國有林場杉木人工林定株經(jīng)營技術(shù)探討

張發(fā)游　雷先珠

摘要：以福建省寧化國有林場人工林目標(biāo)樹定株經(jīng)營實踐為基礎(chǔ)，總結(jié)提出了人工林定株經(jīng)營技術(shù)的理論基礎(chǔ)、培育模式、基本方法、技術(shù)措施等主要內(nèi)容，并對2014年實施定株經(jīng)營的杉木人工林布設(shè)監(jiān)測樣地進行調(diào)查和分析。結(jié)果表明：定株經(jīng)營培育措施對林木的生長有較大影響，投入產(chǎn)出成效顯著;杉木幼齡林實施定株經(jīng)營技術(shù)措施6年后，定株經(jīng)營樣地的林木在平均胸徑、平均樹高及蓄積的增長均高于對照樣地;杉木定株經(jīng)營樣地總體蓄積量增長比對照樣地增長多4.8 m3，高出40.3%，定株目標(biāo)樹蓄積量增長比對照目標(biāo)樹蓄積量增長高出70.7%，蓄積年生長量高出100%，定株經(jīng)營投入產(chǎn)出比達1∶11.1，人工林定株經(jīng)營技術(shù)對國有林場精準(zhǔn)提升森林質(zhì)量、科學(xué)培育大徑級優(yōu)質(zhì)林木具有較好的參考價值。

關(guān)鍵詞：國有林場;人工林;目標(biāo)樹;定株經(jīng)營

中圖分類號：F326

文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-9944（2020）13-0098-04

1 引言

國有林場是國家培育和保護森林資源的林業(yè)生產(chǎn)事業(yè)單位，大部分是20世紀(jì)50年代時，為了消滅荒山，由政府投資成立的。2019年國有林場改革后全省省屬國有林場從106個優(yōu)化整合為84個。經(jīng)過60年的努力，福建省省屬國有林場以全省4.6%的林地培育出占全省8.3%的蓄積量，在森林資源培育、生態(tài)保護、森林經(jīng)營示范、林業(yè)科研等方面取得顯著成效，省屬國有林場已成為全省重要的生態(tài)保障基地、森林經(jīng)營示范基地、林木良種繁育基地、林業(yè)科研與教學(xué)基地，以及木材戰(zhàn)略儲備基地，在全省林業(yè)建設(shè)中發(fā)揮著骨干示范作用[1～3]。但在新的時代，如何推進國有林場向高質(zhì)量高水平發(fā)展，如何精準(zhǔn)提升國有林場森林質(zhì)量，為社會提供更優(yōu)質(zhì)的林業(yè)產(chǎn)品，筆者在多年的森林經(jīng)營生產(chǎn)實踐中不斷探索，提出人工林目標(biāo)樹定株經(jīng)營技術(shù)模式（以下簡稱定株經(jīng)營），并從2013年開始結(jié)合森林撫育開展定株經(jīng)營試點，并進行了技術(shù)總結(jié)和試驗對比，以期為國有林場今后精準(zhǔn)提升森林質(zhì)量和科學(xué)培育大徑級優(yōu)質(zhì)林木提供技術(shù)參考。

福建省寧化國有林場位于福建省西部，地理位置為N26°14′40″～26°14′45″，E116°37′32″～116°38′3″之間，海拔在330～450 m，地貌類型以丘陵、低山為主。氣候?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候，溫和濕潤，雨量充沛，年平均氣溫15～18 ℃，無霜期214～246 d，年降水量1700～1800 mm，平均日照1757 h。土壤以紅壤為主，pH值在5.5～6.5之間，呈微酸性。土層中厚，表土層薄，立地條件中等，Ⅲ類地占56%。林場經(jīng)營面積為7069.6 hm2，喬木林面積6428.4 hm2，森林總蓄積量83.1萬m3。

2 定株經(jīng)營的理論基礎(chǔ)

定株經(jīng)營以森林可持續(xù)經(jīng)營、近自然經(jīng)營及目標(biāo)樹作業(yè)法等國內(nèi)外森林經(jīng)營先進理論與技術(shù)為基礎(chǔ)，采用成熟先進的森林作業(yè)技術(shù)及精準(zhǔn)化作業(yè)措施，對林木生長全周期開展科學(xué)經(jīng)營。

