山西省森林撫育經營試點項目設計研究

摘 要：【目的】以關帝林局三道川中心林場森林撫育示范項目為例，在山西省國有林區推廣應用森林撫育經營項目。【方法】對三道川中心林場劉家嶂溝6個人工落葉松小班，實施“疏伐+補植”等技術措施。【結果】林分結構更加合理，林木個體和林分整體健康水平明顯提高，目的樹種的優勢度上升，林分的水平結構和空間結構趨于合理，森林質量大幅度提高。【結論】通過在關帝林局建立經營示范試點項目，為全省林業工程建設提供全方位科技支撐。

關健詞：森林撫育；經營試點；疏伐；補植

森林經營是提高森林質量、建立健康穩定高效森林生態系統的重要手段，是貫徹落實“著力提高森林質量”的根本舉措，是推動可持續發展的必然要求。習近平總書記視察山西時指出：要牢固樹立綠水青山就是金山銀山的理念，發揚“右玉精神”，統籌推進山水林田湖草系統治理，抓好“兩山七河一流域”生態修復治理，扎實實施黃河流域生態保護和高質量發展國家戰略。山西省林草系統全力實施大規模國土綠化、彩化、財化行動，以“三加三不減”為根本舉措，以增綠色、增面積、增蓄積、增效益、增收入“五增”為目標，為達到基本建立森林經營理論、技術、政策和管理體系的目標，要求依靠科學技術通過在不同的區域內選擇具有典型性的森林類型，實事求是提出作業區域和面積，科學分析作業區域經營現狀，以小班為單位，科學設定作業方法，落實造林、撫育、改造等各項經營措施，以全面推進森林可持續經營。

關帝林局選擇在三道川中心林場劉家嶂溝的人工落葉松林進行森林撫育經營試點，于2021年度3月至12月全面完成試點任務。本項目為中央財政試點項目，選擇對象為典型人工落葉松林，具有一定的推廣意義。

1 試點項目區概況

1.1 自然地理條件

項目區位于關帝山林區中南部三道川中心林場劉家嶂溝，文水縣境內西北部。地貌屬于大起伏侵蝕中山，溫帶季風性大陸性氣候，年平均氣溫5-7℃，年平均降水量為450-800mm之間，無霜期為100-130天。

1.2 社會經濟條件

作業區周邊以農業人口為主，主要從事農業和林副業，交通狀況良好，有林道通往各作業區，可以滿足各項林業生產的需要。林場場部和各管護站都有通信信號，可滿足作業通信需求。

1.3 試點林分基本情況

本次試點林分，共涉及1個林班6個小班，地類為有林地，權屬為國有，林分起源為人工，土壤為褐土，土層厚度中等，肥力較好，海拔1680-2000m、坡度14-23度之間。樹種以落葉松為主，還分布有白樺、山楊、遼東櫟，林分更新不良，林木個體間競爭激烈，亟須通過森林撫育解決目前森林結構不合理、森林更新不良、功能退化、穩定性下降等問題，以提高森林質量、促進森林生態系統健康發展。林下灌木有黃刺玫、繡線菊、沙棘、栒子木等；草類以苔草、蒿草為常見。

2 項目調查方法

2.1 作業區和作業小班劃分

（1）作業區劃分：按照集中連片、整體推進的原則，在實地全面踏查的基礎上，合理確定撫育作業區。

（2）作業小班劃分：根據林分、起源、樹種組成、林齡、郁閉度、撫育方式、立地條件等確定作業小班邊界。

2.2 作業面積的測算

采用GPS現地定位，在1‥10000地形圖上對坡調繪。

2.3 標準地的設置

根據作業小班森林資源分布狀況典型布設標準地，在全面踏查的基礎上，確定標準地面積為1畝（約667m2），共設置標準地16塊，標準地面積占小班作業總面積的1.2%，標準地采用羅盤儀實測。

2.4 林分因子的測量

郁閉度的調查方法為，在標準地內采用對角線截距測量調查。平均年齡采取查閱二類調查資料或走訪知情人并結合現地調查的方法求得。各樹種各徑階樹高，采用手舉花桿目估法測量。蓄積量采用關帝林局主要樹種二元材積公式計算求得。出材量、出材率由標準地確定。

