基于近自然理念的森林经营技术重构

2021-09-06 14:24郭诗宇徐敏陈兴国高涛周瑜闫晗
南方农业·上旬 2021年7期
关键词:森林经营

郭诗宇 徐敏 陈兴国 高涛 周瑜 闫晗

摘 要 森林经营是提高林地生产力、改善森林质量的有效措施,对保护生物多样性、维护生态系统健康稳定有着重要的意义。森林经营有多种方法,近自然森林经营是目前世界上较为先进的方法之一。选择湖北省的安陆、钟祥、宜城、谷城、保康、通山等6个县(市)的森林为研究区,以近自然理念为指导,采用观察法和归纳法,按乔林、矮林、混乔矮林对森林经营技术进行重构,提出了点状除杂法、密度调整法、目标树经营法、转变经营法和收获性择伐法等具体操作方法。

关键词 近自然理念;森林经营;乔林;矮林;混乔矮林

中图分类号:S75 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.19.018

森林经营是提高森林资源质量、维护生态系统稳定、提升森林服务功能和保障国家生态安全的重要举措[1]。以往我國的森林经营主要以木材生产为导向,一切经营方法和经营措施的选择都是为了促进森林蓄积量的增长,对改善森林结构、防止土壤退化、促进天然更新等方面的关注不够[2]。1991年我国开始从德国引进基于近自然理念的森林经营方法[3],该方法统筹了森林的经济效益与生态效益,是目前世界上较为先进的方法。近年来,我国已将该方法初步应用于森林抚育等工程实践[4],但主要采用了其中的目标树经营法,其他方法应用很少,没有形成完整的技术体系。本文将以近自然理念为指导,按乔林、矮林、混乔矮林的分类模式对森林经营技术进行重构,以期为我国大规模森林经营实践提供参考和借鉴。

1  研究区概况及研究方法

1.1  研究区概况

研究地点选择湖北省的安陆、钟祥、宜城、谷城、保康、通山等6个县(市)。安陆市位于湖北省东部,钟祥市和宜城市位于湖北省中部,地形均以低山丘陵为主;谷城县和保康县位于湖北省西北部,地形以中高山为主,谷城县有部分低山丘陵;通山县位于湖北省南部,地形以低山为主。研究区位于亚热带,属季风性湿润气候,光能充足,热量丰富,无霜期长,雨热同季,非常有利于森林植物的生长。

研究区可开展森林经营总面积为10 000 hm2,其中安陆市1 700 hm2,钟祥市2 000 hm2,宜城市1 500 hm2,谷城县2 200 hm2,保康县2 200 hm2,通山县400 hm2。森林类型主要有针叶纯林、针阔混交林和阔叶混交林,针叶树种主要有马尾松、湿地松、日本落叶松、杉木,阔叶树种主要有栓皮栎、麻栎、檫木、枫香等。

1.2  研究方法

本研究采用观察法和归纳法。

通过观察法确定具体林分的经营措施。森林是丰富多样的,每片林分都有其特殊性。首先通过细致入微的观察,掌握林分状况,分析其特征,再按照盖耶尔(K. Gayer)近自然的理念[5]、莫勒(A. M?ller)恒续林[6]的思路,并参考阿贝茨(P. Abetz)目标树的方法[7],研判该片林分的经营策略和经营措施,并由各县(市)组织专业施工队伍进行施工,施工结束后再对施工效果进行评估。

通过归纳法总结森林经营的技术方法。在完成施工的基础上,按乔林、矮林、混乔矮林归纳总结出森林经营的技术路线和技术方法。本研究所称乔林是指全部由实生树组成的森林,矮林是指全部由萌生树组成的森林,混乔矮林是指既有实生树也有萌生树组成的森林。乔林、矮林与树木高度无关,只与树木的起源有关。在树木生长初期,矮林凭借其强大的根系,生长速度一般快于乔林,其高度也高于乔林。

2  森林经营技术

2.1  乔林经营

2.1.1  点状除杂法

这种操作方法主要适用于天然更新的幼苗幼树和人工新造幼林,幼树高度一般在2 m以下。现有林地的天然更新或人工造林后的前3~5年,林间的杂灌杂草、藤本植物未对幼苗幼树造成影响的不需要除杂,造成影响的则需要进行点状除杂。具体操作方法:以幼苗幼树为圆心,在其周边0.5 m范围内割除杂灌、杂草、蕨类和攀缘植物,并将其置于幼苗幼树周围。点状除杂的好处:1)减少强光对幼苗幼树的伤害;2)减少水分蒸发,提高成活率和保存率;3)有利于形成自然整枝;4)可以节省人工成本。点状除杂施工时要特别注意保护珍稀濒危树种和珍贵阔叶树种的幼苗。

