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[摘要] 杉木抚育间伐是杉木生产地区的人们常见的一项营林措施,长期以来多凭感觉行事,至于如何更准确、更科学地实施该措施,没有真正掌握,本文通过大量样点、样木调查一手资料,经过整理测算和数理统计分析,采用绘图和求算公式等数据控制的简便易用方法,比较准确地住了杉木人工林抚育间伐年龄和强度这两个关键技术要点。
[关键词] 杉木人工林;抚育间伐;年龄和强度;数控
杉木是霍山县最主要的造林树种之一,长期以来,这里的人们对杉木造林已经形成了一套比较完整的营造措施,抚育间伐是其中一项重要的、人为主动干预人工林生长的营林措施。根据杉木人工林生长发育的规律,及时调整林分,是达到杉木人工林速生、丰产的必要途径。能否及时恰到好处地进行这一营林措施是关系到杉木人工林能否早出材、出大材的问题。
人们对抚育间伐这一营林措施能够促进林木生长、增大林木径级,提高规格材的出材量,缩短成材期,及时利用部分小径材,增加收入,实现以短养长、以林壮林目标都有了一定认识。但就真正掌握抚育间伐技术,使抚育间伐实施得更科学、效果更好一些,达到抚育间伐的理想目的,在实际工作有一定差距,很多都停留在感性认识上,具体操作只凭感觉行事,至于如何定量[1-2]、精确地实施杉木抚育间伐还没有去认真考究。事实上,抚育间伐工作是一项技术性较强的营林措施,要想使这一营林措施收到最大效益,首先要解决的是什么时候间伐是最适宜的问题。另一个更重要的是解决间伐强度大小的问题,这两个问题就是抚育间伐最关键的技术要点:“及时和适量。”现在就两个技术要点从数量上控制和掌握进行探讨。
一、杉木人工林开始间伐的年龄
杉木人工林什么时候开始间伐为宜,必须综合考虑诸多因素。首先要考虑立地条件,造林保存密度,林分生长发育的状况,以及经济条件等。要本着因林、因地制宜的原则。因为及时对杉木人工林进行间伐,对林分生长有很大的作用。过早或者过迟的进行间伐都不能收到抚育间伐应有的效益。过早的间伐一来不能充分利用小径材,最主要的破坏了森林环境,不能促进保留木的生长。如果间伐的年龄偏迟,会造成林分过密、植株拥挤,树冠受压,冠层上移,冠幅偏小,叶面(积)减少,特别是1~2年生量小,侧枝弱小,树冠扩展的能力较弱。一经过间伐,保留木树冠有较长的恢复期。例如霍山县与儿街镇高河林场一片1984年营造的杉木人工林,由于没有及时进行间伐,17年生(调查截至时)林分平均高度10.8m,平均胸径12.3cm,每亩蓄积量13.68m3。林分平均高径比88:1。它的胸径连年生长量最大值1.1cm出现于5~8年生,从11年起胸径连年生长量明显下降,维持在0.5cm左右,持续时间较长。树冠向上推移,占树高的1/5。因此想通过间伐来提高它的生长量是比较困难的。目前确定间伐年龄的依据有诸多种。我们认为分析胸径连年生长量,根据胸径连年生长量下降的趋势来确定间伐年龄为最好,也是最科学的,因为它反映了林分生长发育的本质,胸径连年生长量的递增和下降的趋势,反映了立地条件的好坏,造林保存密度的大小。在相同条件下,胸径连年生长量的最大值随着造林保存密度的增大而减小。胸径连年生长量明显下降出现的时间,造林保存密度大的林分比造林保存密度小的林分出现早。(见图一)
如果造林保存密度相同,而立地条件有差异。立地条件好的,它的胸径连年生长量最大值高于立地条件差的。胸径连年生长量明显下降出现的年龄,立地条件好的比立地条件差早。(见表1)