2.5 本次撫育作業區林分因子調查情況

撫育作業區林分起源為人工，林種為防護林，各小班林分因子詳見表1。

3 經營目標

本項目作業面積共計1319畝。經營目標為，解決目前森林結構不合理、森林更新不良、功能退化、穩定性下降等問題，培育針闊混交復層林，促進森林、林木生長發育，豐富生物多樣性，維護森林健康，充分發揮森林多種功能，協調生態、社會、經濟效益，培育健康穩定、優質高效的森林生態系統[1]。根據經營目標及林分狀況分析確定以下三種森林撫育試點示范模式。模式一：落葉松以目標樹為構架的全林經營模式，通過全林分撫育經營，營建恒續優質林分，提高全林生長量，補植優質闊葉樹種，培育針闊混交多功能林分。

模式二：落葉松、楊、樺混交林林木分類近自然經營模式，以“混交、異齡”為經營方式，采用綜合撫育措施，人工促進天然更新，逐漸調整樹種結構，形成“混交—異齡—復層”的目標林相。

模式三：落葉松純林林木分級培育大徑級儲備林經營模式，通過實施林木分級撫育，伐除Ⅳ、Ⅴ級木和（必要時）Ⅲ級木，保護幼苗幼樹，補植、補造目的樹種等經營措施，為保留目的樹種生長創造良好的條件，逐步將現有質量不高的林分改造成高生長量及林木價值高的林分。

4 設計方案

根據林分整體狀況及培育經營目標，確定撫育方式為疏伐、補植、人工促進天然更新組合的綜合方式。

4.1 模式一：人工落葉松以目標樹為構架的全林經營模式

4.1.1 林分現狀

面積966畝，包括7林班72、106、97、93小班。作業地塊位于劉家嶂南溝，地貌類型為山地，土壤類型為褐土，海拔1800-2000米，坡向包含：東北、西北，坡度 19°-23°。林分起源：人工，優勢樹種為落葉松，次要樹種有遼東櫟和白樺，林齡為41年，郁閉度0.85左右，林下幼苗更新一般，林分密度過大，自然整枝不良，林木間對光、空間等競爭比較激烈。

4.1.2 經營目標

培育落葉松和遼東櫟水源涵養兼用林。目的樹種為落葉松和遼東櫟，形成6落4遼的混交林；目標胸徑落葉松50cm，遼東櫟40cm。通過撫育，提高全林生長量，增加優質闊葉樹種遼東櫟，培育以落葉松為優勢樹種的針闊混交多功能林分。

4.1.3 技術路線

（1）首先按照典型抽樣的方法，在示范林內按坡上、坡中、坡下建立3個面積1畝的方形固定樣地，作業前進行本底調查，為后續經營分析及施工作業提供可靠數據支撐。

（2）選擇樹干通直、冠形豐滿、生長勢良好且無損傷和病蟲害的林木為目標樹，以紅色膠帶在樹干1.3m位置纏繞一周進行標識，以保證林分基本蓄積量和作為林分骨架形成優勢主林層。在選擇目標樹時，為增加樹種多樣性，除落葉松之外也選擇實生、長勢良好的其他高價值闊葉樹種為目標樹。目標樹數量7株/畝。目標樹選擇盡量均勻，目標樹之間的距離10m為宜。

（3）目標樹修枝，修枝高度一般為當前樹高的1/3，不得超過1/2，修枝不能撕破樹皮，以創口面積最小為原則，正確的修枝方法如圖1所示。

（4）干擾樹確定與伐除。伐除影響目標樹生長的干擾樹，并控制樹倒方向，保護目標樹和其他保留木不受損害。選擇影響目標樹樹冠發育的林木為干擾樹，確定干擾樹時，優先選擇目標樹上坡位以及同林層的影響目標樹冠幅發展的樹木進行伐除，而對目標樹冠幅生長沒有威脅的林木則要保留。對于未來幾年可能構成影響的，則要在下一個撫育期進行選擇與伐除。

（5）保護珍貴闊葉樹種，作為種源樹進行培育，促進其天然更新；林木疏伐而產生的天窗，以人工促進天然更新為主，可進行人工補植，樹種可選擇遼東櫟（可與落葉松株間混交）、遼東櫟（原則上天窗直徑為邊緣樹高的1-1.5倍，以保證光照需求）補植方式以順山坡方向成列補植，兩列之間呈“品”字形栽植。