2.1.2  密度调整法

这种操作方法主要适用于平均胸径小于10 cm的林分。在研究区有的林分天然更新良好,局部达到10 000株/hm2以上;有的人工造林密度较大,株行距只有1 m×2 m,这些地块林分郁闭一段时间后都需要进行密度调整。调整方法是按照自然淘汰的思路进行选择:砍小留大,砍弱留壮,砍密留疏。施工时要注意伐除树干弯曲、主干分叉、长势不旺的劣质木及遭受病虫害的林木,从而为生长潜力大的树木提供更好的生长空间和土壤营养。密度调整时,要尽量保留乡土树种或珍贵阔叶树种并促进树种混交。为避免造成林分的不稳定,可采取少量多次的办法,每隔2~3年调整1次。另外,也有部分地块林分过于稀疏,则需对林中空地内的藤蔓、灌木、草本和枯枝落叶进行清理,适当破土促进天然更新,亦可补植补播一些珍贵阔叶树种或乡土树种。

2.1.3  目标树经营法

这种操作方法主要适用于中龄林和近熟林,是研究区适用范围最广的方法。该方法将林分中的林木分为目标树、干扰木和一般林木。目标树是指林分中高价值、高质量、高活力并保留至达到目标胸径方可采伐的树木。干扰木是指位于主林层且影响目标树生长的林木。一般林木是指林分中除目标树和干扰木以外的其他林木。目标树经营应该在首次施工后5年左右再次重复进行。目标树经营法的操作步骤可概括为“看、标、伐、护”。

1)看。首先看整体。当进入一片森林,首先要看林分的总体情况,比如是纯林还是混交林,是单层林还是复层林,是已经分化的林分还是尚未分化的林分,是什么树种及组成,是否存在枯木及枯木的多少等。其次看局部。往前看,看树木的干形与饱满度,看胸径的大小;往上看,看林木的生长势,看树冠的大小,看树枝交叉的程度;往下看,看林地的立地条件,看天然更新状况等。通过看,做到心中有数,并从近自然的角度出发,勾勒出林分的经营思路。

2)标。在熟悉林分情况的基础上,确定目标树、干扰木,并进行标注。目标树的密度一般在150~225株/hm2。在标注目标树时,要充分考虑珍贵树种、乡土树种或占比较少的树种,同等情况下优先选择。目标树在树干离地面1.6 m高的地方用红油漆绕树干一周画圆圈表示,且在下坡根部离地面10 cm以内的地方标一个红点。干扰木一般出现在目标树的同冠层或上冠层,影响目标树树冠发育,每株目标树一般标注1~2棵干扰木。在确定干扰木的过程中,要充分考虑树种多样性,当有2棵或2棵以上干扰木可供选择时,优先选择占比较大的树种。干扰木在树干离地面1.6 m高的地方用红油漆以“×”或“/”标注,也可绑红塑料绳标记。一般林木不做标注。

3)伐。在目标树、干扰木标注完毕并验收通过后,可组织施工队对干扰木进行采伐,伐桩离地面不超过15 cm。在采伐时要选择适当的采伐木倒向,以免对目标树或林下幼苗幼树造成伤害。若采伐时树木倒下空间不足,伐后应抬起采伐木的底部,向与树冠相反的方向拖行,让树冠自然落于地面。对树干弯曲、长势弱的树木,不管是否影响目标树生长,为避免劣质基因天然下种也需要进行采伐;对遭受病虫为害的林木也要伐除,并对影响林木生长的藤蔓进行清理。

4)护。在施工中对正常生长的下木和灌木不需进行采伐和清理,而是要加强保护,以形成森林的层次结构。同时,要注意保护天然更新,这些更新的幼苗幼树是这片森林未来的希望。林间要适当保留少量枯木,为野生动物提供生存环境;樹冠上有鸟巢、树干上有动物巢穴的树木要保留,不得伐除。对林缘1~2排树木不进行任何干预,不标注目标树也不采伐干扰木,以减少暴风雪等自然灾害对林分的影响。

2.1.4  收获性择伐法

当目标树的胸径达到目标直径后,开始进行收获性择伐。收获性择伐一般持续20年左右,每隔5年择伐1次。当第一次进行收获性择伐时,在次林层选择并标注第二代目标树,第二代目标树密度在100株/hm2左右。在采伐目标树时,要注意保护林下的乔木、灌木和草本,并在采伐空地上采取促进天然更新的措施,使之尽早郁闭。

