成林经营管理就是对沿海防护林的组成、密度及其林木个体的生长发育进行管理和控制,包括人工修枝、抚育间伐、主伐更新及低效人工林的改造,目的是最大限度地发挥森林的生态防护功能和经济功能。
从幼林郁闭起到主伐前一个龄级为止,为促进保留木生长进行的采伐即抚育采伐,又称间伐或抚育间伐。其作用是调整混交林林分组成,淘汰非目的树种,为目的树种生长创造良好的条件;调整纯林林分密度,使保留木具有合理的营养空间;缩短林木培育期,增加单位面积的生长量;改善林分卫生状况,增强林木对各种自然灾害的抵抗能力;提高森林的各种防护效能。
抚育采伐与森林自然稀疏的客观规律密切相关。林木在生长发育过程中,到一定阶段,由于对营养物质的竞争会产生分化,并最终导致某些生长落后林木的死亡,这种随年龄增长林木株数不断减少的现象就是自然稀疏。但是,死亡的不一定是形质差的或非目的树种,留下的也不一定是经济价值高、防护效能好的林木。所以,抚育采伐的实质是以人工稀疏代替自然稀疏,使林分向人们期望的方向发展,给优良的留存木创造足够的营养空间。一般地,将森林抚育采伐分为透光伐、疏伐和卫生伐3类。
(一)透光伐
1.透光伐的意义及目的
透光伐是在天然混交幼龄时期,为了解决不同树种之间的矛盾,保证主要树种不受次要树种和其他灌木的抑制而进行的采伐。主要目的在于调整林分组成,使目的树种获得有利的生育空间,迅速正常地成长。透光伐后,林分组成发生很大变化,形成由目的树种占优势的林分。
2.透光伐的对象
在决定透光伐对象时,不仅要考虑树种间的竞争关系,而且还要考虑树种间的互相依存关系。有些树种或植株,虽无培养前途,但暂时保留它们,可以遮蔽土壤,减少林地杂草滋生,调节小气候,促进主要树种生长。透光伐的对象主要有:
①天然混交幼林中,抑制主要树种生长的非目的树种;
②由人工播种或天然下种所形成的林分中,密度过大或形质不良的植株;
③在萌芽更新的林分中,多余的萌条;
④在天然林更新或林冠下造林地上,抑制幼林生长的上层过熟木;
⑤优势灌木、藤蔓,甚至高大的草本植物。
3.透光伐的方法
根据自然和社会经济条件及林分状况,有全面砍伐和局部砍伐。
(1)全面砍伐。在全部林地上,将抑制目的树种生长的非目的树种普遍砍除。这只有在交通方便、劳力充足、薪炭材有销路、目的树种占优势且分布均匀时才能应用。
(2)局部砍伐。适用于交通不便、劳力来源少、小径材无销路的情况下。有块状砍伐和带状砍伐两种。块状砍伐是在目的树种的幼树在林地上分布不均匀而又数量不多时采用,仅在有目的树种的群、团内砍除,其他地方则不进行砍伐。带状砍伐是将林地分成若干带,在带内保留目的树种,砍伐非目的树种,带宽1.0~1.2m。砍伐带之间距离为3~4m,这里不进行砍伐,称为间隔带或保留带。
另外,还可以用化学药剂进行透光伐,毒杀非目的树种。但必须权衡药剂施用的利弊得失,防止环境污染。目前各国从生态观点出发,相继研制高效、低毒和超低量的剂型。
4.透光伐的强度、重复期与季节
透光伐的采伐强度不宜偏大,应以幼林中目的树种不遭受荫庇和阻碍为标准,在可能范围内尽量留存更多的林木。
透光伐不应一次完成,否则强度太大,造成林地出现较大空隙,对目的树种的干形生长不利。通常以施行数次透光伐为宜,每次伐除适当的株数,保证保留木能正常生长。一般每隔2~3年或3~5年再施行1~2次透光伐。
