人工杉木林撫育采伐的關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用要點

雷勤福

（福建省上杭縣古田國有林場，福建 上杭 364200）

0 引言

杉木林大多分布在我國長江流域以及秦嶺以南地區(qū)，具有栽培廣、生長快、經(jīng)濟價值高的特點，并且杉木林的抗風(fēng)力強、耐煙塵，可以有效改善生態(tài)環(huán)境，而人工杉木林則是指通過人工措施形成森林，科學(xué)地完成樹種選擇、空間配置。為了確保后續(xù)提出的人工杉木林撫育采伐關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用要點更具有針對性與可行性，需要深入了解人工杉木林撫育采伐的應(yīng)用價值。

1 人工杉木林撫育采伐的應(yīng)用價值

撫育采伐是指自幼林郁閉開始至成熟林主伐前一個齡級為止的周期內(nèi)，對部分樹木進行采伐處理，屬于森林經(jīng)營的重要手段之一，也是森林培育的主要措施之一，能夠?qū)ι寄玖值纳L、收貨量、林分結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，優(yōu)良的撫育采伐方式不僅可以切實保障林木質(zhì)量，為其打造良好的生態(tài)環(huán)境，也能促進森林生態(tài)功能的提升。其主要作用可細分為以下4 點：①降低林分密度，人工杉木林雖然在幼林密度上能夠進行科學(xué)配置，有效防止幼林分布不均的情況產(chǎn)生，但嚴(yán)格依照經(jīng)營要求以及樹種特性進行密度配置的方法，也會隨著樹齡的不斷提升，出現(xiàn)單株林木營養(yǎng)空間不足的問題。此時便需要通過撫育采伐來改善此類狀況，使不同年齡段的杉木林都能具有合理密度，并為留存木日后的生長創(chuàng)造營養(yǎng)空間。而且撫育采伐也能在一定程度上加快枯落物的分解，進一步增強土壤肥沃力，從而為杉木林提供優(yōu)質(zhì)的生長環(huán)境。②減少杉木林培育期，通常來說撫育采伐會進一步提高保留木的生長空間，提高地下根系的活性，使其可以更好地完成養(yǎng)分與水分的汲取，促進樹冠的舒展，以此形成適中的葉面積，確保林木獲得較好的生長量。尤其是在杉木林生長隨密度降低時增長幅度最為明顯，能夠起到促進林木生長的作用，使其早日滿足工藝成熟標(biāo)準(zhǔn)。③清理劣質(zhì)林木，人工杉木林在生長過程中會伴有大量的林木死亡，因此林木本身會自動實現(xiàn)密度的調(diào)整，但是在此類自然稀疏環(huán)節(jié)，被淘汰的杉木林個體并非全部為劣質(zhì)樹木，許多保留木也并非為干性良好的品種。為此便需要借助撫育采伐的方式，有目的性的、有針對性地選擇保留木，利用人工選優(yōu)代替自然選擇，從而達到提高樹木質(zhì)量，提高木材利用率的目的。④優(yōu)化木材利用量，撫育采伐能工通過林分中將稀疏枯死的徑木與上層木有效收集，幫助生產(chǎn)單位在早期獲取優(yōu)質(zhì)木材，實現(xiàn)以短養(yǎng)長，為后續(xù)的擴大、再生產(chǎn)積累經(jīng)濟資金，有利于應(yīng)對林業(yè)生產(chǎn)周期長的不足之處。

2 人工杉木林撫育采伐的關(guān)鍵技術(shù)分析

人工杉木林撫育采伐針對不同生長階段的林分，其撫育采伐要求與方法也會存在一定的差異性，通常來說依照撫育對象與撫育目的，可將撫育采伐方法細分為以下兩種。

2.1 透光伐

透光伐是指在幼齡林階段將調(diào)整林分組作為主要目標(biāo)的森林撫育采伐手段，其作用在于有目的性的消除非目的樹種以及生長不良的植株，進一步優(yōu)化優(yōu)質(zhì)植株與樹種的營養(yǎng)空間，使其能夠健康生長。其使用效果如圖1 所示。透光伐的伐除對象是以抑制目的樹種生長的非目的樹種以及入侵樹種為主，若發(fā)現(xiàn)有利或者不會對目的樹種產(chǎn)生妨礙效果的樹種，則可予以適當(dāng)保留。在人工杉木林中，若目的樹種數(shù)量遠超營林要求，便可將處于萌芽起源的植株進行伐除，及時清除上層老齡林以及過熟林。

圖1 透光伐作業(yè)