（6）目標樹終伐前的20年，是關注目標樹冠下更新的最佳時期。若天然更新不足則需要輔助人工更新，待目標樹采伐后，林下更新也進入主林層，繼續二代林培育。

（7）本模式采用綜合撫育方式，設計補植要貫徹適地適樹的原則[2]，樹種選擇為遼東櫟，人工促進天然，利用原有林道進行維修，既是撫育作業道路，也是防火隔離帶，還是巡護道路，三路合一、一舉三得。

4.2 模式二：落葉松、楊、樺混交林林木分類近自然經營模式

4.2.1 林分現狀

劉家嶂南溝，面積218畝，包括7林班84小班。地貌類型為山地，土壤類型為褐土，海拔1750m，坡向北，坡度18°，林分起源：人工，樹種組成為5落4樺1楊，林齡為41年，平均胸徑12.8cm，平均樹高8.8m，林分密度117株/畝，郁閉度為0.87，林下更新幼苗一般。該林分以落葉松為優勢樹種，間有楊、樺群團，林分密度大，需要通過疏伐，促進落葉松的生長。

4.2.2 經營目標

培育落葉松和人工遼東櫟水源涵養兼用材。目的樹種為落葉松和遼東櫟，逐步培育落遼為主的混交林；目標胸徑落葉松50cm，遼東櫟40cm。通過培育，提高全林生長量，提高優質闊葉樹種遼東櫟個體占比，培育以落葉松為優勢樹種的針闊混交多功能林分。

4.2.3 技術路線

（1）設置標準地（方法見模式一）。

（2）選擇干形通直、冠幅完滿、生長活力強的落葉松為目標樹，目標樹數量7株/畝，目標樹樹間離10m。同時，將林內珍貴闊葉樹種作為特殊目標樹予以保留。

（3）對目標樹進行修枝。修枝高度一般為當前樹高的1/3，不得超過1/2，修枝不能撕破樹皮，以創口面積最小為原則，正確的修枝方法如圖1所示。

（4）伐除干擾樹。對于白樺群團，則采用均質疏伐，即保留生長較好的白樺；對于非目標樹的落葉松同樣采用均質疏伐，增加中間收益的同時，促進保留木的生長；當落葉松與白樺株間混交時，保留培育價值高的樹木，例如白樺生長好而落葉松長勢弱，則保留白樺，伐除落葉松。

（5）保留林內闊葉樹種，主要是將遼東櫟作為種源樹，標識為“特殊目標樹”，釋放空間，促其結實，人工促進天然更新，增加遼東櫟株數比例，逐漸調整樹種結構。

（6）本模式采用綜合撫育的撫育方式。在撫育作業中，要積極貫徹“近自然森林”的經營理念。珍貴闊葉樹種盡量保留，作業過程中要注意結合林分內幼苗、幼樹更新情況進行人工促進天然更新，林中空地及林窗處視立地條件進行人工植苗或人工直播目的樹種，堅持針中補闊、闊中補針的原則，促進形成針闊混交林分，把影響目的樹種幼樹、幼苗生長的雜灌雜草和藤本植物割除，并通過松土除草、除蘗間苗等措施促進目的樹種幼苗幼樹健康生長發育。有巢穴的林木保留，以促進生物多樣性，確保森林生態健康發展[4]。

4.3 模式三：落葉松純林林木分級培育大徑級儲備林經營模式

4.3.1 林分現狀

位于劉家嶂南溝，面積135畝，包括7林班158小班。地貌類型為山地，土壤類型為褐土，海拔1680m，坡向：北，坡度14°。林分起源：人工，樹種組成為10落，林齡為42年，平均胸徑13.2cm，平均樹高9.3m，林分密度148株/畝，郁閉度為0.83，林下更新幼苗一般，林木間對光、空間競爭比較激烈。

4.3.2 經營目標

培育大徑級落葉松儲備林，逐步將現有質量不高的林分改造成高生長量及林木價值高的林分。

4.3.3 技術路線

（1）通過實施林木分級撫育，伐除Ⅳ、Ⅴ級木和（必要時）Ⅲ級木，保護幼苗幼樹，補植補造目的樹種、營建生物防火隔離帶等經營措施，為保留目的樹種生長創造良好的條件，逐步將現有質量不高的林分改造成高生長量及林木價值高的林分。

