李浩浩,溫雅靜,段福軍,廉凱敏,陳曉東,張 文
(1.山西省中條山國有林管理局,山西 侯馬 043000; 2.山西省桑干河楊樹豐產(chǎn)林實驗局,山西 大同 037006)
近年來山西省中條山國有林管理局中村林場積極與國內(nèi)外科研院所開展森林經(jīng)營技術(shù)合作和示范推廣。通過引進(jìn)德國先進(jìn)森林經(jīng)營理念和技術(shù),探索傳統(tǒng)經(jīng)營模式和目標(biāo)樹經(jīng)營技術(shù)措施的差異,分析各自的優(yōu)勢和劣勢。筆者以油松人工純林為研究對象,進(jìn)行傳統(tǒng)分級經(jīng)營、目標(biāo)樹近自然經(jīng)營、目標(biāo)樹全林分經(jīng)營3種經(jīng)營模式對比試驗,旨在為山西省森林經(jīng)營提供技術(shù)支撐。
研究區(qū)位于中條山國有林管理局中村林場下川營林區(qū)五倍辿,平均海拔1 680 m.坡向東北,坡度13°,中坡位。土壤為棕壤,土層厚60 cm~80 cm.光熱水條件好,立地質(zhì)量等級較高。林分為20世紀(jì)70年代末80年代初經(jīng)過次生林改造后營造的油松純林,林種為用材林,主要樹種為油松,夾雜少量的遼東櫟、華北落葉松、鵝耳櫪、白樺、核桃楸等,灌木主要有美薔薇、莢蒾、黃刺玫等,草本為蒿類。
選擇立地條件相似、林分分布均勻地段設(shè)置3塊樣地,分別采用傳統(tǒng)分級法經(jīng)營、目標(biāo)樹近自然經(jīng)營和目標(biāo)樹全林分經(jīng)營3種模式,每個樣地面積0.25 hm2.樣地設(shè)置采用卷尺測量邊界,邊界用黃色噴漆標(biāo)記,同時固定4個角樁,在角樁下沿邊界挖50 cm×20 cm×20 cm(長×寬×深)的方向壕。將樣地內(nèi)所有林木,在樹干1.6 m~1.8 m區(qū)域內(nèi)用環(huán)剝刀清理掉最外層樹皮(不可損傷韌皮部),刷白漆編號,并標(biāo)記出1.3 m的位置,隨后測量記錄樣地內(nèi)每株林木的胸徑和樹高。樹高采用德國Vertex Ⅳ,Transponder T3超聲波測高測距儀測量。
2.2.1 目標(biāo)樹近自然經(jīng)營模式
目標(biāo)樹選擇:經(jīng)營目標(biāo)為培育高價值大徑材油松,目標(biāo)胸徑60 cm,目標(biāo)樹間距為目標(biāo)胸徑的15倍(9 m~10 m)。樣地內(nèi)最終選取了26株符合標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)樹,株數(shù)約為理想目標(biāo)樹數(shù)量的87%.
采伐:以10 a作為1個經(jīng)營周期,將影響及潛在影響目標(biāo)樹樹冠生長的樹木全部標(biāo)記為干擾木并伐除。
修枝:只對目標(biāo)樹進(jìn)行修枝,修枝高度7 m.