透光伐的季节对于落叶非目的树种而言,当夏初、叶片完全展开时,进行透光伐最为适宜。
(二)疏伐
1.疏伐的目的
幼林通过透光伐后,尚需反复多次的进行抚育采伐,以调节目的树种之间的矛盾,促进保留木的生长,提高林分的生态效益和经济效益,这一抚育采伐的措施称为疏伐。疏伐是人工林中最主要的一种抚育采伐,在透光伐后的天然混交林内,它同时发挥着进一步调整林分组成的作用。
2.疏伐的方法
疏伐方法有下层疏伐法、上层疏伐法、综合疏伐法和机械疏伐法。前3种主要依据单株树冠的发育状况或位置进行选木,后一种则主要考虑林木的间隔距离。
(1)下层疏伐法。
下层疏伐法遵循“砍小留大”的原则,砍伐在自然稀疏过程中将被淘汰的林木,首先伐除居于林冠下层生长落后、径级较小的被压木、濒死木和枯立木,然后伐除其他生长中庸的林木。因此,下层疏伐并未改变自然选择方向,是以人工稀疏加速自然稀疏的进程。
在下层疏伐中,可根据克拉夫特或霍莱的林木分级法,分为3种疏伐强度:
①弱度:仅伐除濒死木(Ⅴ级木);
②中度:除砍伐濒死木外,还采伐部分被压木(Ⅴ及Ⅳb级木);
③强度:除砍伐濒死木、被压木外,适当疏去部分中庸木(Ⅴ、Ⅳ及Ⅲ级木的一部分)。
下层疏伐法主要应用于松、杉等针叶纯林内,其优点在于简单易行,且合乎自然选择的方向,便于选择采伐木。疏伐后,保留了大量优势木和亚优势木,林冠不致出现较大空隙,可提高林分抗风倒、雪压和病虫害的能力。但对促进保留木生长的效果不甚显著,而且采伐得到的均为小径材。
(2)上层疏伐法。
在阔叶混交林中,居林冠上层的常为非目的树种,或虽为目的树种,而树干弯曲、分叉多节、树冠庞大,严重影响周围其他优良林木的正常生长。因此,在森林经营中,必须伐去这些经济价值低、无培育前途的上层林木,使有培育前途的林木,获得良好的生长发育空间,这就是上层疏伐法。
施行上层疏伐时,要首先对林木分级,将其通常分成3级:
①优良木:树冠发育正常,干形优良,生长旺盛的林木,为培育对象;
②有益木:生长中等偏下的目的树种和伴生树种的林木,又称辅助木,能促进优良木自然整枝,遮蔽林地,为保留对象;
③有害木:树冠过分庞大,树干尖削、弯曲、分叉的优势或亚优势木,为采伐对象。
上层疏伐的结果,林分中保留的林木大致可分为两大类,一类是由优势木、亚优势木和中庸木所组成的上层林木;另一类是由起间接作用而保留的下层林木。上层疏伐形成具有垂直郁闭的复层林,能充分利用光照,第二林层还能庇护林地,改善生态环境,防止杂草滋生,促进上层林木的自然整枝。
上层疏伐人为地改变了自然选择的方向,积极地干预森林发育,故能为保留木提供较好的生长条件。较下层疏伐运用灵活,技术要求高。疏伐后,林冠水平郁闭度降低较大,易遭风害。沿海风大,应用上层疏伐必须谨慎。
(3)综合疏伐法。
综合了下层疏伐与上层疏伐的特点,既可以从林冠上层,亦可从林冠下层选伐林木。此法的出发点是,疏伐后环境条件(尤其是光照条件)的改变,能促使生长落后的林木恢复生机,并加快生长,变成优势木。
综合疏伐法主要应用于耐阴树种组成的森林内。其优点是能取得大径级的疏伐材,疏伐量大,经济收益较好。但此法灵活性大,选木时要求较高的熟练技术,且若行之不慎,容易加剧林分风害和雪害的发生(针叶林尤甚)。实践证明该法不适用于喜光性针叶林。
