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  • 森林抚育采伐

    森林抚育采伐是对密度较大的幼、中龄林实施的一种培育措施,其目的是调整林分组成或密度,改善林分生长环境,争取中间利用,提高林分产量和质量。

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    中文名: 森林抚育采伐

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    简介/森林抚育采伐 编辑

    森林抚育采伐是在林分郁闭后直至主伐的期间,对未成熟的森林定期而重复地伐去部分林木,为保留的林木创造更好的生长环境条件,同时获取一部分用材的一种技术措施。也称为中间利用采伐,简称间伐。

    从幼林郁闭到成熟林主伐前一个龄级期间定期采伐部分林木的营林措施。又称抚育间伐、中间采伐,简称间伐。其目的主要是保证目的树种和优良林木的优势地位,改善林分品质,提高质量,缩短期限,增强防护作用,更好地发挥森林的经济、生态和社会效益。从而也可提供大量中、小径材,所以也是中间利用的手段。

    抚育采伐具有双重意义,既是培育森林的措施,又是获得部分木材的手段。但其重点是在培育森林。不同类型的森林,不同时期的抚育采伐,有着不同的目的和任务。[1]

    其采伐历史/森林抚育采伐 编辑

    1、初级阶段,从11世纪至19世纪末期,主要特点是对个别树种提出某一项具体的采伐方法,但缺乏理论性与系统性;

    2、定性阶段,19世纪末至20世纪50年代,主要标志是形成系统的抚育采伐理论、种类和方法,并把林木分级法作为采伐时选木的依据。然后算出采伐量。

    3、定量阶段,自20世纪50年代末开始,应用数理统计和电子计算机方法,根据林分生长和密度的关系,对不同生长阶段的林分确定合理的密度,确定砍伐木和保留木的数量。

    中国有文字记载的森林抚育采伐约始于11世纪后期。宋代《东坡杂记》关于松“七年之后,乃可去其细密者使大”的记述,说明了当时对松林抚育采伐的方法类似今之下层抚育法。1692年载白杨“及长至径四、五寸,便可取作屋材用。留端正者长为大用”,除阐明方法(类似上层抚育法)外,还明确地谈到了抚育采伐的目的。

    20世纪30年代初,在《造林学概要》中概括地论述了间伐的种类、方法、开始期、采伐强度、采伐木选择及采伐季节等。1978年吉林省林业科学研究所研究制成人工落叶松林密度控制图,开始在森林抚育采伐中引用定量方法。

    种类/森林抚育采伐 编辑

    1、在幼龄林前半期,即林分开始郁闭后,为保证目的树种(或主要树种)不受非目的树种(或次要树种)和其他灌木的抑制而施行的采伐。主要目的是调整幼林的组成,使目的树种尽早获得有利的生育空间,保证其数量在林分中占据一定的比例。

    2、除伐。透光伐以后,在幼龄林的后半期,即林分完全郁闭后,继续伐去抑制主要树种生长的次要树种,进一步调整幼林的组成,使主要树种在形成的新林中能占优势。此外,还应伐去主要树种中过密的、生长不良的林木,以保证幼林的正常发育成长。

    3、幼龄林通过透光伐、除伐后,树种组成基本确定,林分进入速生时期。这时林木高生长最旺盛、林木分化和自然稀疏激剧。为调节主要树种之间的矛盾,达到促进保留木的生长,提高林分经济用材的质量和产量时采用疏伐。

    4、生长伐。疏伐后到主伐前一个龄级的阶段内施行。目的是加速林木的直径生长和生长,缩短林木的工艺成熟期,提高主伐时大径材的出材量;此外,生长伐还可促进林木结实,为天然更新创造良好条件。鉴于透光伐与除伐、疏伐与生长伐的任务和方法相近,在1979年林业部颁布的《森林抚育采伐和林分改造试行规程》中,已将前两者合并为透光伐,后两者合并为疏伐。