林木分級標準：將林木直徑最大、樹高最高、樹冠處于林冠上部、占用空間最大、受光最多的林木，定為Ⅰ級木；直徑、樹高僅次于優勢木，樹冠稍高于林冠的平均高度，稍受擠壓的林木，定為Ⅱ級木；直徑、樹高為中等大小，樹冠構成林冠主體，側方受一定擠壓的林木定為Ⅲ級木；將樹干纖細，樹冠窄小偏冠、樹冠處于林冠層平均高度以下的林木，定為Ⅳ級木（被壓木）；處于林冠層以下，接受不到正常的光照，生長衰弱，接近死亡或已經死亡的為Ⅴ級木（瀕死木，枯死木）。采伐木的順序為Ⅴ級木、Ⅳ級木、（必要時）Ⅲ級木；保留木的順序Ⅰ級木、Ⅱ級木、Ⅲ級木[1]。

（2）作業時，應結合防火林帶工程建設，在林緣營造10m以上寬度的生物防火林帶，防火林帶以遼東櫟等耐火樹種為主。

（3）采伐時應注意保留原有林地上長勢優良的實生珍稀珍貴樹種個體。

（4）本著適地、適樹的原則，結合作業地塊森林經營目標確定補植樹種為遼東櫟。

（5）選擇魚鱗坑的整地方式（規格40cm×40cm×30cm），對立地條件較差區域，規格應適當加大；采用集流蓄水的方法，達到蓄水保墑的效果。整地完成后生土作梗、作實，熟土回填，增加土壤疏松程度，提高肥力。

（6）選擇營養缽造林，將營養缽栽植時用小刀沿營養缽邊緣切縫，剝離營養缽后，將土球放入坑中，埋土扶正、夯實。

（7）苗木起苗后噴施植物蒸騰抑制劑，減少水分蒸發。

（8）頂凌造林，抓住一個“早”字，有效減少水分損耗，促進苗木成活。

（9）苗木在運往造林工地過程中要注意保護苗木頂梢和土球，減少對苗木（土球）的損害，提高苗木栽植成活率。

（10）栽植時，可使用保墑膜覆蓋并用回土壓緊，提高抗旱效率，確保苗木成活率。栽植后對苗木連續撫育3年，每年至少一次，進行松土、扶苗、擴穴、清除穴內雜草，保持穴內整潔，撫育時不得損傷幼樹[4]。

（11）及時監測改造林分水土流失及苗木生長狀況，對造林失敗地及時補植。

（12）造林結束后，派專人進行管護，防止人畜危害和森林病蟲害和火災的發生。

5 小班設計

根據每個小班具體狀況和針闊混交復層林培育經營目標，為維護森林健康、促進森林安全、加強林木管理，做好更新幼苗幼樹的保護，人工促進目的樹種天然更新，確定采用疏伐、補植、人工促進天然更新等措施。采伐強度控制指標不超過20%，根據林分實際分布情況，林木密集分布地塊，進行撫育作業，林木分布稀疏地塊，進行補植。具體小班設計情況如下。

7林班72小班，面積292畝，樹種組成7落2遼1樺，林齡41年，郁閉度0.86，本小班撫育方式擬采用疏伐，采取林木分類法撫育經營，目的樹種為遼東櫟、落葉松，目標胸徑：遼東櫟40cm、落葉松50cm。其中，平均每畝目標樹7株，輔助樹21株，干擾樹3株，其他樹57株，采伐樹種為落葉松、遼東櫟、白樺，采伐3796株，消耗蓄積166.38m3，生產規格材24.24m3，非規格材42.84m3，薪材59.54t，撫育株數強度14.8%，蓄積強度10.5%。林間空地采取群團狀補植遼東櫟，補植150株。

7林班106小班，面積187畝，樹種組成7落2遼1樺，林齡41年，郁閉度0.90，本小班撫育方式擬采用疏伐，采取林木分類法撫育經營，目的樹種為遼東櫟、落葉松，目標胸徑：遼東櫟40cm、落葉松50cm。其中，平均每畝目標樹7株，輔助樹14株，干擾樹3株，其他樹76株，采伐樹種為落葉松、遼東櫟、白樺，采伐2618株，消耗蓄積100.40m3，生產規格材15.52m3，非規格材24.12m3，薪材36.43t，撫育株數強度14.1%，蓄積強度9.5%。林間空地采取群團狀補植遼東櫟，補植60株。