上述疏伐方法均以林木分级为基础,按“留优去劣”的原则,确定保留木与采伐木,统称为选择性疏伐。其最大优点是,能综合考虑林分生物学特性,疏伐后可使林分状况得到不同程度的改善。缺点则在于选木挂号费时、费工,施工时不便于机械化作业。
(4)机械疏伐法。
每隔一定距离或一定株行距,机械地确定采伐木,不顾林木大小与品质优劣,凡属预先划定的采伐间隔内的林木一律伐除。机械疏伐法在实践中尚可细分为2种方法,即间隔疏伐法和行列疏伐法。间隔疏伐法是依照预定的间隔距离,选择保留木,伐除其他林木,通常施行于树高2~3m的极稠密的天然幼林。行列疏伐法是按规定的行距或株距,进行行状或狭带状采伐,通常施行于人工林。例如,根据林分的行距,可每隔1行伐1行、隔1行伐几行、隔几行伐1行等;也可以根据林分的株距,每隔1株或几株伐掉1株立木。
实践证明,机械疏伐具有下列优越性:①准备工作简单,免除了选木挂号等前期工作;②便于机械化作业;③便于集运,由于成行伐倒,改善了进入林内的通道,有利于集运作业;④能控制定向倒树,操作较安全;⑤降低成本,采用隔2行伐1行的疏伐法,与选择性疏伐相比,可使生产成本降低30%,劳动生产率增长70%;⑥有利于营林工作,除虫、施肥、松土等机械可从疏伐行内通过,便于作业。
以上是沿海防护林疏伐中常见的几种方法,在实践中常以某一方法为主,因地制宜地结合运用其他方法。例如,在实施下层疏伐时,对中、上层少数非目的树种,或干形不良的林木亦需伐除;实施上层疏伐时,亦应疏去林下过密林木。我国沿海各地自然、社会经济条件不同,林分状况也不一样,在选择疏伐方式时,要根据各种因素综合确定,灵活运用。
3.疏伐的开始期
疏伐开始的年龄,对提高林分生长量影响很大,是实施疏伐时首先应解决的重要问题。从理论上说,首次疏伐宜在各树冠相互接触,即竞争开始的时候,但这时采伐木利用价值小,而且对促进林分生长的作用不大。始伐过迟,造成林分过密,胸径、树高生长量减退。因此,首次疏伐必须适时。
疏伐开始期的早迟,取决于树种特性、立地条件、林分状况、经济条件等综合因素。喜光树种应比耐阴树种早疏伐;宽阔树冠树种实行首次疏伐的时期较狭窄的树冠树种为早。土壤肥沃以及气候温暖的地区,林木生长旺盛,疏伐开始宜早。易发生风折、风倒、雪折及雪倒的林分,为增强林分抗御灾害的能力,经济上如无利可图,首次疏伐可延迟;但若疏伐能偿还其所支费用,以早实行首次疏伐为佳。如欲培育桅杆等特殊通直干材,可推迟首次疏伐期,以增加树干自然整枝高度。生产实践中,尚可参照下列方法,具体判定首次疏伐的年龄。
(1)根据林分胸径连年生长量确定。
胸径连年生长量下降,说明立木相互拥挤,生长受到抑制,即应施行首次疏伐。如根据树干解析资料,某杉木林在4年生时为胸径生长最旺盛期,到5年生时开始下降,6~7年时明显下降,并在7年生后继续下降;断面积生长量在5年生达到最高,6~7年生时开始下降。因此,可以将6~7年作为该立地条件和造林密度下,杉木林进行首次疏伐的年龄。
(2)根据林木分化程度确定。