3 定株經(jīng)營的培育模式

以林木數(shù)量“株”為基本經(jīng)營單位，以目標(biāo)樹全周期定株培育為主要方式，實施科學(xué)精準(zhǔn)的經(jīng)營作業(yè)措施，收獲大徑級優(yōu)質(zhì)林木，并充分發(fā)揮森林的多種功能，培育健康穩(wěn)定優(yōu)質(zhì)高效的森林生態(tài)系統(tǒng)。

4 定株經(jīng)營的基本方法

4.1 精細設(shè)計

按適地適樹原則，定好造林樹種和目標(biāo)樹種，按“株”數(shù)來進行量化設(shè)計配置。包括對林道布設(shè)、初植密度、種植點配置、樹種搭配及混交栽培模式、各林齡階段樹種結(jié)構(gòu)、培育目標(biāo)、經(jīng)營措施等林木經(jīng)營全周期進行全面系統(tǒng)的精細設(shè)計，并嚴格執(zhí)行。

4.2 精準(zhǔn)撫育

常規(guī)撫育和目標(biāo)樹定株撫育相結(jié)合，重點采取“選優(yōu)定株建檔、定株擴穴施肥、定株修枝”等定株經(jīng)營關(guān)鍵撫育技術(shù)措施。

4.3 密度調(diào)控

根據(jù)林分狀況和定株目標(biāo)樹生長需要，及時開展撫育間伐。采取林木分類標(biāo)號跟班施工，適時伐除影響定株目標(biāo)樹的干擾樹，調(diào)控林分密度，始終保持定株目標(biāo)樹有較好的生長空間。

4.4 主伐方式

目標(biāo)樹達到培育目標(biāo)直徑（胸徑45 cm以上）后運用單株木擇伐作業(yè)法和群團狀擇伐作業(yè)法按株設(shè)計采伐，以獲得大徑級優(yōu)質(zhì)木材。

4.5 全周期經(jīng)營

按山場小班樹種及定株目標(biāo)株數(shù)，集成現(xiàn)有森林資源管理信息技術(shù)，建立林分全周期定株經(jīng)營大數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng)，為森林培育、管護、利用提供全面的決策咨詢，對林木生長全周期進行科學(xué)經(jīng)營管理。

5 定株經(jīng)營的技術(shù)措施

5.1 割灌除草

當(dāng)灌草達到一定覆蓋度，對定株經(jīng)營林分進行割灌除草、除萌修枝。作業(yè)時，注重保護珍稀瀕危樹木以及有生長潛力的鄉(xiāng)土闊葉樹，以利于調(diào)整優(yōu)化林分結(jié)構(gòu)。

5.2 撫育間伐

按照撫育采伐設(shè)計保留株數(shù)及“三砍三留”原則實施間伐作業(yè)。施工中注重保護珍貴樹種和目標(biāo)優(yōu)勢木，適時調(diào)整林分密度，促進林木生長。

5.3 選優(yōu)定株

從林分長勢良好區(qū)域選擇達到平均胸徑以上的優(yōu)勢木作為定株經(jīng)營目標(biāo)樹，每畝選擇40～60株，采取“三看三選”方法精心選優(yōu)定株標(biāo)記。即一看上選高的：選取頂稍完整、冠幅均勻、長勢旺盛處于林分上層的樹木;二看中選大的：選取樹干粗壯、通直圓滿、側(cè)枝均衡的樹木;三看下選直的：選取樹干基部無空裂、無彎曲、無病蟲、少萌蘗的樹木。選定目標(biāo)樹后用具明顯顏色的樹木標(biāo)記漆在樹高1.5 m左右位置處繞樹一圈進行噴漆標(biāo)記，檢量胸徑，估測樹高，并按小班樹種做好定株記錄。

5.4 定株擴穴與施肥

在已選定標(biāo)記的目標(biāo)樹周圍進行擴穴松土，并在樹干基部內(nèi)側(cè)沿水平方向開出長1.2 m、寬0.8 m的反坡小平臺。然后在平臺內(nèi)側(cè)邊沿開0.4 m×0.2 m×0.15 m的施肥溝，每株施復(fù)合肥0.25～0.5 kg，并覆土填平。

