撫育間伐對杉木生長的影響

張國慶

(國營朝陽縣東五家子林場,遼寧 朝陽 122000 )

杉木在我國的自然分布和人工栽培較多,一方面促進了我國林業經濟的發展,另一方面對我國的生態環境起到改善作用。撫育間伐措施對于促進杉木的生長具有較大的影響,提高杉木的造林面積和總產量,在長期的研究中,形成了較完善的杉木造林技術體系[1]。

1 撫育間伐對杉木生長的影響

1.1 撫育間伐的原則

杉木的生長過程中實施的撫育間伐措施在本質上是以該樹種的生長發育規律為指導,采取去除劣質植株,保留優質植株,從而提高林木整體質量的一種林業經營方法。通過在杉木林成熟主伐之前,定期實施重復間伐部分樹木,以此調整杉木林的林分組成,盡可能降低林區的林分密度,為林木的生長創造更為良好的衛生條件,從而提高杉木的抗逆性,實現速生、豐產和優質生產目的的措施。杉木撫育間伐雖然采取的是一種中間利用采伐手段,不過其核心目的仍然是推動林區林木的持續速生,保障林分產量和質量[2]。杉木的生長發育規律與其他樹種相似,其都需要經歷幼齡、壯齡、中齡、近熟、成熟和過熟等幾個生長發育階段,但是在造林實踐的時候,考慮到杉木的生長速度較快,所以通常將其分化為幼樹、速生、干材、成熟4個階段。在杉木造林后郁閉之前,杉木屬于個體生長的狀態,其林分群體結構特征在這個階段之中還沒有完全表現出來,而在林分郁閉之后,其將形成森林群體,林木生長不僅是個體生長,還存在群體之間的相互作用,即當林分密度過高的情況下,個體的生長將會受到一定程度的限制,從而影響到整體的林木產量[3]。

1.2 杉木的經營密度

當前杉木經營過程中,進行對密度進行確定的方法主要有如下2種:根據種植數量和胸徑來明確密度。該過程中需要考量的關系是林分蓄積量、林分密度、林分發育條件的相關參數,在明確這些數據之后,即可對適宜的密度進行了解;根據樹冠與胸徑確定經營密度。對一定徑階對應的樹冠面積進行了解,從而確定單位面積上的立木株數,在這一數據的指導之下實施具有針對性的撫育間伐措施。當然,在現階段的技術背景之下,除了利用傳統的方式對具體密度進行計算之外,相關單位和人員還可以利用計算機技術對多種撫育間伐要素,如立地條件、培育目標、生長狀況和經營水平等進行協同,從而更為精確地了解杉木撫育間伐的具體密度,以此為基礎確定撫育間伐措施[4]。

2 杉木撫育間伐技術的要點

2.1 杉木撫育間伐實施的時間

撫育間伐如果間伐時間過早,則相關措施對于林木的生長將無法起到較為顯著的促進作用,同時也無法取得可用的間伐材。而如果間伐的時間過晚,林分密度過大,則會導致杉木的樹冠和根系生長受到較為明顯的抑制,其直徑生長量將會較大程度降低,逾期間伐不僅會干擾到對應植株的生長,還會對材種的規格和培育年限形成影響。正是因為這些情況的存在,所以在間伐的時候應當準確地把握時間,以提升撫育間伐效果。杉木的首次撫育間伐,需要考量的因素包括實際的生長發育特性、立地條件、造林密度、郁閉度、交通和間伐材的利用價值等。通常來說,造林密度在4500株/hm2的杉木在造林之后的3年左右,其胸徑生長速度最快,而在造林后的5年左右,胸徑生長將會開始顯著降低,因此對這一密度的杉木進行撫育間伐的時間可以選在5～6年左右[5]。但是需要注意,這個時間段進行間伐可能會出現小徑材利用價值不高的現象,所以實際工作開展的時候可以根據對材料的利用情況,適當推遲1～2年。而如果造林密度為3000株/hm2的杉木,其胸徑生長顯著下降的時間則是在9～10年左右,可以將這一時間作為撫育間伐工作實施的節點。如果種植密度在2000株/hm2,其胸徑生長的旺盛期可以長達8年,在進入第9年之后會降低,10～11年左右會顯著下降,所以撫育間伐的時間在10～11年為最佳。

表1 不同造林密度杉木胸徑連年生長量平均值 cm

2.2 杉木撫育間伐的方法

杉木撫育間伐措施較為多樣,常見的方法包括透光伐、疏伐兩種,透光伐在應用的時候主要是在杉木處于幼齡階段的時候進行,核心目標是對林區的林分形成調整,從而改善幼齡期植株的生長狀況。透光伐比較適合應用于半天然或人工杉木混交林之中,當前透光伐也可以分為全面、團狀、帶狀撫育間伐3種方式。疏伐則是常用于中齡林,目標是為了解決林木之間存在的矛盾,在這種撫育間伐措施之下,能夠起到調整林分密度和促進保留木生長的作用。疏伐的類型可以分為下層疏伐、上層疏伐、綜合疏伐、機械疏伐4種類型。

2.2.1 下層疏伐。指的是將杉木林區處于樹冠下層的,生長情況落后的植株、瀕死植株和枯立木進行清除。杉木林區頂端優勢特征非常顯著,處于下層的植株生長狀況普遍較差,品質不高,對這些植株進行清除并不會對林區的整體生態形成直接影響,因此效果比較良好。

2.2.2 上層疏伐。指的是針對林冠上層的林木進行清除,不過這種撫育間伐技術在杉木之中應用較少,因為處于上層的杉木通常都有比較顯著的遺傳優勢,生長后勁較大,且這些植株的經濟價值較高,如果將其清除反而會導致林分質量降低,以及抗逆性降低。不過如果是杉木混交林,相關的伴生樹種生長優勢過于明顯,則可以適當地采取上層疏伐的措施。