林分的分化程度,可用克拉夫特林木分级法,各级立木所占比例来说明。如林内Ⅳ、Ⅴ级木占的比例较大,表示分化明显;反之,分化不明显。一般认为,当Ⅳ、Ⅴ级木在林分中的数量>30%时,则应进行首次疏伐。实践中,亦有以小径木的相对数量表示林木分化程度,一般将自然径阶0.8以下者看作小径木(以平均直径为1.0计),当小径木所占的比例>30%时,即说明该林分分化程度已较明显,可进行首次疏伐。
林木的分化程度,也可用林分直径的离散度表示。离散度是指林分平均直径与最大和最小直径的倍数之间的距离,亦即自然径阶的最大直径与最小直径的差值。该值愈大,分化愈明显。据研究,刺槐林直径离散度超过0.9~1.0,赤松林超过1.0,麻栎林超过0.8~1.0,马尾松>1.0时,都需施行第1次疏伐。
(3)根据自然整枝高度确定。
自然整枝高度可作为判断疏伐的开始期。林分充分郁闭后,处在林冠下层的枝叶由于受光不足,逐渐发生自然整枝、林木枝下高不断上升,一般在林木的枝下高达到全高的1/3时,就应施行首次疏伐。
(4)根据密度管理图表确定。
查考密度管理图表,即可确定首次疏伐时间。
此外,还有以郁闭度或疏密度指标,作为首次疏伐依据的。当林分郁闭度或疏密度达0.9时,林内树冠交接重叠,林分内株数偏多,应及时砍伐部分林木以疏开林冠。
4.疏伐强度
(1)疏伐强度的表示方法。
常用的疏伐强度表示方法有两种。第1种以每次采伐木的材积(胸高断面积)占林分原活立木蓄积量(胸高断面积)的百分率表示,这种方法可直接了解间伐材的数量以及林分疏密度降低的情况,但不能说明采伐后树木营养面积的变化,施工时不易掌握采伐强度。第2种方法是以每次采伐木的株数占原林分总株数的百分率表示,它可以了解营养面积的变化,在施工时比较容易掌握,人工林常用这种方法表示采伐强度。其不足之处在于树木有大有小,所以砍伐的株数百分率虽相同,但伐后林分结构却有很大差异。因此,在实际工作中,上述两个指标往往同时应用。
(2)疏伐强度的确定方法。
疏伐强度的确定,实际上就是林分密度的控制,林分太稀太密对林木生长均不利。疏伐强度既取决于经营目的、运输能力、小径材销路等经济条件,又要考虑到树种特性、林分密度、年龄、立地条件等生物因素。培养大径材的林分,应在早期采用强度较大的疏伐;培育中、小径材的林分,宜采用强度较低的多次疏伐。在运输条件好、小径材有销路的地区,可采用弱度疏伐,反之,强度宜大。
以树种特性而论,大部分速生树种如杉木、马尾松、水杉、杨树等,都需要充分的光照才能迅速生长,且顶端优势明显,可以采用较大的强度。榆、刺槐、枫杨等虽属速生树种,但其顶端优势不明显,林分密度低时往往干形弯曲、枝丫丛生,宜采用弱度疏伐。由耐阴树种组成的林分,应保持较大的密度,疏伐强度宜小些。
以林分年龄而论,壮龄期的树木正处于旺盛生长阶段,树冠扩展快,可采取强度较大的疏伐。中龄以后的林分,生长势减弱,树冠恢复较慢,疏伐强度宜小些。尤其是过去未曾疏伐过的密度较大的中龄林,树干往往细长,疏伐强度过大易遭风倒、雪折等危害,疏伐时应谨慎。
以立地条件而论,立地条件好的地方,树木生长迅速,可采取较大的疏伐强度;反之,宜采取较小的强度。陡坡、阳坡、河滩地等地的林分起水土保持作用,宜保留较大的密度,采取弱度疏伐。
确定疏伐强度的方法可归纳为两大类,即定性疏伐和定量疏伐。