通常來說，透光伐的運用方法可分為以下3 種：①全面撫育，是指將林地上對樹種生長存在抑制效果的其他樹種依照一定強度完成一次采伐，大多適用于目的樹種本身占據(jù)優(yōu)勢，并且分布相對均勻的地區(qū)，也適用于交通便捷，勞動力充足且存在碳材銷路的區(qū)域。②帶狀撫育，是指將人工杉木林地合理分成若干地帶，之后在帶內(nèi)完成撫育工作，要求寬帶控制在1～2m，帶間距維持在3～4m，在完成帶狀撫育后，杉木林地會形成交互排列的透光帶以及間隔帶。同時要注意撫育后的林分要保證與主風(fēng)風(fēng)向成90°，避免出現(xiàn)風(fēng)倒現(xiàn)象。③團狀撫育，是指當(dāng)目的樹種分布不夠均勻，且數(shù)量較低時進行的撫育采伐技術(shù)，撫育工作通常在只有目的樹種存在的群團中進行。以上透光伐的實施都需要遵從小面積作業(yè)的要求，對于幼林來說可使用刀、斧等工具實施人工伐除，而對于大面積的杉木林則可使用割灌機等機械進行刈除，也可采用除莠劑等化學(xué)藥劑對葉面進行噴灑，或直接注射在非目的樹種的韌皮部，根據(jù)實際調(diào)查顯示效果最佳的除草劑以二氯苯氧基、三氯苯氧乙酸、三氯苯酸為主，此類試劑均適用于對除莠劑相對敏感的杉木林[1]。

此外還要注意，透光伐的開展時間通常在幼齡郁閉至桿材林為止，而開始時間則要根據(jù)地理位置、樹種特性、社會經(jīng)濟狀況決定，在氣候溫暖、林分密度大且勞力充足的地區(qū)可適當(dāng)提前透光伐的作業(yè)時間。通常來說杉木林在初夏樹葉抽出后是最適合開展透光伐的時間，而撫育采伐次數(shù)則要依照樹種生長速度決定，一般情況下為2～3 年一次，而采伐強度則要根據(jù)立地條件與樹種特性決定。

2.2 疏伐

2.2.1 作用

疏伐需要在幼齡林郁閉后至成熟齡前的齡級林分內(nèi)進行，其主要作用在于調(diào)節(jié)樹種個體間的矛盾，調(diào)整立木密度，進一步改善林分結(jié)構(gòu)，為保留木提供營養(yǎng)空間，能夠明顯提升樹木葉量、提高直徑生長量，確保單株林木材積生長量得到進一步增長，疏伐如圖2所示。因此疏伐技術(shù)本身對成材期的提升作用顯著，可以切實降低森林采伐年齡，但相對于樹高生長來說影響偏低。

圖2 疏伐

2.2.2 分類

疏伐技術(shù)可細分為以下3 種：①下層疏伐法，又稱德國疏伐法，通常砍伐位于林冠下層生長相對落后的被壓木以及瀕死木，也可用于砍伐個別較為粗大且干性不良的枯立木，將該方法運用在杉木林中能夠有效改善森林的生態(tài)環(huán)境與衛(wèi)生情況，進一步優(yōu)化森林穩(wěn)定性，促進保留木的高速生長，由于該方法大多只應(yīng)用在自然選擇中被淘汰的樹木，因此不會對自然選擇趨勢造成影響，能夠使森林保持優(yōu)良的水平郁閉，且砍伐所得通常為徑級較小的木材，所以經(jīng)濟效果有限。②上層疏伐法，主要以與優(yōu)質(zhì)上層木相互競爭的林冠上層、中層樹木作為砍伐對象，也可用于林冠下層的瀕死木砍伐，在進行樹木砍伐時，需要將樹木林細分為優(yōu)良木、輔助木和有害木，其中優(yōu)良木是指干性優(yōu)良，且樹冠發(fā)育正常的林木，屬于重點培育對象，而輔助木則是指有助于優(yōu)良木生長的林木，屬于保留對象，至于有害木則是指樹冠較為龐大、分叉多節(jié)的林木，有礙于優(yōu)良木的正常生長，應(yīng)當(dāng)予以伐除處理。上層疏伐技術(shù)可以起到加長林冠層的作用，形成郁閉林冠結(jié)構(gòu)，使樹木可以更好地進行光能利用。因此上層疏伐需要以上層林木以及中層林木作為主要砍伐對象，能夠改善森林自然選擇進程，為保留木提供優(yōu)質(zhì)生長環(huán)境。但在使用過程中需要注意該技術(shù)的應(yīng)用要求相對嚴(yán)格，如果撫育人員的技術(shù)水平有限，容易造成疏伐后林冠郁閉大幅度降低，使樹木遭受風(fēng)害的概率進一步提升。為此，撫育人員可適當(dāng)采用上層疏伐法的一種變型技術(shù)，即綜合撫育法。③綜合撫育法，是指將生態(tài)上存在聯(lián)系的林木分為多個植生組，以此為單位將林木分為以上3 種類型的林木，并對其進行疏伐處理，這種選擇式的疏伐能夠進一步提高作業(yè)效率，保持優(yōu)良的疏伐效果。③機械疏伐法，是指每間隔一段距離，便采用機械形式確定采伐木，而定義為采伐木的杉木林則要一律給予伐除處理，該方法與上層疏伐法不同，不存在選擇性，因此工藝手法相對簡單，且成本較低，適合以機械化作業(yè)的形式進行采伐。

