玉寶

（國家林業(yè)局管理干部學院，北京102600）

興安落葉松過伐林林木分類管理技術(shù)

玉寶

（國家林業(yè)局管理干部學院，北京102600）

從興安落葉松Larix gmelinii林分整體出發(fā)，圍繞優(yōu)化林分結(jié)構(gòu)，調(diào)控演替，促進林分生長，提高林分生產(chǎn)力和自然更新能力為目的，根據(jù)林木個體大小、年齡、位置、作用、用途和其他重要程度，提出了林木分類管理方法與技術(shù)。①目前林木分類方法應(yīng)為一般性的指導，針對現(xiàn)實林分，要注重考慮林木格局、更新、演替、空間利用等因素，以符合結(jié)構(gòu)優(yōu)化經(jīng)營要求。②將林木分為用材樹、用材后備樹、伴生樹、演替樹、母樹、更新幼樹和間伐樹等7類，從而明確了結(jié)構(gòu)優(yōu)化目的性，有效分解了結(jié)構(gòu)優(yōu)化途徑，方便撫育經(jīng)營操作，可為確定合理的間伐強度及方式提供依據(jù)。③不同結(jié)構(gòu)的林分各類林木株數(shù)比例不同，相應(yīng)的間伐強度、間伐樹組成也不同。伐除一定比例的被壓木以外，選定間伐樹時應(yīng)考慮主林層、演替層和更新層等各個層次。④依據(jù)林分結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀、各類林木株數(shù)比例及構(gòu)成，從林分整體上考慮優(yōu)化問題，確定了較低間伐強度 （5.1%～19.5%）。這將更有利于減少干擾，促進更新，調(diào)整樹種組成，優(yōu)化林分結(jié)構(gòu)。表3參18

森林經(jīng)理學；興安落葉松；林木分類；間伐強度；撫育經(jīng)營

Key words:forest management;Larix gmelinii;tree classification;thinning intensity;forest tending

對林分林木進行分類，確定其定位、功能和地位是提出科學的林分經(jīng)營技術(shù)的一項重要基礎(chǔ)性工作。目前，林分林木分類常見的方法有2種：一種方法是林木分化形成分級木后，按照林木個體大小、生長狀況，分為1～5級木［1］。另一種方法是森林撫育間伐中采用的林木分類方法。如近自然森林經(jīng)營理論中，提出了林木的空間競爭關(guān)系而進行林木分類［2］。第2種方法是與森林撫育經(jīng)營技術(shù)密切相關(guān)的技術(shù)措施。目前，研究較廣泛，但方法不夠具體，模糊不清，存在操作性差的問題。如擇伐調(diào)查設(shè)計時，將林木分為目標樹、輔助樹、干擾樹和其他樹等4類［3］。近自然森林經(jīng)營林分施業(yè)體系把所有林木分類為目標樹、干擾樹、生態(tài)保護樹和其他樹木等4類［4］。在森林撫育規(guī)程的國家標準中，將林木分類為目標樹、輔助樹、有害樹等3類［5］。在森林采伐作業(yè)規(guī)程的林業(yè)行業(yè)標準中規(guī)定防護林撫育采伐時，將林木分為優(yōu)良木、有益木和有害木等3類［6］。在目標樹作業(yè)體系中將林木分為目標樹、干擾樹、特別目標樹和一般林木等在生態(tài)學和林學中作用和意義各不相同的4類［7］。在森林撫育經(jīng)營中施行上層疏伐時，將林木分成優(yōu)良木、有益木和有害木等3類［8］等。在過去的森林撫育技術(shù)中，圍繞撫育目的主要依據(jù)林木生長狀況，個體大小、生長勢等情況來劃分林木，缺乏考慮林木位置、格局、用途、作用和其他功能等。過去將林木劃分為5級木是主要考慮收獲量和木材生產(chǎn)。對于結(jié)構(gòu)優(yōu)化經(jīng)營和以突出生態(tài)效益的經(jīng)營來講，目前的劃分方法和標準是遠遠不夠的，需要進一步細化劃分依據(jù)和方法，便于森林撫育經(jīng)營。本研究在傳統(tǒng)目標樹經(jīng)營技術(shù)基礎(chǔ)上，圍繞優(yōu)化林分結(jié)構(gòu)，調(diào)控演替，促進林分生長，提高林分自然更新能力等目標，依據(jù)林木個體大小、年齡、空間位置和用途等，提出了林木分類管理技術(shù)，旨在為過伐林結(jié)構(gòu)優(yōu)化和撫育經(jīng)營提供技術(shù)參考。