7林班97小班，面積256畝，樹種組成7落2樺1遼，林齡41年，郁閉度0.85，本小班撫育方式擬采用疏伐，采取林木分類法撫育經營，目的樹種為遼東櫟、落葉松，目標胸徑：遼東櫟40cm、落葉松50cm。其中，平均每畝目標樹7株，輔助樹19株，干擾樹3株，其他樹90株，采伐樹種為落葉松、白樺，采伐4352株，消耗蓄積125.54m3，生產規格材7.09m3，非規格材29.70m3，薪材53.25t，撫育株數強度14.5%，蓄積強度8.5%。林間空地采取群團狀補植遼東櫟，補植90株。

7林班84小班，面積218畝，樹種組成5落4樺1楊，林齡41年，郁閉度0.87，本小班撫育方式擬采用疏伐，采取林木分類法撫育經營，目的樹種為落葉松，目標胸徑：落葉松50cm。其中，平均每畝目標樹7株，輔助樹18株，干擾樹3株，其他樹90株，采伐樹種為落葉松、白樺、山楊，采伐3488株，消耗蓄積82.21m3，生產非規格材14.54m3，薪材40.59t，撫育株數強度13.7%，蓄積強度7%。林間空地采取群團狀補植遼東櫟，補植480株。

7林班93小班，面積231畝，樹種組成8落2樺+遼，林齡41年，郁閉度0.84，本小班撫育方式擬采用疏伐，采取林木分類法撫育經營，目的樹種為遼東櫟、落葉松，目標胸徑：遼東櫟40cm、落葉松50cm。其中，平均每畝目標樹7株，輔助樹16株，干擾樹3株，其他樹55株，采伐樹種為落葉松、白樺，采伐2541株，消耗蓄積83.25m3，生產非規格材20.03m3，薪材37.93t，撫育株數強度13.6%，蓄積強度8.8%。林間空地采取群團狀補植遼東櫟，補植120株。

7林班158小班，面積135畝，樹種組成10落，林齡42年，郁閉度0.83，本小班撫育方式擬采用疏伐，采取林木分級法撫育經營。其中，平均每畝Ⅰ級木株，Ⅱ級木株，Ⅲ級木株，Ⅳ、Ⅴ級木株，采伐樹種落葉松，采伐3510株，消耗蓄積191.17m3，生產規格材18.36m3，非規格材44.42m3，薪材77.04t，撫育株數強度17.6%，蓄積強度14.8%。林間空地采取群團狀補植遼東櫟，補植1200株。

6 小結

6.1 結果

項目實施后，林分總體結構更加合理，林分整體和林木個體健康水平明顯提高；目的樹種的優勢度上升，林分的水平結構和空間結構也更趨于合理；目的樹種競爭壓力減少，保留木的競爭關系得到進一步改善，樹種多樣性得到更好的保護和促進，森林質量大幅度提高。

6.2 項目實施產生效益

6.2.1 生態效益

項目實施為林分提供了優良的生長環境，促進林木快速生長。林分結構更合理，林分得到充足的營養空間，林地衛生狀況大為改善，有效減少病蟲害的發生；同時，還可以提高林分的生物多樣性，使森林的生態效益最大化。

6.2.2 經濟效益

林分撫育后，由于采光、營養狀況得以改善，林分結構得以優化，林木生長量得到顯著提高，生長狀況得到改善。通過項目實施，能生產一定的木材，帶來部分直接經濟效益。

6.2.3 社會效益

項目實施后，在顯著改善林分的生長狀況的同時，使森林發揮其最大的生態功能，凈化空氣，改善環境質量，減少水土流失等，并且能夠提升林木的規格和質量，增加林地的生產力。撫育后的林分能夠形成更美觀的森林景觀，為社會提供豐富的森林資源和旅游資源，還可發揮森林經營試點示范效應，為全省林草事業高質量發展展示成果、推廣應用。

參考文獻

[1] 國家質量監督檢驗檢疫總局，中國國家標準化管理

委員會．森林撫育規程：GB/T 15781—2015[S]．北

京：中國標準出版社，2015．

[2] 國家林業局．營造林總體設計規程：GB/T 15782—

2009[S].北京：中國標準出版社，2009．