郭詩宇 徐敏 陳興國 高濤 周瑜 閆晗
摘 要 森林經營是提高林地生產力、改善森林質量的有效措施,對保護生物多樣性、維護生態系統健康穩定有著重要的意義。森林經營有多種方法,近自然森林經營是目前世界上較為先進的方法之一。選擇湖北省的安陸、鐘祥、宜城、谷城、保康、通山等6個縣(市)的森林為研究區,以近自然理念為指導,采用觀察法和歸納法,按喬林、矮林、混喬矮林對森林經營技術進行重構,提出了點狀除雜法、密度調整法、目標樹經營法、轉變經營法和收獲性擇伐法等具體操作方法。
關鍵詞 近自然理念;森林經營;喬林;矮林;混喬矮林
中圖分類號:S75 文獻標志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.19.018
森林經營是提高森林資源質量、維護生態系統穩定、提升森林服務功能和保障國家生態安全的重要舉措[1]。以往我國的森林經營主要以木材生產為導向,一切經營方法和經營措施的選擇都是為了促進森林蓄積量的增長,對改善森林結構、防止土壤退化、促進天然更新等方面的關注不夠[2]。1991年我國開始從德國引進基于近自然理念的森林經營方法[3],該方法統籌了森林的經濟效益與生態效益,是目前世界上較為先進的方法。近年來,我國已將該方法初步應用于森林撫育等工程實踐[4],但主要采用了其中的目標樹經營法,其他方法應用很少,沒有形成完整的技術體系。本文將以近自然理念為指導,按喬林、矮林、混喬矮林的分類模式對森林經營技術進行重構,以期為我國大規模森林經營實踐提供參考和借鑒。
1? 研究區概況及研究方法
1.1? 研究區概況
研究地點選擇湖北省的安陸、鐘祥、宜城、谷城、保康、通山等6個縣(市)。安陸市位于湖北省東部,鐘祥市和宜城市位于湖北省中部,地形均以低山丘陵為主;谷城縣和保康縣位于湖北省西北部,地形以中高山為主,谷城縣有部分低山丘陵;通山縣位于湖北省南部,地形以低山為主。研究區位于亞熱帶,屬季風性濕潤氣候,光能充足,熱量豐富,無霜期長,雨熱同季,非常有利于森林植物的生長。
研究區可開展森林經營總面積為10 000 hm2,其中安陸市1 700 hm2,鐘祥市2 000 hm2,宜城市1 500 hm2,谷城縣2 200 hm2,保康縣2 200 hm2,通山縣400 hm2。森林類型主要有針葉純林、針闊混交林和闊葉混交林,針葉樹種主要有馬尾松、濕地松、日本落葉松、杉木,闊葉樹種主要有栓皮櫟、麻櫟、檫木、楓香等。
1.2? 研究方法
本研究采用觀察法和歸納法。
通過觀察法確定具體林分的經營措施。森林是豐富多樣的,每片林分都有其特殊性。首先通過細致入微的觀察,掌握林分狀況,分析其特征,再按照蓋耶爾(K. Gayer)近自然的理念[5]、莫勒(A. M?ller)恒續林[6]的思路,并參考阿貝茨(P. Abetz)目標樹的方法[7],研判該片林分的經營策略和經營措施,并由各縣(市)組織專業施工隊伍進行施工,施工結束后再對施工效果進行評估。
通過歸納法總結森林經營的技術方法。在完成施工的基礎上,按喬林、矮林、混喬矮林歸納總結出森林經營的技術路線和技術方法。本研究所稱喬林是指全部由實生樹組成的森林,矮林是指全部由萌生樹組成的森林,混喬矮林是指既有實生樹也有萌生樹組成的森林。喬林、矮林與樹木高度無關,只與樹木的起源有關。在樹木生長初期,矮林憑借其強大的根系,生長速度一般快于喬林,其高度也高于喬林。
2? 森林經營技術
2.1? 喬林經營
2.1.1? 點狀除雜法