2.2.3 綜合疏伐則。指的是對上層疏伐技術和下層疏伐技術進行結合,即從林冠上層或者是林冠下層進行撫育間伐工作,這種采伐活動本身具有較強的伸縮性,在實施撫育間伐之后能夠確保各個生長狀態的樹木歐能夠獲得充足的陽光,形成多級郁閉。當然杉木純林仍然不適合采取綜合疏伐措施,這種方法一般應用于杉木混交林,例如杉木與天然更新的一些樹種混交,而對應的伴生樹種本身位于林冠上層,因此可以對上層的樹木進行砍伐,從而解除杉木被壓制的現象。在綜合疏伐措施應用的時候,將生態上彼此有密切聯系的林木劃分為若干組,并以組為單位區分優良、有益和有害的植物類型,將有害的植物組進行砍伐即可。

2.2.4 機械疏伐。指的是在實施的時候間隔一定的距離,機械性地進行植株的清除,這種方法在應用的時候不需要考慮林木的分級和品質,按照事先的規劃進行伐除即可。對于杉木來說,機械性間伐主要應用于幼林初植階段,且這種方法也不利于留優去劣,在杉木的生產之中應用比較少[6]。

2.3 撫育間伐的強度

間伐強度的不同,對于杉木林地的生態環境影響巨大,同時也會顯著地影響到杉木本身的生長發育、木材材質和質量等,因此是杉木撫育間伐工作之中最為關鍵的要素之一。恰當的間伐強度應當充分地考慮經營需求、立地條件和造林密度等因素,對于立地較好培育大徑材的林分,通常在早期應用強度較大的間伐措施,從而提早工藝成熟和長成大材。如果要培育中小徑材的杉木林分,則往往會為了提高杉木的單位產量,采取強度相對較小的多次撫育間伐措施,而這個次數一般控制在3次以內。間伐強度在計算的時候可以以每次采伐的株數占林分總株數百分比的方式來進行表示,即:間伐強度=采伐株數/林分總株數×100%。在實際林分之中,由于林齡、地位指數、初植密度、保存林木的均勻程度和杉木群體的生長發育規律不同,可以將強度劃分為4個等級:弱度。砍伐林分總株數的25%以下;中度。砍伐林分總株數的26%～35%;強度。砍伐林分總株數的36%～50%左右;極強度。砍伐林分總株數的50%以上。

在撫育間伐林木的選擇方面,仍然需要遵循去劣留優的原則進行,首先選擇林區的枯立木、瀕死木、被壓木、病蟲木等。如果是混交林,在疏伐的過程中則應當根據樹種的競爭情況選擇恰當的疏伐對象,如對嚴重壓抑杉木生長的闊葉木,可以進行優先伐除。在撫育間伐的間隔期方面,也應當基于具體的情況來進行分析,杉木在經過撫育間伐之后,其郁閉度將會顯著降低,樹木的整體生長速度將會加快,在3～6年之后,樹冠將會重新郁閉,林木再次進入生長緩慢的階段。這個時候如果距離主伐時間仍然較久,林木仍然具有較強的生長潛力,則有必要在1～2年內再次進行撫育間伐。當然如果前一次撫育間伐的整體強度較大,則可以讓兩次間伐的時間間隔長一些。從目前的杉木營林經驗來看,在整個輪伐期之中,以2～3次間伐為宜,時間間隔可以控制在4～6年左右,最后一次間伐時間一般不超過20年。

3 撫育間伐對杉木的影響

3.1 撫育間伐對胸徑生長的影響

通過合理的撫育間伐手段將能夠顯著地提升杉木胸徑的生長量,這是由于間伐之后營養空間得到改善,從而促進樹冠的生長而產生的結果。但是需要了解到的是,不同撫育間伐強度對于杉木的胸徑生長都具有著差異化的影響,在一定的范圍之內,林分胸徑將會隨著撫育間伐的強度增加而增加,大徑木的比例也會隨之提高,林分直徑的離散度會縮小,林分分化現象減輕,最終可以讓林分形成能夠滿足預期的整齊度。一般來說,采取中等、強度的撫育間伐措施,5年后杉木林的胸徑可以達到14～14.8 cm左右,5年的增長量可以達到2.5～2.8 cm,而胸徑的年平均增長量一般在0.5～0.56 cm左右。而如果選擇極強度撫育間伐,則5年后杉木的胸徑可以達到16.1 cm,5年增長量一般為3.6 cm左右,年均增長在0.72 cm左右。從這種情況能夠了解到,隨著撫育間伐強度的逐漸提升,杉木的胸徑增長量會大大增加,因此相關單位在撫育間伐之前,應當提前形成預期目標,并在此基礎上選擇具體的間伐措施。

3.1 撫育間伐對樹高的影響

撫育間伐的實施也能夠有效地促進樹木的高度增長,但是高度增長可能會因為不同區域的情況而表現出一定的差異,因此在實施之前應當對相關地區的林業資料進行收集和系統性分析,為整體工作提供指引。一般來說,撫育間伐對象如果為8年生杉木,選擇極強度間伐,在實施撫育間伐的5年以后植株的高度增長量將可以達到5 cm左右,而如果選擇強度間伐,則其5年增長量基本會維持在<4.5 cm左右的水平,弱度撫育間伐措施所帶來的增長量可能會處在<4 cm的程度。當然,整體來說任何撫育間伐措施都能夠對杉木的生長高度形成一定程度的促進作用。