①定性疏伐。根据树种特性、龄级和经营目的,预先确定疏伐的种类和方法,再按照林木分级确定应该砍去的林木,由选木的结果计算间伐量。具体如下:
a.根据林木分级。按照林木分级,确定哪一等级,或某等级中的哪一部分林木应该砍掉,从而决定采伐强度。例如,采用中等强度的下层疏伐法,要采伐全部V级木和部分Ⅳ级木。
b.根据林分郁闭度和疏密度。当林分郁闭度或疏密度达到0.9时,应该及时疏开林冠,一般采伐强度控制在郁闭度0.6和疏密度0.7以上。
②定量疏伐。根据林分生长与立木之间的数量关系,在不同生长阶段估算出合理的密度,用以确定砍伐木或保留木的数量,称定量疏伐。在林分中,影响林木生长的因素很多,其中密度是生产上较为容易控制的一个因素,可通过疏伐调节林分密度以影响林分的生长。由于调节密度的依据不同,从而出现各种各样的定量疏伐方法,常用的有以下几种,即分别根据胸高直径、树高、林分生长过程、林分密度管理图及抚育采伐表等进行定量采伐(具体方法参见有关专业文献)。
5.疏伐的间隔期
间隔期又称重复期,指相邻两次疏伐间隔的年数。间隔期长短取决于林冠恢复郁闭的速度和直径生长量的变化。一般在一次疏伐后,等到林冠重新郁闭、直径生长量又开始下降时,就需要进行下一次疏伐。因此,间隔期长短与疏伐强度密切相关,疏伐强度越大,间隔期越长。
间隔期的确定应考虑树种的特性。速生树种生长速度快,树冠扩展亦较快,间隔期宜短些。处于壮龄期的林分生长旺盛,树冠郁闭快,间隔期应短。立地条件好的林分,年平均生长量大,故间隔期亦应短些。
间隔期还与经济条件有关。一般在交通方便、小径材销路畅通的地区,适用强度小、间隔期短的采伐方式;而在交通闭塞、劳力缺乏和小径材无销路的地区,则可采用大强度、长间隔期的做法。
疏伐量小、间隔期短、多次重复疏伐的作业方式,可使林分长期保持较大的生长量,形成圆满、通直、少节、年轮宽度均匀的良材。但疏伐量小,费工、费时,增加了开支,使经济收益降低。因此,目前国外趋向采用强度较大、间隔期较长而频度较少的作业方式。一般弱度疏伐的间隔期为3~5a,强度疏伐的为5~10a。
(三)卫生伐
卫生伐是为改善林分卫生状况、促进林木生长而进行的采伐。沿海地区气象灾害突出,尤其是风大,常造成风折断梢,甚至使树木连根拔起;大雪时还容易导致雪压、雪折等,使林分卫生状况下降,引起病虫危害和森林火灾。因此,在风、雪、病虫害和森林火灾以后,必须及时施行卫生伐,伐去受害木及枯死木、濒死木,改善林分卫生状况,促进林分正常生长。卫生伐一般与抚育间伐结合起来进行,不结合时也可单独进行。
对成熟林分或部分成熟林木进行采伐,称为森林主伐。森林主伐的目的,一是为了取得木材,满足国民经济各部门需求;二是为了改善森林的各种有益效能,如涵养水源、保持水土等。森林更新是指在采伐过的林地上迅速地恢复起新一代森林的过程。实质上,主伐是更新的同义语,主伐和更新紧密联系,不可分割。但实践中常因处理不好这种关系,将这两个过程分离开来,且往往强调主伐而忽视更新,延长了森林培育和利用的周期;在沿海立地条件下,林地裸露还易引起水土流失,降低森林的防护效能。因此,在森林主伐的同时,应保证尽快恢复森林,力求做到采伐与更新两不误。
(一)皆伐更新