杉木人工林在这一阶段中,胸径连年生长量增长和下降的趋势与立地条件和林分密度对它的影响反映最为敏感。胸径连年生长量最大值出现的时间随着林分密度的加大而提前。胸径连年生长量最大值随着林分密度的增加而减小。如果,我们分析胸径连年生长量增长和下降的情况,把当胸径连年生长量明显下降到相当最大值50%时并且低于1cm的年龄,确定为开始间伐的年龄。我们认为是符合“及时”原则的,而且符合杉木林生长发育规律的。因为,我们观察这个时候的林分状况是:树冠开始挤压,树冠1/3以下的枝叶出现黄化,林分树木个体之间开始营养空间争夺。在此时我们能够做到地因林、因地制宜,同时方法简便分析一下标准木的胸径生长量,就可以比较准确的找到这个时间点了。
如果我们在抚育间伐工作中,掌握了正确开始间伐的年龄,符合了“及时”的原则。但在“适量”把不住关,同样也是不能够达到间伐目的的。在大面积抚育间伐施工中,以中度为宜,但不能够给它定个教条框框,不顾立地条件的优劣和林分的密度以及林分的生长状况。在这个技术要点上也应该做到因林、因地制宜。
二、抚育间伐强度的确定
怎样确定杉木人工林抚育间伐强度?我们认为利用树冠营养面积和胸径的相关性来确定抚育间伐强度是从本质上观察林分营养空间,量化上调整营养空间的方便途径,从而能够做到因地制宜,达到科学的“适量”。
杉木人工幼林一经郁闭成林,林分中的林木,个体发育大小不一,产生了林木分化现象。处于上层林冠的林木,树冠营养面积大,林木的胸径也相应的大。因为树冠营养面积的大小,直接关系到树木个体光合作用器官—树叶面积的大小,所以树冠营养面积和胸径之间有着极为密切的关系。树冠营养面积的大小和林分密度直接相关,他们又具体地反映到胸径的生长量上,我们找出树冠营养面积和胸径之间的关系,就可以根据他们的关系确定林分不同平均胸径对应的最适宜密度。
树冠营养面积的大小既与林木的密度直接相关,又和胸径生长量有着明显的内在联系。树冠营养面积依照胸径变化的规律呈现一个函数关系:
S=D/(AD+B)
S为树冠营养面积估计值(理论值);
D为胸径变量;
A和B为变量参数。
根据这种关系,就可以找出适合本地区的变量参数。为此我们实际测量了486株杉木胸径和它相应的树冠营养面积,经过数理统计分析[3],求得一个树冠营养面积围绕胸径变化的回归曲线方程:
S=D/(2.541-0.043D)
根据这个回归方程,可以计算出与胸径相应的树冠营养面积。经数理统计分析:回归方差0.000088;标准差0.0093;标准误差0.0032;相对误差3%,精度97%;相关关系:R=0.98(临界值为0.602);F值检验:F=12.8>F0.01值,说明这个经验公式的回归关系是显著的,它的估计可靠性在95%以上。
根据这个回归曲线方程,可以计算出不同胸径相应的树冠营养面积的理论值(估计值),并且通过它来确定不同平均胸径林分保留的密度指标。即:
密度指标(株/亩)=667(㎡/亩)÷平均胸径对应树冠营养面积估计值(㎡/株)(见表3)
用这种方法定量确定林分保留最适密度再而决定抚育间伐强度,它可以随着不同立地条件和不同保存密度来确定相应保留密度和应该采取的间伐强度。即:
间伐强度=(当前密度-保留密度)÷当前密度×100%
具体操作流程:调查林分当前密度和平均胸径→ 树冠营养面积估计值→ 密度指标→应用以上公式计算间伐强度
例如:霍山县与儿街镇高河林场一个造林小班保存密度285株,立地条件较好,9年生平均胸径8.3cm,应保留176株,间伐强度应为38%;而另一个小班立地条件较差,保存密度285株,10年生平均胸径7.3cm,则应保留203株间伐强度为29%。
如果立地条件大致相同而原保留密度不同,根据树冠营养面积和胸径之间关系也能随着不同密度确定相应的间伐强度。密度大的林分,它的平均胸径相应要小一些,保留密度相应要大一些,间伐强度随着保留木的多少来确定。密度小的则相反。(见表3)
我们认为根据树冠营养面积和胸径之间的相关关系来确定保留密度和决定抚育间伐强度是科学遵从了杉木人工林生长发育客观规律的,在实践上应用也是很方便的,用此方法在确定间伐强度上绝大多数为中等强度的,对营林生产具有推广和指导意义的。
参考文献
[1]潘国兴.杉木抚育间伐强度研究.安徽农业大学学报,1982(2)
