差越大,小徑木的數量越多。一般以自然徑級(即以平均直徑作為1.0)的0.8倍以下樹木作為小徑木進行數量統計,小徑木約占總株數的1/3時,可以進行首次間伐,這時的林齡即為撫育間伐開始期。
5.5 根據林分自然整枝高度 林郁閉后,處于樹冠下部的枝條因光照不足逐漸枯落,這種現象被稱為整枝。自然整枝高度明顯加強的時期,樹冠體積縮小的時期,與林分直徑生長量明顯下降時期是一致的。一般認為,當林分郁閉度在0.8以上,自然整枝高度達到樹高的1/3~1/2時,林木個體的營養已經嚴重不足,應進行首次撫育間伐,這時的林齡就是撫育間伐開始期。
6 按照林學理論進行實際調查
6.1 選找典型標準地 勘察整個林分,主要看林木分布狀況、林內空地分布,目測林木平均胸徑、郁閉度、667m2株數,以及觀察林木樹冠發育狀況、結實情況,以確定典型標準地布設位置,并選取一定面積的林地作為調查樣本。承德地區的調查標準地面積一般為667m2。
6.2 確定標準地四至 在選設標準地位置處的一個角點處架設羅盤,松動羅盤儀磁針,選取擬設標準地的第一條邊的方向立花桿,其水平距離距羅盤處29m(坡度大于5°時進行合理換算),記載羅盤儀北極磁針方位角。轉動羅盤儀瞄準方向,與第一條邊正好呈90°夾角,將另一根花桿順該方向設立,且距離羅盤處23m(坡度大于5°時進行合理換算),第二條邊完成。將羅盤儀磁針固定,移動至第二花桿處,架設羅盤,松動羅盤儀磁針,將羅盤儀旋轉至第一條邊的磁方位角方向,沿該方向設立花桿,其水平距離距羅盤處29m(坡度大于5°時進行合理換算),第三條邊完成。至此,標準地4個角點均已找到,最后檢查第四條邊的水平距離與23m的差值,如整個標準地導線閉合差小于1/200即完成標準地建立工作,否則重新設立。
6.3 每木檢尺與林木分級 從標準地某一角或某一行開始,測量每一株林木的胸徑、樹高、枯枝高。同時,遵照克拉夫特林木分級法,將每一株林木按照其在標準地內的生長狀況的優劣表現準確定級,記入表內(見表1)。標準地內樹木全部實測,注意不能重測或遺漏。
表1 林木生長狀況
[樹號Ni\樹種\胸徑Di\樹高Hi\枯枝高H枯i\林木分級Ki\狀態\N1\落葉松\D1\H1\H枯1\Ⅰ\正常\N2\落葉松\D2\H2\H枯2\Ⅲ\正常\N3\落葉松\D3\H3\H枯3\Ⅴ\死亡\…\\\\\\\\\\\\\\]
6.4 進行數據計算 記錄表內的所有林木株數統計為標準地總株數N
記錄表內的Ⅳ級木株數統計為標準地Ⅳ級木株數K4
記錄表內的Ⅴ級木株數統計為標準地Ⅴ級木株數K5
標準地Ⅳ級木、Ⅴ級木總株數=K4+K5
Ⅳ、Ⅴ級木占林木總株數比例為(K4+K5)/N×100%
平均樹高H均=(∑Hi)/N
平均枯枝高H枯均=(∑H枯i)/N
平均胸徑D均=[(∑(Di)2)/N]
林分直徑離散度=(最大直徑/平均胸徑)-(最小直徑/平均胸徑)
小徑木法參照胸徑D參=0.8×平均胸徑D均
統計記錄表內胸徑小于D參的所有株數為N小
小徑木株數比例為N小/N×100%
6.5 確定解析木 根據記錄表計算的林分平均胸徑、平均樹高,在標準地內選擇出相一致或接近的林木作為標準地解析木。
6.6 樹干解析 將解析木伐倒,按照林學要求進行樹干解析。在樹高1.3m處截取樹干圓盤,過圓盤髓心分南北和東西方向畫2條垂直直線,按3a或5a為齡階在兩條直線上由外向內數年輪插大頭針,直至髓心。然后,測量并計算出2條直線上大頭針在同一年輪上的平均寬度,數出其到髓心的年輪個數,即為林分在該林齡時的直徑總生長量;朝髓心方向相一致并相鄰的大頭針之間的寬度平均水平,為定期生長量,將其除以齡階即為該林齡時的連年生長量。依此類推,從外向內,將各年齡段的林分胸徑和斷面積連年生長量計算出來,就獲取了林分的胸徑和斷面積連年生長量變化數據。
6.7 按照林學理論分析 根據解析木圓盤、胸徑和斷面積連年生長量變化數據,判斷林分胸徑和斷面積連年生長量明顯下降的位置,其林齡處就是撫育間伐開始期。
依據林木分級(克拉夫特林木分級法)理論,如果標準地Ⅳ、Ⅴ級木占林木總株數比例公式:(K4+K5)/N×100%>30%,就可以進行首次撫育間伐,這時的林齡值就是撫育間伐開始期。
根據林分直徑離散度理論,如果標準地林木直徑離散度計算公式:(最大直徑/平均胸徑)-(最小直徑/平均胸徑)>0.9,就可以進行首次撫育間伐,這時的林齡值就是撫育間伐開始期。
根據林木分級(小徑木法)理論,如果小徑木株數比例公式:N小/N×100%>1/3,就可以進行首次撫育間伐,這時的林齡值就是撫育間伐開始期。
依據林木自然整枝高度要求,如果平均枯枝高H枯均與林分平均樹高H均的比值在1/3以上,且林分郁閉度在0.8以上,就可以進行首次撫育間伐作業,這時的林齡值就是撫育間伐開始期。
6.8 考慮其它因素 實際林分的撫育間伐開始期還要受到當地生產條件、政策法規依據以及立地條件、社會經濟水平等各項因素的影響。因此,確定撫育間伐開始期時,以本方案中的5種林學理論為主要決策依據,并妥善考慮當地的生產條件、政策法規依據以及立地條件、社會經濟水平等諸多因素綜合決策為宜。
參考文獻
[1]翟秀春,王春.落葉松人工林首次間伐期的確定[J].科技創新導報,2009(1):115.
[2]趙新喜.技術業務理論[M].石家莊:花山文藝出版社,2011.
[3]姚國明,光增云,田金萍,等. 河南日本落葉松人工林撫育間伐開始期的確定[J].河南林業科技,2000(3):6-7.
[4]周善彪,葉世法.杉木林撫育間伐開始期的探討[J].浙江林業科技,1990(2).