5.5 定株修枝

對選定的目標(biāo)樹進行第一輪人工修枝，修去枯死枝條及樹高1/3以下的全部側(cè)枝;進行第二輪修枝，修去枯死枝條及樹高1/3～1/2以下的全部側(cè)枝。修枝時用鋒利的鋼質(zhì)手鋸+梯子或高枝鋸，自下往上修枝，緊貼樹干切口平滑，不傷樹體[7，8];將修剪的枝條平鋪目標(biāo)樹下方。

5.6 林下套種

對杉木馬尾松近熟林擇伐后套種閩楠、閩粵栲、米櫧、楓香等鄉(xiāng)土珍貴闊葉樹種，并加強撫育管理，促進形成復(fù)層混交異齡林，優(yōu)化林分結(jié)構(gòu)，提升森林功能。

5.7 林道布設(shè)

根據(jù)定株經(jīng)營需要，科學(xué)規(guī)劃布設(shè)林道。充分利用前茬采伐集材道路，整地時提前完善營林作業(yè)和林木采伐收獲及經(jīng)營管理所需的林道修建。

5.8 建檔管理

對定株經(jīng)營項目的小班實行專項建檔，布設(shè)監(jiān)測樣地，開展定期調(diào)查及成效評估，形成系統(tǒng)完善資料，建立定株經(jīng)營信息管理系統(tǒng)。

5.9 宣傳管護

選擇交通條件及區(qū)位較好的地塊建立定株經(jīng)營示范片，做好宣傳示范推廣;加強巡山護林，責(zé)任管護，利用無人機、視頻監(jiān)控等先進技術(shù)，完善定株經(jīng)營“森林三防”體系，全面保護定株經(jīng)營成果。

6 定株經(jīng)營試驗對比分析

6.1 人工杉木幼齡林定株經(jīng)營效果

6.1.1 試驗地概況

試驗地點位于寧化國有林場黃竹坑工區(qū)66林班12大班6小班，N26°09′～26°39′，E116°31′～116°44′之間，海撥在300～1000 m，小班面積14.3 hm2，前茬林分為杉木馬尾松人工林。2006年秋季主伐皆伐，同年冬季煉山整地，挖明穴回表土（50 cm×30 cm×30 cm），2007年春季造林栽植，初植密度3000株/hm2，造林樹種為杉木，造林當(dāng)年至第3年連續(xù)撫育4年。

6.1.2 試驗設(shè)計與調(diào)查分析

2013年進行撫育間伐，間伐后林分密度1800株/hm2，2014年4月分上、中、下不同坡位布設(shè)3個監(jiān)測樣地和3個對照樣地，樣地面積0.067 hm2，先對每個樣地進行本底數(shù)據(jù)調(diào)查，調(diào)查每株樹木的樹高、胸徑，每個樣地選取50株優(yōu)勢木作為目標(biāo)樹，編號并作好標(biāo)記。5月對監(jiān)測樣地已選定標(biāo)記的目標(biāo)樹周圍進行擴穴松土，并在樹干基部內(nèi)側(cè)沿水平方向開出長1.2 m、寬0.8 m的反坡小平臺。然后在平臺內(nèi)側(cè)邊沿開0.4 m×0.2 m×0.15 m的施肥溝，每株施復(fù)合肥0.25～0.5 kg，并覆土填平，第一輪修枝高度為樹高的1/3，2016年進行第二輪修枝，修枝高度為樹高的1/3～1/2。 另3個對照樣地，不實施任何措施。2019年5月每木調(diào)查樣地內(nèi)的胸徑、樹高、枝下高，用福建省杉木人工林二元立木材積公式V=0.0000872D1.785388607H0.9313923697，計算分析定株經(jīng)營與對照樣地的林木生長效果，并進行投資效益分析。

6.1.3 試驗結(jié)果與分析

（1）定株經(jīng)營對林木胸徑、樹高生長影響分析。定株經(jīng)營措施對林木的胸徑和樹高生長具有顯著影響。從表1統(tǒng)計結(jié)果可以看出，定株經(jīng)營前的林分生長情況基本相似，至2019年，定株經(jīng)營樣地的平均胸徑、平均樹高的增長均高于對照樣地。定株樣地平均胸徑比對照樣地高出12.7%，定株目標(biāo)樹平均胸徑比對照目標(biāo)樹高出20.4%，定株樣地平均胸徑增長比對照樣地高出80.0%;定株樣地平均樹高比對照樣地高出12.7%，定株目標(biāo)樹平均樹高比對照樣地平均樹高高出10.1%，定株目標(biāo)平均樹高比對照目標(biāo)樹高出23.6%，定株樣地平均樹高增長比對照樣地高出57.9%。