[2]汪传佳.杉木定量抚育间伐技术研究.林业科技通讯,1998(1)
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
[关键词] 杉木人工林;抚育间伐;年龄和强度;数控
杉木是霍山县最主要的造林树种之一,长期以来,这里的人们对杉木造林已经形成了一套比较完整的营造措施,抚育间伐是其中一项重要的、人为主动干预人工林生长的营林措施。根据杉木人工林生长发育的规律,及时调整林分,是达到杉木人工林速生、丰产的必要途径。能否及时恰到好处地进行这一营林措施是关系到杉木人工林能否早出材、出大材的问题。
人们对抚育间伐这一营林措施能够促进林木生长、增大林木径级,提高规格材的出材量,缩短成材期,及时利用部分小径材,增加收入,实现以短养长、以林壮林目标都有了一定认识。但就真正掌握抚育间伐技术,使抚育间伐实施得更科学、效果更好一些,达到抚育间伐的理想目的,在实际工作有一定差距,很多都停留在感性认识上,具体操作只凭感觉行事,至于如何定量[1-2]、精确地实施杉木抚育间伐还没有去认真考究。事实上,抚育间伐工作是一项技术性较强的营林措施,要想使这一营林措施收到最大效益,首先要解决的是什么时候间伐是最适宜的问题。另一个更重要的是解决间伐强度大小的问题,这两个问题就是抚育间伐最关键的技术要点:“及时和适量。”现在就两个技术要点从数量上控制和掌握进行探讨。
一、杉木人工林开始间伐的年龄
杉木人工林什么时候开始间伐为宜,必须综合考虑诸多因素。首先要考虑立地条件,造林保存密度,林分生长发育的状况,以及经济条件等。要本着因林、因地制宜的原则。因为及时对杉木人工林进行间伐,对林分生长有很大的作用。过早或者过迟的进行间伐都不能收到抚育间伐应有的效益。过早的间伐一来不能充分利用小径材,最主要的破坏了森林环境,不能促进保留木的生长。如果间伐的年龄偏迟,会造成林分过密、植株拥挤,树冠受压,冠层上移,冠幅偏小,叶面(积)减少,特别是1~2年生量小,侧枝弱小,树冠扩展的能力较弱。一经过间伐,保留木树冠有较长的恢复期。例如霍山县与儿街镇高河林场一片1984年营造的杉木人工林,由于没有及时进行间伐,17年生(调查截至时)林分平均高度10.8m,平均胸径12.3cm,每亩蓄积量13.68m3。林分平均高径比88:1。它的胸径连年生长量最大值1.1cm出现于5~8年生,从11年起胸径连年生长量明显下降,维持在0.5cm左右,持续时间较长。树冠向上推移,占树高的1/5。因此想通过间伐来提高它的生长量是比较困难的。目前确定间伐年龄的依据有诸多种。我们认为分析胸径连年生长量,根据胸径连年生长量下降的趋势来确定间伐年龄为最好,也是最科学的,因为它反映了林分生长发育的本质,胸径连年生长量的递增和下降的趋势,反映了立地条件的好坏,造林保存密度的大小。在相同条件下,胸径连年生长量的最大值随着造林保存密度的增大而减小。胸径连年生长量明显下降出现的时间,造林保存密度大的林分比造林保存密度小的林分出现早。(见图一)
如果造林保存密度相同,而立地条件有差异。立地条件好的,它的胸径连年生长量最大值高于立地条件差的。胸径连年生长量明显下降出现的年龄,立地条件好的比立地条件差早。(见表1)
杉木人工林在这一阶段中,胸径连年生长量增长和下降的趋势与立地条件和林分密度对它的影响反映最为敏感。胸径连年生长量最大值出现的时间随着林分密度的加大而提前。胸径连年生长量最大值随着林分密度的增加而减小。如果,我们分析胸径连年生长量增长和下降的情况,把当胸径连年生长量明显下降到相当最大值50%时并且低于1cm的年龄,确定为开始间伐的年龄。我们认为是符合“及时”原则的,而且符合杉木林生长发育规律的。因为,我们观察这个时候的林分状况是:树冠开始挤压,树冠1/3以下的枝叶出现黄化,林分树木个体之间开始营养空间争夺。在此时我们能够做到地因林、因地制宜,同时方法简便分析一下标准木的胸径生长量,就可以比较准确的找到这个时间点了。