1 研究區(qū)概況

研究地點選擇在內(nèi)蒙古大興安嶺森林生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學觀測研究站（50°49′～50°51′N，121°30′～121°31′E）。海拔為800～1 100m。屬寒溫帶濕潤氣候區(qū)，年平均氣溫為－5.4℃，最低氣溫為－50.0℃，≥10℃積溫為1 403.0℃；年降水量為450～550 mm，60%集中在7－8月，無霜期為80 d。林下土壤為棕色針葉林土，土層厚度為 20～40 cm，基巖以花崗巖與玄武巖為主。森林以興安落葉松Larix gmelinii為建群種的寒溫帶針葉林，伴生樹種有白樺Betula platyphylla，山楊Populus davidiana等。林下主要有杜鵑Rhododendron dahuricum等灌木和紅花鹿蹄草Pyrola incarnate，舞鶴草Maianthemum bifolium等草本植物。

研究區(qū)過伐林為在20世紀80年代初主伐利用后形成的。1982－1986年當?shù)亓謽I(yè)部門對調(diào)查地林分進行了采伐作業(yè)，作業(yè)方式為100 m等帶間隔皆伐，間隔期為10 a，作業(yè)面積為150 hm2左右。伐前林齡為120～180 a，蓄積量80～120 m3·hm－2，郁閉度0.2～0.4，上層母樹群團狀分布，更新密度為1 500～2 400株·hm－2，幼樹年齡5～15 a，幼樹組成5落5樺。20世紀90年代初開始轉(zhuǎn)為撫育經(jīng)營。

2 研究方法

2.1 標準地調(diào)查

設(shè)置6塊方形標準地（表1），面積有20 m×30 m，40 m×40 m等2種。進行每木檢尺，量測其胸徑、樹高、冠幅和枝下高等指標；調(diào)查更新樹種（胸徑＜5.0 cm）種類、地徑、樹高等。分別應(yīng)用Excel軟件和SPSS 17.0軟件進行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析。

