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外科研院所開展森林經營技術合作和示范推廣。通過引進德國先進森林經營理念和技術,探索傳統經營模式和目標樹經營技術措施的差異,分析各自的優勢和劣勢。筆者以油松人工純林為研究對象,進行傳統分級經營、目標樹近自然經營、目標樹全林分經營3種經營模式對比試驗,旨在為山西省森林經營提供技術支撐。
研究區位于中條山國有林管理局中村林場下川營林區五倍辿,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,立地質量等級較高。林分為20世紀70年代末80年代初經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置3塊樣地,分別采用傳統分級法經營、目標樹近自然經營和目標樹全林分經營3種模式,每個樣地面積0.25 hm2.樣地設置采用卷尺測量邊界,邊界用黃色噴漆標記,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。將樣地內所有林木,在樹干1.6 m~1.8 m區域內用環剝刀清理掉最外層樹皮(不可損傷韌皮部),刷白漆編號,并標記出1.3 m的位置,隨后測量記錄樣地內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 目標樹近自然經營模式
目標樹選擇:經營目標為培育高價值大徑材油松,目標胸徑60 cm,目標樹間距為目標胸徑的15倍(9 m~10 m)。樣地內最終選取了26株符合標準的目標樹,株數約為理想目標樹數量的87%.
采伐:以10 a作為1個經營周期,將影響及潛在影響目標樹樹冠生長的樹木全部標記為干擾木并伐除。
修枝:只對目標樹進行修枝,修枝高度7 m.
其它不影響目標樹的保留木(包括枯死木)不進行經營,個別林冠擠壓嚴重、瀕死木多、林分透光性差、自然整枝過度的區域,為了維持林分穩定,可進行低強度采伐,逐步調整林分空間結構,提升森林生態效益。
2.2.2 傳統分級法經營模式
優勢木選擇: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的標準,在樣地內均勻選擇I、Ⅱ級木進行標識。
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,株數強度不高于35%,蓄積強度不高于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 目標樹全林分經營模式
目標樹選擇:樹干通直達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樹,目標樹控制在120株/hm2左右。
采伐:逐步伐除干擾木,優先伐除目標樹上坡位及同林層對目標樹冠幅生長影響較強的樹木,下坡位和對目標樹冠幅生長影響較小的林木暫時予以保留,可對目標樹起支撐作用;伐除瀕死木、枯死木、病腐木等其它林木,改善林地衛生,為保留木創造良好的生長空間。
修枝:對目標樹及有潛在培育價值的林木進行修枝,修枝高度5 m.
五倍辿樣地油松純林不同經營模式下生長情況對比結果見表1.
由表1可知,目標樹近自然經營樣地伐后平均胸徑為13.2 cm,伐前為13.7 cm;目標樹全林分經營樣地伐后平均胸徑為18.9 cm,伐前為18.8 cm;傳統分級法經營樣地伐后平均胸徑為12.9 cm,伐前為14.0 cm.目標樹近自然經營樣地伐后平均樹高為11.3 cm,伐前11.1 cm;目標樹全林分經營樣地伐后平均樹高為12.3 cm,伐前為12.4 cm;傳統分級法經營樣地伐后平均樹高為11.5 cm,伐前為11.0 cm.

表1 油松純林不同經營模式下生長情況對比
目標樹近自然經營樣地采伐株數為284株/hm2,采伐蓄積35.96 m3;目標樹全林分經營樣地采伐株數為232株/hm2,采伐蓄積32.32 m3;中國分級法經營樣地采伐株數為172株/hm2,采伐蓄積15.76 m3.
五倍辿樣地油松人工純林不同經營模式出材量及收入對比,見第46頁表2.
由表2可知,目標樹近自然經營樣地非規格材出材量為6.74 m3,目標樹全林分經營樣地為5.92 m3,傳統分級法經營樣地為2.35 m3.

表2 油松同齡人工純林不同經營模式出材量及收入對比
目標樹近自然經營樣地薪材出材量為0.45 m3,目標樹全林分經營樣地為0.54 m3,傳統分級法經營樣地為0.81 m3.
目標樹近自然經營樣地收入為3 840.7元,目標樹全林分經營樣地為3 417元,傳統分級法經營樣地為1 532.2元。
綜上所述,目標樹近自然經營樣地的伐后平均胸徑降低0.5 cm,平均樹高降低0.2 cm;目標樹全林分經營樣地伐后平均胸徑提升0.1 cm,平均樹高降低0.1 cm;傳統分級法經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,目標樹近自然經營樣地的采伐株數強度為15.7%,蓄積強度為21.7%;目標樹全林分經營樣地的采伐株數強度為16.6%,蓄積強度為16.1%;傳統分級法經營樣地的采伐株數強度為22.5%,蓄積強度為8.7%.
傳統分級法經營樣地的薪材出材量是目標樹全林分經營樣地的1.5倍,是目標樹近自然經營樣地的1.8倍。目標樹近自然經營樣地的非規格材出材量是目標樹全林分經營樣地的1.14倍,是傳統分級法經營樣地的2.87倍。通過市場調查,當地非規格材的平均價格為550元/m3,薪材的平均價格為300元m3.就收入而言,目標樹近自然經營樣地的收入是目標樹全林分經營樣地的1.12倍,是傳統分級法經營樣地的2.51倍。
森林經營是對現有的森林進行科學培育以提高森林產量及質量的生產活動,不同經營模式下的林分在經營目標、經營措施、后期森林群落建立、長遠生態效益和經濟效益等方面存在一定的差異性。
傳統分級法長期經營后易形成單層林,林分穩定性差,森林質量較低,易出現病蟲害,且森林火險等級較高;但林分的經營間隔較短,可以產出一部分中小徑材,薪材較多,提高了林分的中間產出。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,促進林分自我更新和生物多樣性的提高,形成復層、異齡、穩定、可持續的健康林分;但林分的初次采伐強度大,且多為非規格材,薪材少。目標樹全林分經營針對性強,經營強度較大,一次性投入較高,中間產出多,但最終也可將森林經營為健康林分。
通過次年的重復測量,目標樹近自然經營樣地平均胸徑增加0.82 cm,傳統分級法經營樣地平均胸徑增加0.61 cm,目標樹全林分經營樣地平均胸徑增加0.64 cm.由此可見,目標樹近自然經營措施較優,但t檢驗結果顯示,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,不同經營模式采伐次數不同,影響了采伐蓄積的變化。筆者認為森林的經營模式必須根據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(幼齡林及初步進入中齡林的林分,林木尚未明顯出現優劣關系),目的樹種受上層或側方非目的樹種壓抑,高生長受到明顯影響,或同一穴中存有多株林木,可采用傳統分級法經營;當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,可采用目標樹近自然經營。目標樹近自然經營在生態效益、經濟效益、可持續效益方面更適合推廣,投入少,產出大,但林分的各項伐后指標均與現行的政策和技術規程相沖突,需要政府出臺相對應的政策法規來支撐。