    其采伐强度/森林抚育采伐 编辑

    1、用材林抚育采伐:人工幼龄林透光伐去原有株数的25-40%或蓄积量的10-20%,天然幼龄林透光伐可伐去原有林分蓄积量的10-20%;人工中龄林疏伐(生长伐)可伐去原有株数的15-30%或蓄积量的10-20%,天然中龄林疏伐(生长伐)可伐去原有林分蓄积量的15-30%。抚育采伐强度的确定,应掌握陡坡小于缓坡阳坡小于阴坡,山地小于平地的原则。每次采伐后林分郁闭度不得低于0.6,不得形成“天窗”。短轮伐期工业原料林原则上不实施抚育采伐。
    2、防护林抚育采伐:人工幼龄林透光伐可伐去原有株数的20~30%或蓄积量的5~15%,天然幼龄林透光伐可伐去原有林分蓄积量的5~15%;人工中龄林疏伐(生长伐)可伐去原有株数的10~25%或蓄积量的5~15%,天然中龄林疏伐(生长伐)可伐去原有林分蓄积量的10~20%。块状防护林抚育采伐后林分郁闭度保留在0.6以上,并不得降低其生态效益;带状防护林抚育采伐后林分疏透度保留在0.4以上,并保持原林带总体结构。

    对封山育林、飞播造林形成分布不均的中幼林,可采取定株抚育采伐;对密度大,竞争激烈,林木出现挤压且结构不符合防护要求的林带,可进行株间间伐。

    3、特种用途林抚育采伐:风景林按照森林美学原则,进行有利于调整森林结构的弱度抚育采伐;母树林、实验林按营建技术规定与要求进行抚育采伐。国防林、名胜古迹和革命纪念林、环境保护林、自然保护区林原则上不进行抚育采伐。

    4、薪炭林抚育采伐:同用材林。

    森林抚育采伐 - 主要目的

    1、降低林分密度,改善林木生长条件
    天然幼林往往密度过大,分布不均。人工林虽按经营要求和树种特性配置密度,分布均匀,但随着年龄的增加,单株林木的营养空间缩小,并感到不足,及时抚育间伐,保持该年龄阶段的合理密度,为留存木创造适宜的生长空间。与此同时,可加速林下枯落物的分解,提高土壤肥力,从而给林木创造较好的生长条件。

    2、促进林木生长,缩短林木培育期
    由于抚育间伐扩大了保留木的营养空间,地下根系提高了活性,能更好地吸收养分与水分。树冠能得到舒展,产生适中的冠幅和叶面积,从而使林木得到较好的生长量。尤其径生长随密度的降低而明显提高,这就可以大大缩短林木培育期限,早日到达工艺成熟规格要求。

    3、清除劣质林木,提高林分质量
    自然发展的森林,在生长过程中会有大量林木逐渐死亡,自动调整密度。然而在这种自然稀疏过程中,被淘汰的个体未必都材质劣,保留者也并非干形都良好。因此,应通过抚育间伐,有目的地选择保留木,用人工选优代替自然选择,这样可以提法哦林木质量,增加单位面积上的木材利用率。

    4、实现早期利用,提高木材总利用量
    由于抚育间伐利用了林分中将自然稀疏而枯死的小径木与部分由缺陷的上层木,使生产单位能在早期获得一部分木材,从而能以段养长,未扩大再生产积累一些资金,在一定程度上,有助于克服林业生产周期长,给发展生产所带来的困难。及时采伐利用将枯死的林木,这就可以提高林分的木材总利用量。

    主要方法/森林抚育采伐 编辑

    自然稀疏和人工稀疏 森林由幼龄到成熟的时间因树种组成、气候、条件和管理措施不同而有很大的差异,但一般都要经历以下几个生长发育时期:形成时期(幼龄林)、速生时期(壮龄林)、成长时期(中龄林)、近熟时期(近熟林)、成熟时期(成熟林)和衰老时期(过熟林)。在形成初期,无论天然林或人工林的幼树都呈散生或丛团状生长,树冠尚未接连。随着幼树逐渐成长,树冠开始郁闭,林木就为争夺生存条件而进行激烈竞争,并开始了林木分化。

    一般林分密度大、或壮龄林、或立地条件好、或由阳性树种组成的林木,其分化都较强烈。结果是竞争能力弱的植株逐渐成为被压木;而竞争能力强的植株则成为优势木,占据较多的营养空间,抑制附近被压木的生长,最终导致后者的死亡。因此在一定密度的森林中,发生随着年龄增大而植株不断减少的现象,称为森林自然稀疏。

    在天然林中,因生存竞争而死亡的林木约占95%左右。但由此而保留下来的并非都是合乎人类经营目的的植株。抚育采伐是以人工稀疏代替自然稀疏,其特点除稀疏的速度较快以外,还可利用自然稀疏的规律性,按照营林的需要改变自然选择的总方向。人工稀疏常根据林木分化程度进行分级,然后伐去生长落后及经济价值低的林木。分级的方法很多,通常采用的是德国E.F.G.克拉夫特生长分级法(见图[克拉夫特林木生长分级法)