2.2.3 指標(biāo)確定

（1）疏伐強度。疏伐強度可細分為以下兩種：①一次疏伐強度，是指一次伐去的株數(shù)；疏伐總強度是指綜合疏伐頻度的一種量度。而疏伐頻度則是指疏伐次數(shù)。通常來說不同疏伐強度對杉木林生長會造成不同的影響，而用于表示每次疏伐強度的指標(biāo)可分為兩種，其中一種為每次伐木材積占總積量的百分率。②每次采伐木株數(shù)占總株數(shù)的百分率。至于確定疏伐強度的方法則以定性疏伐與定量疏伐為主。其中定性疏伐是以林木干型與樹冠形態(tài)為基礎(chǔ)，利用樹冠分級法確定應(yīng)伐區(qū)的樹木類型，其采伐強度需要在完成采伐木的選定后才可計算。定量疏伐，是指依照生態(tài)學(xué)與樹高、林分密度之間的關(guān)系、數(shù)量，在林分不同發(fā)育階段，根據(jù)經(jīng)營目的設(shè)計單位面積保留木株數(shù)，從而確定采伐強度的方法。同時為了確保定量疏伐與定性疏伐能夠高效運用，還需要撫育采伐人員充分掌握技術(shù)要領(lǐng)，具備豐富的知識儲備，能夠有效應(yīng)對突發(fā)狀況[2]。

（2）期限。疏伐期限主要分為開始期和結(jié)束期。開始期需要根據(jù)樹種特性確定，當(dāng)杉木林處于郁閉狀態(tài)時，林木間會出現(xiàn)競爭，抑制樹冠發(fā)育，因此疏伐需要在林木生長量降低時進行，若林分郁閉度高于0.9，自然徑級小于0.8 的小徑木占比超過1/3，則可對幼林實施疏伐。若疏伐材過少，經(jīng)濟收益較低，則可適當(dāng)推遲疏伐開始期；重復(fù)期，是指相鄰兩次疏伐的間隔年數(shù)，在疏伐完成后林冠保持疏開狀態(tài)，而保留木的樹冠則保持為擴展?fàn)顟B(tài)，且直徑的生長量以及材積的生長量都得到顯著提高，直到樹冠恢復(fù)郁閉，且直徑生長量逐漸降低時，便需要開展二次疏伐。在疏伐過程中若采取重復(fù)期強度疏伐的方法，需要盡可能在一次疏伐時獲取數(shù)量較多的木材，雖然該方法能夠保證經(jīng)濟收益較高，但會造成林分總生長量較少，且主伐木年輪寬度不夠均勻的問題。因此需要采取短重復(fù)期多次弱度采伐，使林分保持極高的生長量，形成少節(jié)良材，并將重復(fù)期控制在3～5 年；結(jié)束期是指從疏伐到森林主伐前的齡級，為了盡可能抑制萌芽力較強的杉木林萌條生長，在北方地區(qū)需要將疏伐季節(jié)選在春夏之交，而對于南方地區(qū)則要選在夏季進行[3]。

3 人工杉木林撫育采伐的應(yīng)用要點探究

3.1 做好扶留間隔

對于人工杉木林撫育時，需要保持撫育時間在3年左右，采伐周期為五次，同時還要做好一系列鋤撫措施，依照林業(yè)生產(chǎn)規(guī)律在每年均采取兩次撫育工作，而時間則選在8—9 月份。同時在撫育采伐過程中需要優(yōu)先對人工杉木林中的藤本植物與雜灌進行清除，將價值偏低、生長不良的樹木作為優(yōu)先清理對象，避免腐木、損傷木等無培育價值的樹木影響杉木林的正常生長。

3.2 科學(xué)伐蔸

在進行伐蔸時要充分結(jié)合實際情況，要求伐蔸不高于5cm，避免出現(xiàn)伐蔸過高的情況，造成不必要的木材浪費，要求各林場的工作人員進行林地的科學(xué)管理，重視中間收入，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)營目的合理選擇杉木林的撫育采伐方式，并盡可能在杉木林進入郁閉期后的2～3年，且天然枝滿足一定高度后再開展間伐處理。

3.3 合理開展規(guī)劃設(shè)計

人工杉木林的撫育采伐工作本身具有極強的組織性以及技術(shù)性，因此需要工作人員在作業(yè)開始前做好規(guī)劃設(shè)計工作，加強組織安排，防止出現(xiàn)對森林的破壞情況，相關(guān)從業(yè)人員要做好技術(shù)交底工作，必要時可通過專業(yè)培訓(xùn)與知識教育幫助施工人員明確工作重點，規(guī)范操作行為[4]。

4 結(jié)語

綜上所述，通過對人工杉木林撫育采伐的應(yīng)用價值進行分析討論，闡述在實施過程中涉及的關(guān)鍵技術(shù)，并進一步提出做好扶留間隔、科學(xué)伐蔸、合理開展規(guī)劃設(shè)計等人工杉木林撫育采伐的應(yīng)用要點，以此實現(xiàn)杉木林的豐產(chǎn)、速生，促進林業(yè)經(jīng)濟效益的大幅度增長。