皆伐就是在事先划定的伐区内一次(在1年以内)伐去林地上全部成熟林木,然后利用留下的母树或林墙的种子完成下种,实现天然更新。皆伐伐区区划简单,出材量大,可进行机械化作业,适用于同龄单层结构的林分,若运用于异龄林,则可使异龄林变为同龄林。皆伐突然改变了光、热、水分等环境条件,引起土壤和活地被物条件的变化,可能导致水土流失及森林树种的更替。
根据伐区大小和形状的不同,可区分为大面积皆伐更新、带状皆伐更新和块状皆伐更新3种。
1.大面积皆伐更新
大面积皆伐更新,俗称“剃光头”,伐区宽度至少在250m以上,是沿海防护林利用最好的一种采伐方式,可以在短期内取得大量木材。但缺点是伐区太宽,采伐后天然下种不均匀,大面积林地裸露,易滋生杂草,成林时间长,林相参差不齐,除喜光的先锋树种外,更新也较难成功。同时,因伐区宽度过大,容易引起水土流失。因此,这种方法不宜在沿海采用。
2.带状皆伐更新
带状皆伐更新是将伐区划分成狭长的带,先皆伐一至数带,由未采伐带的林木施行侧方下种,待成苗后再皆伐其他带,直到全林完成更新为止。此法适用于坡度较缓(25°以下)集中连片的成、过熟林。
(1)技术环节。根据伐区宽度,可将伐区分为窄伐区(50m以下)、中等宽度伐区(50~100m)和宽伐区(100m以上)3类。确定伐区宽度时,除考虑树种特性和更新方式外,还要考虑地形、土壤、气候等条件。沿海防护林采伐后,即使在中等坡度的情况下,也会引起水土冲刷,因而宜采用窄伐区。坡度较平缓处,可适当放宽伐区宽度。在气候干旱、土壤瘠薄、立地条件较差的地区,伐区亦宜窄些。
伐区方向一般是与当地主风方向(特别是落种时的风向)垂直,这样能够保证伐区下种和避免林木遭受风害。当然,在山地条件下,伐区方向应沿等高线设置,有利于防止水土冲刷,并应由山坡上部向下采伐。
(2)伐区排列方式。伐区排列方式指前一伐区与后一伐区连接的顺序,通常有两种形式:
① 连续式带状皆伐。新伐区与前一伐区直接相连,适用于坡度在25°以下的成熟林和过熟林。这种方式的优点是,伐区规划简单,对林墙下种和对幼苗的保护有利,能继续发挥森林的防护作用,亦有利于采伐集材;缺点是采伐速度较慢。故在采伐大面积森林时,为了加快采伐速度,可以同时在许多地方设立伐区,进行始伐。
② 间隔式带状皆伐。即交互带状皆伐,伐区不直接相连而与保留带相邻排列。凡成熟林、过熟林较多,坡度在15°以下的林地都可运用。其优点是伐区集中,采伐速度快,整个林分分2次即可伐完;缺点是保留带被采伐后,没有林墙的下种和保护,天然更新较困难。此外,保留带突然暴露,常造成风折、风倒。
3.块状皆伐更新
在地形不整齐,或者不同年龄的林分成片状混交的条件下,很难采用带状皆伐时,多应用这种皆伐方式。块状皆伐伐区的形状不定,视林分特点、地形条件而改变。以面积控制采伐强度,块的大小一般为1~3,在坡度较大、立地条件差的地区,面积还可相应缩小。块状小面积皆伐适合于地形破碎的丘陵山地,伐区分布均匀,交互排列,有利于更新和保护森林环境,而且伐区区划容易,便于掌握。
运用皆伐更新,要注意采用天然更新和人工促进天然更新等方法恢复森林,如保留下种母树、保护林下幼苗、幼树、清理迹地及补植补播等,以减少人力物力投入,起到事半功倍的效果。
(二)择伐更新