其它不影響目標(biāo)樹的保留木(包括枯死木)不進(jìn)行經(jīng)營,個別林冠擠壓嚴(yán)重、瀕死木多、林分透光性差、自然整枝過度的區(qū)域,為了維持林分穩(wěn)定,可進(jìn)行低強(qiáng)度采伐,逐步調(diào)整林分空間結(jié)構(gòu),提升森林生態(tài)效益。
2.2.2 傳統(tǒng)分級法經(jīng)營模式
優(yōu)勢木選擇:按照林木分級法,將所有林木劃分為I,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ和V級木。按照27株/hm2~35株/hm2的標(biāo)準(zhǔn),在樣地內(nèi)均勻選擇I、Ⅱ級木進(jìn)行標(biāo)識。
采伐:以疏伐為主,伐除Ⅳ、V級木,必要時也可伐除部分Ⅲ級木。采伐后,郁閉度不低于0.2,株數(shù)強(qiáng)度不高于35%,蓄積強(qiáng)度不高于20%,伐后平均胸徑不低于伐前平均胸徑。
修枝:修枝高度以便于操作、整齊為宜。
2.2.3 目標(biāo)樹全林分經(jīng)營模式
目標(biāo)樹選擇:樹干通直達(dá)7 m以上、活力旺盛、實生、無損傷(至少根部沒有)和病蟲害的林木即可確定為目標(biāo)樹,目標(biāo)樹控制在120株/hm2左右。
采伐:逐步伐除干擾木,優(yōu)先伐除目標(biāo)樹上坡位及同林層對目標(biāo)樹冠幅生長影響較強(qiáng)的樹木,下坡位和對目標(biāo)樹冠幅生長影響較小的林木暫時予以保留,可對目標(biāo)樹起支撐作用;伐除瀕死木、枯死木、病腐木等其它林木,改善林地衛(wèi)生,為保留木創(chuàng)造良好的生長空間。
修枝:對目標(biāo)樹及有潛在培育價值的林木進(jìn)行修枝,修枝高度5 m.
五倍辿樣地油松純林不同經(jīng)營模式下生長情況對比結(jié)果見表1.
由表1可知,目標(biāo)樹近自然經(jīng)營樣地伐后平均胸徑為13.2 cm,伐前為13.7 cm;目標(biāo)樹全林分經(jīng)營樣地伐后平均胸徑為18.9 cm,伐前為18.8 cm;傳統(tǒng)分級法經(jīng)營樣地伐后平均胸徑為12.9 cm,伐前為14.0 cm.目標(biāo)樹近自然經(jīng)營樣地伐后平均樹高為11.3 cm,伐前11.1 cm;目標(biāo)樹全林分經(jīng)營樣地伐后平均樹高為12.3 cm,伐前為12.4 cm;傳統(tǒng)分級法經(jīng)營樣地伐后平均樹高為11.5 cm,伐前為11.0 cm.
表1 油松純林不同經(jīng)營模式下生長情況對比
目標(biāo)樹近自然經(jīng)營樣地采伐株數(shù)為284株/hm2,采伐蓄積35.96 m3;目標(biāo)樹全林分經(jīng)營樣地采伐株數(shù)為232株/hm2,采伐蓄積32.32 m3;中國分級法經(jīng)營樣地采伐株數(shù)為172株/hm2,采伐蓄積15.76 m3.
五倍辿樣地油松人工純林不同經(jīng)營模式出材量及收入對比,見第46頁表2.
由表2可知,目標(biāo)樹近自然經(jīng)營樣地非規(guī)格材出材量為6.74 m3,目標(biāo)樹全林分經(jīng)營樣地為5.92 m3,傳統(tǒng)分級法經(jīng)營樣地為2.35 m3.
表2 油松同齡人工純林不同經(jīng)營模式出材量及收入對比
目標(biāo)樹近自然經(jīng)營樣地薪材出材量為0.45 m3,目標(biāo)樹全林分經(jīng)營樣地為0.54 m3,傳統(tǒng)分級法經(jīng)營樣地為0.81 m3.
目標(biāo)樹近自然經(jīng)營樣地收入為3 840.7元,目標(biāo)樹全林分經(jīng)營樣地為3 417元,傳統(tǒng)分級法經(jīng)營樣地為1 532.2元。
綜上所述,目標(biāo)樹近自然經(jīng)營樣地的伐后平均胸徑降低0.5 cm,平均樹高降低0.2 cm;目標(biāo)樹全林分經(jīng)營樣地伐后平均胸徑提升0.1 cm,平均樹高降低0.1 cm;傳統(tǒng)分級法經(jīng)營樣地伐后平均胸徑提升1.3 cm,平均樹高提升0.5 cm.