    即对单纯同龄林中的林木,按其生长优劣分为5级:Ⅰ级──优势木,树高和直径最大,树冠也大,在一般树冠之上;Ⅱ级──亚优势木,树高与大小略次于Ⅰ级,树冠向四周发育;Ⅲ级──中等木,生长尚好,但树高和直径较前两级林木为差,树冠较窄,居于林冠的中层,树干的圆满度较Ⅰ、Ⅱ级木为小;Ⅳ级──被压木,树高和直径生长都非常落后,树冠受挤压,通常都是小径木,又可分为a、b两个亚级:Ⅳa级木,树冠狭窄,侧方被压,但枝条在主干上分布均匀;树冠能伸入林冠层中;Ⅳb级木,树冠偏生,只有树冠的顶部才伸入林冠层,侧方和上方均受压制;Ⅴ级──濒死木,完全位于林冠下层,生长极落后,树冠稀疏而不规则,也分为两个亚级:Ⅴa级,生长极落后的濒死木;Ⅴb级,枯死木。林分的主要林冠层由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级木组成,Ⅳ、Ⅴ级木则组成从属林冠层。这种分级法主要用于同龄,同时要到林分达到壮龄林、林木分化明显时才能应用。其优点是简便易行,可用来控制抚育采伐强度,但分级依据是林木的生长势和树冠形态,未考虑树干的形质。

    技术要点和应用/森林抚育采伐 编辑

    森林抚育采伐的技术要点包括始伐期、采伐强度、重复期的确定和采伐木选择等,因抚育采伐种类不同而有异。任何森林或林种均可施行抚育采伐,方法不同,原则一致。在天然林中,密度、树种和起源不同的立木混生在一起,互相竞争,通过抚育采伐,可淘汰非目的树种与劣质的林木,保持林分适宜的密度,为目的树种的快速成长创造良好条件。在人工林中,树种、密度虽已确定,但随着林分的生长,林木对营养空间的要求不断增大;通过抚育采伐,可及时调整林分密度,保证林木有一定的营养空间。
    在同龄林内,各种抚育采伐皆可应用,并可在全林地均匀一致地施行。异龄林多应用更新,因更新期常等于轮伐期,似无时间空隙实施抚育采伐;实则在均匀择伐的“林窗”中,由于天然下种时期接近,也会形成年龄相近的树群或树丛,对之可视为同龄林施行抚育采伐。在防风林内,通过森林抚育采伐,可调节林分的水平和垂直结构,以增强其防护效能。在内,抚育采伐可改善林分的光照,为母树结实创造良好条件。

    效益 抚育采伐的效益是多方面的,其生态效益尚少系统研究,其经济效益主要表现在缩短林木的成材期,提前主伐年龄,提高林木的质量和经济出材率;同时在林木培育期间,可定期地取得间伐材。一般在集约经营的林分中,抚育采伐所得的木材数量可占主伐材积的50~100%,但多数为小径材,可作薪炭材或其他用材。鉴于抚育采伐的经济效益显著,林业发达国家均注意森林抚育采伐的技术理论研究。20世纪60年代以来,中国在幼林、成林抚育采伐方面,也进行了大量工作,现正向集约化、合理化和数量化方向发展,为林业的科学经营提供可靠依据。