這種操作方法主要適用于天然更新的幼苗幼樹和人工新造幼林,幼樹高度一般在2 m以下。現有林地的天然更新或人工造林后的前3~5年,林間的雜灌雜草、藤本植物未對幼苗幼樹造成影響的不需要除雜,造成影響的則需要進行點狀除雜。具體操作方法:以幼苗幼樹為圓心,在其周邊0.5 m范圍內割除雜灌、雜草、蕨類和攀緣植物,并將其置于幼苗幼樹周圍。點狀除雜的好處:1)減少強光對幼苗幼樹的傷害;2)減少水分蒸發,提高成活率和保存率;3)有利于形成自然整枝;4)可以節省人工成本。點狀除雜施工時要特別注意保護珍稀瀕危樹種和珍貴闊葉樹種的幼苗。
2.1.2? 密度調整法
這種操作方法主要適用于平均胸徑小于10 cm的林分。在研究區有的林分天然更新良好,局部達到10 000株/hm2以上;有的人工造林密度較大,株行距只有1 m×2 m,這些地塊林分郁閉一段時間后都需要進行密度調整。調整方法是按照自然淘汰的思路進行選擇:砍小留大,砍弱留壯,砍密留疏。施工時要注意伐除樹干彎曲、主干分叉、長勢不旺的劣質木及遭受病蟲害的林木,從而為生長潛力大的樹木提供更好的生長空間和土壤營養。密度調整時,要盡量保留鄉土樹種或珍貴闊葉樹種并促進樹種混交。為避免造成林分的不穩定,可采取少量多次的辦法,每隔2~3年調整1次。另外,也有部分地塊林分過于稀疏,則需對林中空地內的藤蔓、灌木、草本和枯枝落葉進行清理,適當破土促進天然更新,亦可補植補播一些珍貴闊葉樹種或鄉土樹種。
2.1.3? 目標樹經營法
這種操作方法主要適用于中齡林和近熟林,是研究區適用范圍最廣的方法。該方法將林分中的林木分為目標樹、干擾木和一般林木。目標樹是指林分中高價值、高質量、高活力并保留至達到目標胸徑方可采伐的樹木。干擾木是指位于主林層且影響目標樹生長的林木。一般林木是指林分中除目標樹和干擾木以外的其他林木。目標樹經營應該在首次施工后5年左右再次重復進行。目標樹經營法的操作步驟可概括為“看、標、伐、護”。
1)看。首先看整體。當進入一片森林,首先要看林分的總體情況,比如是純林還是混交林,是單層林還是復層林,是已經分化的林分還是尚未分化的林分,是什么樹種及組成,是否存在枯木及枯木的多少等。其次看局部。往前看,看樹木的干形與飽滿度,看胸徑的大小;往上看,看林木的生長勢,看樹冠的大小,看樹枝交叉的程度;往下看,看林地的立地條件,看天然更新狀況等。通過看,做到心中有數,并從近自然的角度出發,勾勒出林分的經營思路。
2)標。在熟悉林分情況的基礎上,確定目標樹、干擾木,并進行標注。目標樹的密度一般在150~225株/hm2。在標注目標樹時,要充分考慮珍貴樹種、鄉土樹種或占比較少的樹種,同等情況下優先選擇。目標樹在樹干離地面1.6 m高的地方用紅油漆繞樹干一周畫圓圈表示,且在下坡根部離地面10 cm以內的地方標一個紅點。干擾木一般出現在目標樹的同冠層或上冠層,影響目標樹樹冠發育,每株目標樹一般標注1~2棵干擾木。在確定干擾木的過程中,要充分考慮樹種多樣性,當有2棵或2棵以上干擾木可供選擇時,優先選擇占比較大的樹種。干擾木在樹干離地面1.6 m高的地方用紅油漆以“×”或“/”標注,也可綁紅塑料繩標記。一般林木不做標注。
3)伐。在目標樹、干擾木標注完畢并驗收通過后,可組織施工隊對干擾木進行采伐,伐樁離地面不超過15 cm。在采伐時要選擇適當的采伐木倒向,以免對目標樹或林下幼苗幼樹造成傷害。若采伐時樹木倒下空間不足,伐后應抬起采伐木的底部,向與樹冠相反的方向拖行,讓樹冠自然落于地面。對樹干彎曲、長勢弱的樹木,不管是否影響目標樹生長,為避免劣質基因天然下種也需要進行采伐;對遭受病蟲為害的林木也要伐除,并對影響林木生長的藤蔓進行清理。
4)護。在施工中對正常生長的下木和灌木不需進行采伐和清理,而是要加強保護,以形成森林的層次結構。同時,要注意保護天然更新,這些更新的幼苗幼樹是這片森林未來的希望。林間要適當保留少量枯木,為野生動物提供生存環境;樹冠上有鳥巢、樹干上有動物巢穴的樹木要保留,不得伐除。對林緣1~2排樹木不進行任何干預,不標注目標樹也不采伐干擾木,以減少暴風雪等自然災害對林分的影響。