表1 標準地基本情況Table 1 Condition of sample plots

2.2 林木分類方法

將落葉松作為目的樹種，白樺作為伴生樹種，山楊作為非目的樹種來處理。將林分林木根據(jù)經(jīng)營目的、用途和功能等劃分為用材樹、用材后備樹、伴生樹、演替樹、母樹、更新幼樹、間伐樹等共7類。分類標準：①用材樹。指林分優(yōu)勢木中的1級木。指生長良好，無病蟲害，樹冠最大且占據(jù)林冠上層，在標準地內(nèi)同齡級林木中，胸徑和樹高較大，相對胸徑≥1.02。屬于可采伐利用的林木。②用材后備樹。指2級木，具有培育前途的用材后備樹。經(jīng)撫育經(jīng)營和培育后可采伐利用，與用材樹形成階梯關(guān)系，當用材樹采伐利用后可替補用材樹。③伴生樹。主要指白樺。為林分更新、快速郁閉、林分演替、起到重要作用。④演替樹。主要指目的樹種和伴生樹的平均木，為3級木。處于更新層到主林層的林分垂直高度范圍內(nèi)的林木，生長尚好，無病蟲害，樹冠較窄，胸徑和樹高較優(yōu)勢木差，位于林冠中層，樹干圓滿度較好，在標準地內(nèi)同齡級林木中，胸徑和樹高與林分平均胸徑和平均高比較接近，0.70≤相對胸徑＜1.02。對林分演替和垂直分布，具有重要作用，也是調(diào)控林分演替的切入點。隨著林分生長，由演替樹逐漸轉(zhuǎn)移為用材后備樹。⑤母樹。為林分更新起到種源作用，將影響未來林木分布格局以及齡級結(jié)構(gòu)。⑥更新幼樹。指天然更新的幼樹（胸徑＜5.0 cm）。更新情況將直接影響林分樹種組成、林木格局、林木垂直結(jié)構(gòu)以及齡級組成。⑦間伐樹。指被壓木，4～5級木，白樺叢生木，非目的樹種，以及為調(diào)整林木水平格局、垂直結(jié)構(gòu)和調(diào)控林分演替的需要必須伐除的林木。其中，被壓木指生長不良，無病蟲害，樹高和胸徑生長均落后，樹冠受擠壓嚴重，處于明顯被壓狀態(tài)，0.35≤相對胸徑＜0.70［1,9］。

3 結(jié)果與分析

3.1 各類林木比例

在各標準地林木株數(shù)比例中，更新幼樹比例最高，演替樹（或理論間伐樹）次之。用材樹比例小于4.8%；用材后備樹比例小于7.0%；演替樹比例10.7%～18.8%；母樹比例2.0%～12.5%；更新幼樹比例42.9%～70.6%；理論間伐樹比例7.4%～19.6%（表2）。由于林分結(jié)構(gòu)不同，標準地間各類林木株數(shù)占林分總株數(shù)的比例差異較大。如標準地6林分平均胸徑12.8 cm，胸徑≥10 cm的林木株數(shù)較多，選出的母樹數(shù)量也多，因此，母樹比例較高。根據(jù)林木分布格局，由胸徑≥10 cm的用材樹、用材后備樹和演替樹中選定母樹，以盡可能全覆蓋標準地的原則，潛在更新區(qū)域，確定母樹的數(shù)量。

在選擇間伐對象時，除了看林木生長指標以外，還應(yīng)考慮空間結(jié)構(gòu)因素，有利于提高林木空間利用率，優(yōu)化樹種組成，能夠促進林分天然更新。因此劃入間伐樹時應(yīng)考慮的因素：對標準地內(nèi)叢生白樺進行間伐，保留1株·叢－1，其余白樺與萌生枝條（白樺幼樹）、山楊等非目的樹種一并伐除；被壓木（4，5級木）有轉(zhuǎn)換成平均木的可能性，因此不應(yīng)間伐所有被壓木［9］，而伐除無轉(zhuǎn)換的被壓木；按照經(jīng)營目標，結(jié)合林分演替趨勢，從林分主林層和演替層中，適當進行間伐，調(diào)整樹種組成，調(diào)控林分演替，優(yōu)化林分結(jié)構(gòu)。綜上所述，理論間伐樹顯然不能完全適合林分結(jié)構(gòu)優(yōu)化的要求。有必要對間伐樹的范圍、對象進行調(diào)整。間伐強度大小主要由林分中被壓木的株數(shù)比例、叢生白樺株數(shù)比例、林分演替狀況等決定。