择伐是在林分中采伐达到一定径级林木的采伐方式,最适合在异龄复层林里进行,森林更新是连续的。择伐虽然砍伐掉部分林木,但在外貌上仍然保持着一定的森林形态,林内生态环境并未发生很大变化。择伐周期一般变动于1~2个龄级,约为20~40a。
1.径级择伐
径级择伐仅采伐达到规定径级以上的林木,确定采伐木的标准主要是径级。有时为降低成本,甚至只采伐合于径级要求的、健康的优良木,而对已达规定径级的病腐木、双叉木、弯曲木等,则弃之不顾。采伐强度常在30%~60%,甚至更高;采伐后林分疏密度,常降低到0.5以下,甚至低到0.2。这种采伐方式主要着眼于木材利用,把森林经营放在次要地位,所以又称为利用择伐或粗放择伐。
径级择伐后目的树种被砍伐,次要树种占据优势。目的树种被保留的多是小径木,下种作用微弱,常引起树种更替,易发生枯梢、风倒,严重的甚至会造成森林的破坏。这种方法常用于森林资源丰富、交通不发达、人烟稀少的边远林区,在沿海不宜采用。
2.经营择伐
经营择伐不仅砍健康的、达规定径级以上的成熟林木,而且也砍不健康的和干形不良的林木,甚至还要伐除无培育前途的小径木,即严格按照“去大留小、去劣存优”的原则确定采伐木。这种择伐方式把森林更新、利用和抚育很好地结合起来,所以又称更新择伐或集约择伐。
经营择伐的采伐强度在30%以下,通常以郁闭度控制强度(0.5~0.6),亦有以生长量控制采伐强度的,即采伐量不能大于年生长量,故择伐周期一般较短。
经营择伐保留的林木有较强的抵抗力,很少遭受自然灾害,能健康生长,并顺利更新。采伐过的林地,不易发生水土流失,是实现森林可持续经营的理想方式,可在水土保持林和水源涵养林中采用。它的缺点是采伐成本高,不便于机械化作业,并要求较高的技术。在施行经营择伐时,可单株、群状或带状伐木。
3.采育择伐
采育择伐以营林为基础,是在吸收了径级择伐和经营择伐优点的基础上发展起来的,以“采大留小,采坏留好,采密留疏”的原则,把采伐、抚育、更新三者有机地结合起来。此法适用于中小径材多、天然更新好的各类复层异龄林,采伐强度不超过蓄积量的60%,伐后林分郁闭度保持在0.4以上。由于采育择伐强度较大,可提高机械设备生产效率,降低木材生产成本。
(三)渐伐更新
渐伐是在较长时间(通常1~2龄级,10~20a)、分数次(一般4次)将成熟林分逐渐伐除的主伐方式。在采伐过程中,林分不断得到稀疏,林内光照条件得以改善,加强了林冠结实和下种能力;同时稀疏林冠对幼苗幼树的生长也很有利,在林地上自然形成新的一代森林,故通常把渐伐称为伐中更新。
1.渐伐的过程
典型的渐伐分4次进行,即预备伐、下种伐、受光伐和后伐。
(1)预备伐。
在成熟林中,为天然更新作准备而进行的第一次采伐,即预备伐。目的是稀疏林冠,促进结实,加快枯枝落叶的分解,为天然下种和种子萌发创造条件。预备伐的采伐强度,一般伐去林分蓄积量的15%~25%,伐后郁闭度保持在0.6~0.7,采伐的对象为不健康、生长不良、非目的树种以及干形不良的林木。
(2)下种伐。
在预备伐后3~5年进行,将林冠进一步稀疏,以促进种子发芽和幼苗生长。下种伐应结合种子年进行,使更新所需种子尽量落在林地上。下种伐采伐强度较大,常在25%~35%,伐后林分郁闭度宜保持0.5,主要采伐大径木,以减轻下次采伐时对幼树的损伤。
(3)受光伐。