2.1.4? 收獲性擇伐法
當目標樹的胸徑達到目標直徑后,開始進行收獲性擇伐。收獲性擇伐一般持續20年左右,每隔5年擇伐1次。當第一次進行收獲性擇伐時,在次林層選擇并標注第二代目標樹,第二代目標樹密度在100株/hm2左右。在采伐目標樹時,要注意保護林下的喬木、灌木和草本,并在采伐空地上采取促進天然更新的措施,使之盡早郁閉。
2.2? 矮林經營
研究區內矮林最主要的樹種是櫟類。矮林經營的最終目標是形成喬林,采用轉變經營法,一般先將矮林轉變為混喬矮林,再轉變為喬林。具體操作方法:1)對每個伐樁上的萌條擇優保留1根最優質的,如果有2根都很優質無從取舍時,可以保留2根。若萌條的胸徑大于5 cm,則要遵守國家撫育采伐的強度規定。另外,要割除影響萌條生長的藤蔓,每年還要對新發萌條進行清理。2)采取清理枯枝落葉、松土等方法促進天然更新,不能形成天然更新的地方可以補植補播。對于老齡矮林,由于其已不具備天然下種能力,一般采取補植補播的方式。3)當更新的實生幼苗長到一定高度后,采取前述點狀除雜法進行撫育和培育。4)當實生苗生長10年左右或初步郁閉后,可對一半的萌生樹全面平茬并每年去萌。再隔5~10年,可以將所有萌生樹全部平茬形成實生林,然后再按喬林經營的方法進行經營;也可在對一半的萌生樹全面平茬后,按照下述混喬矮林第一種經營方法進行經營并最終形成喬林。另外,還可以將混喬矮林作為經營目標,以目標樹和其他實生樹維持生態效應,以萌生樹生產菇耳等獲得經濟收益。
2.3? 混喬矮林經營
混喬矮林也稱中林,同時采用目標樹經營法和轉變經營法,經營目標是形成喬林。具體操作方法:1)標注目標樹。當實生樹胸徑在10 cm以上時,可以選擇并標注目標樹,具體選擇標準和標注辦法同前述目標樹經營法。目標樹密度一般在120~180株/hm2,如果數量不夠可以將5 cm以上的優質實生樹標為目標樹,亦可將一代萌生樹標為目標樹,但二代或二代以上的萌生樹不宜作為目標樹。如果小班內實生樹和一代萌生樹較少,可不強求目標樹數量,有多少標多少,待實生幼樹長大后再增補目標樹。在選擇櫟類作為目標樹時,盡量不選擇主干帶次生枝丫或有叢生枝的樹木,以免影響材質。2)標注采伐木。按照前述目標樹經營法標注干擾木,但盡量不選擇實生樹作為干擾木。對于萌生樹,采用矮林經營的辦法進行處理,每個伐樁保留1~2根優質萌條。需要采伐的萌條要作為采伐木進行標注,標注方法同干擾木。3)采伐施工。在標注完畢并驗收通過后,即可組織施工隊對干擾木和需采伐的萌條進行伐除。同時,要將基因差的林木、有病蟲害的林木進行采伐,并將影響林木生長的藤蔓進行清理,林間可保留少量枯木。混喬矮林經營還可采取另外一種方法:1)萌生樹的每個伐樁只保留1~2根優質萌條,每年對新發萌條進行清理并促進林內天然更新;對實生樹則暫不經營,讓其自由生長。2)待天然更新成功后,采取點狀除雜的方法進行撫育和培育。3)當天然更新的實生樹生長10年左右或初步郁閉后,對萌生樹全部平茬。4)按照目標樹經營法對喬林進行經營。
3? 結語
基于近自然理念的森林經營成本低、用工少、投入省、見效快,是提高森林質量的有效方法。我國中幼林面積大[8-9],將其盡快近自然化,改造為復層異齡混交林,形成健康、穩定、有活力的永久性森林,符合當前加強生態文明建設的要求。林業部門要把森林經營作為林業工作重點來謀劃,國有林場、林農群眾要把森林經營作為提高森林質量的重要措施來落實。通過基于近自然理念的森林經營技術的普及應用,讓我國的森林結構更加優化,森林質量更加健康,森林群落更加穩定,真正實現山清水秀、可持續發展。
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(責任編輯:易? 婧)