3.2 林木分類調(diào)整

根據(jù)優(yōu)化結(jié)構(gòu)，促進林分生長，提高更新能力，調(diào)控林分演替的目的，按照綜合撫育法，采用了以下技術(shù)措施：根據(jù)林分垂直結(jié)構(gòu)特征、林分未來演替趨勢，通過撫育間伐技術(shù)，從林分垂直分布中控制白樺演替趨勢，從主林層、演替層和更新層中控制白樺優(yōu)勢，間伐白樺和山楊，減弱垂直各層中白樺成數(shù)，提高落葉松比例，在未來林分演替趨勢中使落葉松占優(yōu)勢，逐漸形成落葉松白樺混交林。調(diào)控林木分布格局，減小林木聚集系數(shù)，提高林分空間利用率?；谝陨夏繕撕头椒ǎ瑢﹂g伐樹株數(shù)和構(gòu)成進行了調(diào)整（表3）。實際間伐樹株數(shù)比例達12.0%～47.7%（表3），遠遠大于理論間伐株數(shù)比例（表2）。其中，更新幼樹占77.6%～90.0%。調(diào)整間伐樹組成后，6塊標準地蓄積采伐強度將變?yōu)?.1%～19.5%（表3）。6塊標準地間伐樹株數(shù)及其分配比例有較大差異。這與林分樹種組成、林分密度、垂直結(jié)構(gòu)、林木格局、林分演替、林分更新密度等諸多因素有關(guān)。大體上，間伐樹株數(shù)分配從大到小的排序為更新幼樹＞間伐樹＞演替樹＞用材后備樹＞用材樹（表3）。但標準地2，標準地5和標準地6的排序較特殊。標準地2主林層中白樺占優(yōu)勢，需間伐白樺，控制白樺優(yōu)勢，提高興安落葉松比例，因此，從用材樹中間伐的白樺和山楊較多，提高了用材樹分配比例。標準地5主林層中白樺占4成山楊占1成，須間伐山楊，提高興安落葉松比例，因此，也要從用材樹中間伐山楊。標準地6在主林層中白樺占3成并還有山楊，在演替層中興安落葉松占優(yōu)勢，但更新層白樺占優(yōu)勢。未來林分演替趨勢具有白樺占優(yōu)勢的可能性，因此，需減弱更新層中白樺成數(shù)，提高興安落葉松比例。從用材樹中伐除山楊，更新層中間伐白樺，而從用材后備樹中未進行間伐。

表2 各標準地各類林木株數(shù)比例Table 2 Number proportion of different trees in sample plots

表3 實際間伐樹株數(shù)比例及其分配Table 3 Actual number proportion and allocation of thinning trees

4 結(jié)論與討論

本研究從林分整體出發(fā)，以恢復并優(yōu)化過伐林林分結(jié)構(gòu)，促進林分生長，提高林分生產(chǎn)力，提高自然更新能力為目的，根據(jù)林木個體大小、年齡、位置、作用、用途和其他重要程度，提出了林木分類管理技術(shù)。進一步明確了結(jié)構(gòu)優(yōu)化的目的性，方便了撫育經(jīng)營操作，對林分結(jié)構(gòu)優(yōu)化經(jīng)營具有重要意義。本研究將林木劃分為用材樹、用材后備樹、伴生樹、演替樹、母樹、更新幼樹和間伐樹等7類。這也是林分結(jié)構(gòu)優(yōu)化途徑的有效分解方式，明確了間伐樹數(shù)量和間伐對象，能夠確定合理間伐強度，為興安落葉松過伐林合理間伐強度的確定提供參考。

傳統(tǒng)的目標樹經(jīng)營，更多考慮的是促進目標樹生長，圍繞目標樹結(jié)構(gòu)采取經(jīng)營措施。目標樹經(jīng)營技術(shù)［10］比較適合林分結(jié)構(gòu)優(yōu)化經(jīng)營，國外已有不少成功的案例［11］。國內(nèi)研究也表明，目標樹經(jīng)營較粗放經(jīng)營和無干擾模式經(jīng)營具有諸多優(yōu)點，有利于改善林分結(jié)構(gòu)，提高林分生產(chǎn)力［12］。但目標樹經(jīng)營對森林群落結(jié)構(gòu)和功能產(chǎn)生什么影響還沒有得到系統(tǒng)的研究［12］，而且實踐探索主要以人工林為主［13］，現(xiàn)仍處在探索階段。