下种伐后3~5年进行,这时林地上幼苗、幼树逐渐生长起来,受光伐可满足幼树对光照条件日益增长的需要,但此时幼树仍需一定的庇荫,还应保留少量林木。采伐强度一般应以林分郁闭度均匀稀疏到0.3~0.4为宜。采伐对象决定于幼树的分布状况,首先砍伐稠密幼树丛中的立木,其次伐除影响优良木生长的立木。
(4)后伐。
又称清理伐,受光伐后3~5年进行,伐去伐区上全部林木,使幼树自由生长。后伐时应十分注意保护幼树,采用完善的工艺流程和技术装备。
在实践上,因树种特性、林分特点和自然条件、经济状况的差异,不应局限于采伐4次,根据具体情况亦可进行2~3次。由喜光树种组成的成熟林,两次采伐足以得到满意的天然更新效果。若施行过系统抚育采伐的林分,可直接施行受光伐和后伐。如渐伐前林分郁闭度为0.6~0.7,就可省去预备伐,而从下种伐开始。同样,如果林冠下幼树数量众多,并能抵御裸露后所造成的各种不良因素的影响,亦可省去受光伐,直接施行后伐。另外,从经济上考虑,渐伐次数愈多,木材的生产成本愈高。因此,在保证森林更新和不破坏生态环境的前提下,应尽量减少采伐次数。
2.渐伐的种类
在实际应用中,因自然和经济条件不同,渐伐产生了若干变型,如以伐区排列方式的差异,可区分为均匀渐伐、带状渐伐和群状渐伐3种。
(1)均匀渐伐。在预定伐区内,同时均匀地进行各次采伐。
(2)带状渐伐。按一定方向分带进行采伐。在一个采伐列区上,由一端开始在第一个伐区上进行预备伐,其他伐区保持不动。经过几年后,在第一伐区上进行下种伐,同时在相邻的第二伐区进行预备伐,其他伐区保持不动。再过几年,在第一伐区上施行受光伐,同时在第二伐区上行下种伐,于第三伐区上行预备伐。又过几年,在第一伐区上施后伐,同时在第二伐区上施受光伐,第三伐区施下种伐,于第四伐区进行预备伐,如此顺序向前推移。若希望加快采伐速度,可在采伐列区上设立若干个采伐基点,同时进行采伐。伐区宽度因风害程度、坡向、坡度以及幼苗幼树需要侧方庇护等因素而异,一般可为树高1~3倍。在陡坡或风害严重地区,可用窄伐区,反之用宽伐区。
(3)群状渐伐。
群状渐伐不需严格划定伐区,采伐木分配不均匀,呈群状分布。群状渐伐的前提,是林窗中具有群丛状天然下种苗。因此,群状渐伐时只需寻找具有幼苗、幼树生长的林窗作为基点,并由此逐步向外扩大采伐,首先去除大径木、病腐木。为了保护幼苗、幼树,倒树方向应与幼树丛方向相反。若林分中无幼苗、幼树生长的林窗,亦可人为建立林窗作为基点,一般每公顷可设4~5个。开始渐伐时,首先在基点上进行预备伐,几年后在基点上施下种伐,同时在它周围宽15~20m或30m的环状林地上实行预备伐。以后,就如带状渐伐一样,顺序由内向外呈环状扩展。
群状渐伐适用于山地陡坡,成熟林、过熟林面积不大且不连接的林分。带状渐伐则适用于山地坡度较缓,成熟林、过熟林面积大,而且连续集中成片的林分。渐伐的技术要求很高,在大规模生产的情况下很少采用,但在水土保持林、水源涵养林及风景林中,为防止水土流失、保护生态环境、维持优美的自然景观,渐伐更新比较合适。沿海丘陵山地多,地形起伏大,风景名胜多,森林主伐更新时可采用这种方式。
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