2.2  矮林经营

研究区内矮林最主要的树种是栎类。矮林经营的最终目标是形成乔林,采用转变经营法,一般先将矮林转变为混乔矮林,再转变为乔林。具体操作方法:1)对每个伐桩上的萌条择优保留1根最优质的,如果有2根都很优质无从取舍时,可以保留2根。若萌条的胸径大于5 cm,则要遵守国家抚育采伐的强度规定。另外,要割除影响萌条生长的藤蔓,每年还要对新发萌条进行清理。2)采取清理枯枝落叶、松土等方法促进天然更新,不能形成天然更新的地方可以补植补播。对于老龄矮林,由于其已不具备天然下种能力,一般采取补植补播的方式。3)当更新的实生幼苗长到一定高度后,采取前述点状除杂法进行抚育和培育。4)当实生苗生长10年左右或初步郁闭后,可对一半的萌生树全面平茬并每年去萌。再隔5~10年,可以将所有萌生树全部平茬形成实生林,然后再按乔林经营的方法进行经营;也可在对一半的萌生树全面平茬后,按照下述混乔矮林第一种经营方法进行经营并最终形成乔林。另外,还可以将混乔矮林作为经营目标,以目标树和其他实生树维持生态效应,以萌生树生产菇耳等获得经济收益。

2.3  混乔矮林经营

混乔矮林也称中林,同时采用目标树经营法和转变经营法,经营目标是形成乔林。具体操作方法:1)标注目标树。当实生树胸径在10 cm以上时,可以选择并标注目标树,具体选择标准和标注办法同前述目标树经营法。目标树密度一般在120~180株/hm2,如果数量不够可以将5 cm以上的优质实生树标为目标树,亦可将一代萌生树标为目标树,但二代或二代以上的萌生树不宜作为目标树。如果小班内实生树和一代萌生树较少,可不强求目标树数量,有多少标多少,待实生幼树长大后再增补目标树。在选择栎类作为目标树时,尽量不选择主干带次生枝丫或有丛生枝的树木,以免影响材质。2)标注采伐木。按照前述目标树经营法标注干扰木,但尽量不选择实生树作为干扰木。对于萌生树,采用矮林经营的办法进行处理,每个伐桩保留1~2根优质萌条。需要采伐的萌条要作为采伐木进行标注,标注方法同干扰木。3)采伐施工。在标注完毕并验收通过后,即可组织施工队对干扰木和需采伐的萌条进行伐除。同时,要将基因差的林木、有病虫害的林木进行采伐,并将影响林木生长的藤蔓进行清理,林间可保留少量枯木。混乔矮林经营还可采取另外一种方法:1)萌生树的每个伐桩只保留1~2根优质萌条,每年对新发萌条进行清理并促进林内天然更新;对实生树则暂不经营,让其自由生长。2)待天然更新成功后,采取点状除杂的方法进行抚育和培育。3)当天然更新的实生树生长10年左右或初步郁闭后,对萌生树全部平茬。4)按照目标树经营法对乔林进行经营。

3  结语

基于近自然理念的森林经营成本低、用工少、投入省、见效快,是提高森林质量的有效方法。我国中幼林面积大[8-9],将其尽快近自然化,改造为复层异龄混交林,形成健康、稳定、有活力的永久性森林,符合当前加强生态文明建设的要求。林业部门要把森林经营作为林业工作重点来谋划,国有林场、林农群众要把森林经营作为提高森林质量的重要措施来落实。通过基于近自然理念的森林经营技术的普及应用,让我国的森林结构更加优化,森林质量更加健康,森林群落更加稳定,真正实现山清水秀、可持续发展。

参考文献:

[1]  王秋丽,张岗岗.森林经营模式对锐齿栎次生林林分状态的影响[J].西部林业科学,2020,48(2):151-158.

[2]  GB/T 15781-2009, 森林抚育规程[S].北京:中国标准出版社,2009.

[3]  邵青还.第二次林业革命——“接近自然的林业”在中欧兴起[J].世界林业研究,1991,4(4):8-15.

[4]  GB/T 15781-2015, 森林抚育规程[S].北京:中国标准出版社,2015.

[5]  邵青还.德国:接近自然的林业——技术政策和技术路线[J].世界林业研究,1993,6(3):63-72.

[6]  白冬艳,张德成,翟印礼,等.恒续林经营研究的3个关键问题[J].世界林业研究,2013,26(4):18-24.

[7]  郭诗宇,胡伯特·福斯特,陈幸良.目标树经营:德国经验与湖北实践[J].世界林业研究,2021,34(2):14-20.

[8]  国家林业和草原局.中国森林资源报告(2014—2018)[M].北京:中国林业出版社, 2019.

[9] 梅梦媛,雷一东.我国人工林新时代发展形势分析[J].世界林业研究,2019,32(3):73-77.

(责任编辑:易  婧)

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