    相关影响/森林抚育采伐 编辑

    一、森林抚育采伐对林分生长的影响
    1、对树高生长的影响
    从大量的实验研究结果看,一般在樟子松纯林中,森林抚育采伐对林分平均树高的影响不显著,树高的生长主要决定于立地条件。但需要指出的是,有些研究结果认为,在较好的立地上,林分密度对树高没有影响;但在贫瘠的土壤上,过密的林分却妨碍高生长,如进行适当的疏伐,则可提高林分高生长量。
    2、对直径与材积生长的影响
    森林抚育采伐对直径生长的影响极为明显。从表1樟子松资料可以清楚地看出,随着采伐强度的增大,直径生长量加大。尤其是一些受压抑的林分通过抚育采伐直径生长速度增加得更快。但到目前为止,还没有证据说明生长抚育影响优势木生长。由于抚育采伐明显地提高了林木的直径生长量,从而也提高了单株断面积生长量,相应地提高了单株的材积生长量,其增长量显著地与抚育采伐强度加大呈正相关。
    整个林分单位面积材积生长量,决定于林分的树高、断面积生长量和单位株数三因素,而抚育采伐对提高树高生长量的影响较小,抚育采伐强度加大虽能提高单株的材积生长量,但单位面积的株数减少了,所以单位面积材积生长量不随抚育采伐强度的任意加大而加大,往往是中度抚育采伐的林分其生长量表现最高。
    3、对叶量变化与根系的影响
    采伐后5年,林分平均单株叶面积随着采伐强度的加大而增加,但全林总叶面积以中等采伐强度的为最大,大强度采伐的总叶面积最低;生长抚育与根系的关系,一般在单纯林内随着林分密度的增加,林分根系过分密集有趋向集中于土壤表层的现象,极易发生风倒,抚育采伐后减少了林木株数,扩大了根系营养面积有利于根系向纵深发展,促进了根的发育。
    二、森林抚育采伐对环境的影响
    1、光照强度
    林分经过抚育采伐后,减少了单位面积上立木的株数,使林冠郁闭度下降,林内光照强度增加。
    2、温度和湿度
    夏季,林内气温随着疏伐强度的加大而提高。冬季,未疏伐林下气温一般高于经过疏伐的林分,且随疏伐强度的加大气温逐渐降低。林内空气湿度的变化与大气湿度、疏伐强度等因子有关,林内大气相对湿度随间伐强度的增加而降低。
    3、土壤肥力
    在寒冷地区,疏伐增加了土壤中有效营养元素的含量,其增加量随着疏伐强度的增加而提高,这是由于抚育采伐改变了林内小气候,促进了土壤生物的活动,加速了地被物分解,从而提高了土壤肥力。
    三、抚育采伐与林分的稳定性
    1、雪害的影响
    未经疏伐的,密度大的幼林最易遭受雪害,经过疏伐的林分由于立木粗壮,根系发达,林冠的积雪比未疏伐的密度林少,没有雪折的现象。
    2、风害的影响
    经常进行小强度的抚育伐,可提高林木的抗风力,但强度过大,特别是延迟了首次间伐期的过密林分,突然进行强度疏伐,则更容易遭受风害。
    3、病虫害的影响
    因在抚育采伐施工过程中伐除了病虫害木、长势衰弱木,保留健壮的林木,及时清理林地,改善了林分的卫生状况,故林分长势旺盛,增强了林分对病虫害的抵抗力。
    4、森林抚育采伐对木材质量的影响
    抚育采伐不但能增加林分直径的生长,提高单株的材积产量,而且由于单株材积的增长,提高了材种的规格质量和经济出材率。

    森林抚育采伐使樟子松解剖因子发生变化:(1)年轮宽度增加了;(2)秋材的百分率加大,从而使木材的容重和硬度加大;(3)木材纤维长度加长,说明机械组织加强;(4)管胞和导管的长度增长,说明输导组织的加强,特别是使樟子松的木材强度提高。

    5、森林抚育采伐与总生产量
    造林密度相同的林分,无论进行弱度或强度抚育采伐,只要不因抚育采伐严重破坏林冠郁闭,主伐、抚育伐总生产量都不会有多大的差异;造林密度不同的林分,栽植密度大经常进行疏伐的林分,比栽植密度小的主伐、抚育采伐总生产量大。

    相关建议/森林抚育采伐 编辑

    1、单位面积材积生产量不随抚育采伐强度的任意加大而加大,往往是进行了中度抚育采伐的林分生长量表现最好。

    2、森林抚育采伐对于森林的影响是显著的,有好的影响,也有不利的影响,应该根据具体的林分特点和当地的气候条件实行适度疏伐,促使林分向有利的方向发展。

    3、应把森林抚育采伐作为提高林分稳定性的一种手段,针对林分的具体情况和该地区的自然条件,确定合理的抚育方法和强度,使自然灾害的危害程度降至最低,以达到增强林分稳定性的目的。

    4、在抚育采伐的作用下,木材的质量得到提高,但是抚育采伐强度过大,也会使木材质量降低。

    5、但最高的总产量仍会出现在最密的林分中,而活立木蓄积则出现在密度适中的林分中。

    6、森林抚育采伐能够缩短林木的成材期,使主伐龄提前,能够提高林木的质量和经济出材率。

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    参考资料
    [1]^引用日期:2011-03-21
    开放分类 我来补充
    工程植物学

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