過去以采伐量小于蓄積生長量的原則先確定采伐強度。選定間伐對象具有片面性，依據(jù)不充分，缺乏考慮林木格局、更新、演替、空間利用等問題。這顯然不適宜結(jié)構(gòu)優(yōu)化經(jīng)營的要求，存在諸多不足。應(yīng)從林分整體上考慮優(yōu)化問題，依據(jù)林分結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀、各類林木范圍、數(shù)量等分類情況來確定合理間伐強度。這2種方式確定的采伐強度，對林分生長、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)揮必然產(chǎn)生完全不同的影響和效果。陳輝榮等［14］認為：弱度和中度擇伐后林分空間結(jié)構(gòu)正趨向優(yōu)化；馬映棟等［15］認為：采伐強度20%或30%有利于調(diào)控林分空間結(jié)構(gòu)；齊麟等［16］認為：中等的采伐強度（30%）既可以使闊葉紅松Pinus koraiensis林的群落結(jié)構(gòu)在較短的時間內(nèi)得到較好的恢復，又可以促進主要喬木樹種的更新；周夢麗等［17］認為：采伐強度為30%的森林經(jīng)營措施更有利于天然云冷杉林的伐后恢復生長；吳蒙蒙等［18］認為：弱度（13%）和中度采伐（29%）可以促進林分結(jié)構(gòu)的調(diào)整。

不同結(jié)構(gòu)的林分各類林木株數(shù)比例不同，應(yīng)采取不同的間伐強度，避免出現(xiàn)一刀切的問題。本研究為過伐林結(jié)構(gòu)優(yōu)化，促進目的樹生長，調(diào)控林分演替，認為適合采用綜合撫育法。因此，伐除一定比例的被壓木以外，間伐樹的選定方面兼顧考慮了主林層、演替層和更新層等各個層次，從而確定了較低強度（5.1%～19.5%）的采伐模式，這樣有利于最大程度減少干擾，促進更新，調(diào)整樹種組成，整體優(yōu)化結(jié)構(gòu)，這與相關(guān)研究結(jié)果一致。

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Classification and management technology of trees in overcut forests of Larix gmelinii

YU Bao
（State Academy of Forestry Administration,Beijing 102600,China）

To optimize forest stand structure,to regulate succession,to promote the development of a forest stand,and to improve stand yield and natural regeneration capacity,technologies for classification and management methods and were proposed based on scale,age,location,function,and application of an individual forest for an integral forest stand.The procedure included four parts: （1）the existing forest stand classification method was used as a general guide for such factors as distribution patterns,regeneration,succession,and space utilization so as to match requirements for structurally optimized operations.（2）The forest in this study was classified into seven categories,i.e.timber trees,timber reserve trees,associated trees,successional trees, seed trees,regeneration trees and trees for intermediate cuttings.This structural classification facilitated forest tending and provided a basis for determining the proper intensity and method of intermediate cuttings.（3）For intermediate cuttings,the number of tree varieties,the cutting intensity,as well as the composition of trees varied with changes in structural differences of forest stands.Except for the cleaning of suppressed trees under a certain size,arrangement of the main story,the successional story,and the regeneration story should be considered when selecting trees for intermediate cuttings.（4）Optimization should be considered from the aspect of a general forest stand based on existing stand structure as well as tree proportion and composition to achieve a low intermediate cutting intensity of 5.1%－19.5%.In this way,disturbance will be reduced,regeneration will be improved,tree varieties will be regulated,and forest stand structure will be optimized.［Ch,3 tab.18 ref.］

S757.4

A

2095-0756（2017）02-0349-06

10.11833/j.issn.2095-0756.2017.02.020

2016-04-16；

2016-05-18

“十二五”國家科技支撐計劃項目（2012BAD22B0204）。

玉寶，副研究員，博士后，從事森林培育理論與技術(shù)、生態(tài)學理論與生態(tài)控制技術(shù)研究。E-mail：nmlyb8@sina.com