如果我们在抚育间伐工作中,掌握了正确开始间伐的年龄,符合了“及时”的原则。但在“适量”把不住关,同样也是不能够达到间伐目的的。在大面积抚育间伐施工中,以中度为宜,但不能够给它定个教条框框,不顾立地条件的优劣和林分的密度以及林分的生长状况。在这个技术要点上也应该做到因林、因地制宜。
二、抚育间伐强度的确定
怎样确定杉木人工林抚育间伐强度?我们认为利用树冠营养面积和胸径的相关性来确定抚育间伐强度是从本质上观察林分营养空间,量化上调整营养空间的方便途径,从而能够做到因地制宜,达到科学的“适量”。
杉木人工幼林一经郁闭成林,林分中的林木,个体发育大小不一,产生了林木分化现象。处于上层林冠的林木,树冠营养面积大,林木的胸径也相应的大。因为树冠营养面积的大小,直接关系到树木个体光合作用器官—树叶面积的大小,所以树冠营养面积和胸径之间有着极为密切的关系。树冠营养面积的大小和林分密度直接相关,他们又具体地反映到胸径的生长量上,我们找出树冠营养面积和胸径之间的关系,就可以根据他们的关系确定林分不同平均胸径对应的最适宜密度。
树冠营养面积的大小既与林木的密度直接相关,又和胸径生长量有着明显的内在联系。树冠营养面积依照胸径变化的规律呈现一个函数关系:
S=D/(AD+B)
S为树冠营养面积估计值(理论值);
D为胸径变量;
A和B为变量参数。
根据这种关系,就可以找出适合本地区的变量参数。为此我们实际测量了486株杉木胸径和它相应的树冠营养面积,经过数理统计分析[3],求得一个树冠营养面积围绕胸径变化的回归曲线方程:
S=D/(2.541-0.043D)
根据这个回归方程,可以计算出与胸径相应的树冠营养面积。经数理统计分析:回归方差0.000088;标准差0.0093;标准误差0.0032;相对误差3%,精度97%;相关关系:R=0.98(临界值为0.602);F值检验:F=12.8>F0.01值,说明这个经验公式的回归关系是显著的,它的估计可靠性在95%以上。
根据这个回归曲线方程,可以计算出不同胸径相应的树冠营养面积的理论值(估计值),并且通过它来确定不同平均胸径林分保留的密度指标。即:
密度指标(株/亩)=667(㎡/亩)÷平均胸径对应树冠营养面积估计值(㎡/株)(见表3)
用这种方法定量确定林分保留最适密度再而决定抚育间伐强度,它可以随着不同立地条件和不同保存密度来确定相应保留密度和应该采取的间伐强度。即:
间伐强度=(当前密度-保留密度)÷当前密度×100%
具体操作流程:调查林分当前密度和平均胸径→ 树冠营养面积估计值→ 密度指标→应用以上公式计算间伐强度
例如:霍山县与儿街镇高河林场一个造林小班保存密度285株,立地条件较好,9年生平均胸径8.3cm,应保留176株,间伐强度应为38%;而另一个小班立地条件较差,保存密度285株,10年生平均胸径7.3cm,则应保留203株间伐强度为29%。
如果立地条件大致相同而原保留密度不同,根据树冠营养面积和胸径之间关系也能随着不同密度确定相应的间伐强度。密度大的林分,它的平均胸径相应要小一些,保留密度相应要大一些,间伐强度随着保留木的多少来确定。密度小的则相反。(见表3)
我们认为根据树冠营养面积和胸径之间的相关关系来确定保留密度和决定抚育间伐强度是科学遵从了杉木人工林生长发育客观规律的,在实践上应用也是很方便的,用此方法在确定间伐强度上绝大多数为中等强度的,对营林生产具有推广和指导意义的。
参考文献
[1]潘国兴.杉木抚育间伐强度研究.安徽农业大学学报,1982(2)
[2]汪传佳.杉木定量抚育间伐技术研究.林业科技通讯,1998(1)
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文