（2）定株經(jīng)營對林木蓄積生長影響分析。定株經(jīng)營措施對林木蓄積生長具有顯著影響。從表2統(tǒng)計結(jié)果可以看出，定株經(jīng)營前的林分生長情況基本相似，至2019年，定株經(jīng)營樣地的蓄積量比對照樣地蓄積量高出40.3%。定株樣地蓄積增長比對照樣地高出100%，定株樣地蓄積年生長量比對照樣地高出100%。

（3）定株經(jīng)營近期投資效益分析。根據(jù)統(tǒng)計，定株經(jīng)營樣地從2014～2019年直接經(jīng)濟投入4500元/hm2，蓄積量多增長了50 m3/ hm2，按杉木出材率70%、銷價1000元/m3計算，直接經(jīng)濟收益可增加5.0萬元/ hm2，投入產(chǎn)出比達1∶11.1（表3）。

7 結(jié)果與討論

（1）在人工杉木中幼林中選取優(yōu)勢木作為定株經(jīng)營目標(biāo)樹，并采取定株擴穴松土、施肥、修枝等定株經(jīng)營技術(shù)措施后，6年時對林木的胸徑、樹高、蓄積的生長有較大的影響;杉木定株經(jīng)營樣地的平均胸徑、平均樹高的增長均高于對照樣地。定株樣地平均胸徑比對照樣地高出12.7%，定株目標(biāo)樹平均胸徑比對照目標(biāo)樹高出20.4%，定株樣地平均胸徑增長比對照樣地高出80.0%;定株樣地平均樹高比對照樣地高出12.7%，定株目標(biāo)樹平均樹高比對照樣地平均樹高高出10.1%，定株目標(biāo)平均樹高比對照目標(biāo)樹高出23.6%，定株樣地平均樹高增長比對照樣地高出57.9%。定株經(jīng)營樣地的蓄積量比對照樣地蓄積量高出40.3%。定株樣地蓄積增長比對照樣地高出100%，定株樣地蓄積年生長量比對照樣地高出100%。林柳興[4]在杉木幼齡期定株經(jīng)營效果分析中也認為定株經(jīng)營措施對目標(biāo)樹生長量會產(chǎn)生極大的影響。因此在今后的森林經(jīng)營實踐中，對杉木中幼林實施定株經(jīng)營技術(shù)措施，能加快培育大徑級優(yōu)質(zhì)林木和精準(zhǔn)提升森林質(zhì)量步伐。

（2）杉木中幼齡林實施定株經(jīng)營措施6年，杉木定株經(jīng)營監(jiān)測樣地林分投入產(chǎn)出比達1∶11.1，說明定株經(jīng)營技術(shù)措施經(jīng)濟可行，成效明顯。

（3）本文只對實施目標(biāo)樹定株經(jīng)營措施第6年時的林分生長情況進行了調(diào)查分析，但定株經(jīng)營是對目標(biāo)樹及其林分生長全周期進行科學(xué)經(jīng)營，以培育大徑級林木為核心，按需要不斷利用干擾樹及其他林木，直到目標(biāo)樹達到目標(biāo)直徑并有了足夠的下層更新幼樹時擇伐利用，從而實現(xiàn)林分質(zhì)量的不斷改進[5]。因此，今后還需深入開展科學(xué)試驗、系統(tǒng)研究定株經(jīng)營關(guān)鍵技術(shù)，根據(jù)定株目標(biāo)樹生長需要，適時調(diào)控林分密度，持續(xù)開展松土、施肥、修枝等森林培育技術(shù)精準(zhǔn)化措施[6]，在近熟齡期增加林下套種鄉(xiāng)土珍貴闊葉樹，促進形成針闊混交復(fù)層異齡林，大幅增強森林的多種功能，培育成健康穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)高效的林分體系。

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