通過計算得出,目標(biāo)樹近自然經(jīng)營樣地的采伐株數(shù)強(qiáng)度為15.7%,蓄積強(qiáng)度為21.7%;目標(biāo)樹全林分經(jīng)營樣地的采伐株數(shù)強(qiáng)度為16.6%,蓄積強(qiáng)度為16.1%;傳統(tǒng)分級法經(jīng)營樣地的采伐株數(shù)強(qiáng)度為22.5%,蓄積強(qiáng)度為8.7%.
傳統(tǒng)分級法經(jīng)營樣地的薪材出材量是目標(biāo)樹全林分經(jīng)營樣地的1.5倍,是目標(biāo)樹近自然經(jīng)營樣地的1.8倍。目標(biāo)樹近自然經(jīng)營樣地的非規(guī)格材出材量是目標(biāo)樹全林分經(jīng)營樣地的1.14倍,是傳統(tǒng)分級法經(jīng)營樣地的2.87倍。通過市場調(diào)查,當(dāng)?shù)胤且?guī)格材的平均價格為550元/m3,薪材的平均價格為300元m3.就收入而言,目標(biāo)樹近自然經(jīng)營樣地的收入是目標(biāo)樹全林分經(jīng)營樣地的1.12倍,是傳統(tǒng)分級法經(jīng)營樣地的2.51倍。
森林經(jīng)營是對現(xiàn)有的森林進(jìn)行科學(xué)培育以提高森林產(chǎn)量及質(zhì)量的生產(chǎn)活動,不同經(jīng)營模式下的林分在經(jīng)營目標(biāo)、經(jīng)營措施、后期森林群落建立、長遠(yuǎn)生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益等方面存在一定的差異性。
傳統(tǒng)分級法長期經(jīng)營后易形成單層林,林分穩(wěn)定性差,森林質(zhì)量較低,易出現(xiàn)病蟲害,且森林火險等級較高;但林分的經(jīng)營間隔較短,可以產(chǎn)出一部分中小徑材,薪材較多,提高了林分的中間產(chǎn)出。間隔期長,至少10 a 1個周期。采伐后,可提高亞林層、灌草層的光照,促進(jìn)林分自我更新和生物多樣性的提高,形成復(fù)層、異齡、穩(wěn)定、可持續(xù)的健康林分;但林分的初次采伐強(qiáng)度大,且多為非規(guī)格材,薪材少。目標(biāo)樹全林分經(jīng)營針對性強(qiáng),經(jīng)營強(qiáng)度較大,一次性投入較高,中間產(chǎn)出多,但最終也可將森林經(jīng)營為健康林分。
通過次年的重復(fù)測量,目標(biāo)樹近自然經(jīng)營樣地平均胸徑增加0.82 cm,傳統(tǒng)分級法經(jīng)營樣地平均胸徑增加0.61 cm,目標(biāo)樹全林分經(jīng)營樣地平均胸徑增加0.64 cm.由此可見,目標(biāo)樹近自然經(jīng)營措施較優(yōu),但t檢驗結(jié)果顯示,t>0.05,各樣地之間不存在顯著性差異。就采伐蓄積而言,相同的時間內(nèi),不同經(jīng)營模式采伐次數(shù)不同,影響了采伐蓄積的變化。筆者認(rèn)為森林的經(jīng)營模式必須根據(jù)林分的具體情況及需求來確定。對于密度過大、生長不良的林分(幼齡林及初步進(jìn)入中齡林的林分,林木尚未明顯出現(xiàn)優(yōu)劣關(guān)系),目的樹種受上層或側(cè)方非目的樹種壓抑,高生長受到明顯影響,或同一穴中存有多株林木,可采用傳統(tǒng)分級法經(jīng)營;當(dāng)林分連年生長量停滯不前或明顯下降,目的樹種及保留木生長受到明顯影響時,可采用目標(biāo)樹近自然經(jīng)營。目標(biāo)樹近自然經(jīng)營在生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益、可持續(xù)效益方面更適合推廣,投入少,產(chǎn)出大,但林分的各項伐后指標(biāo)均與現(xiàn)行的政策和技術(shù)規(guī)程相沖突,需要政府出臺相對應(yīng)的政策法規(guī)來支撐。