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疏伐

在未成熟的林分中,为了促进留存木的生长而进行的采伐。疏伐的主要作用是:①由于砍伐部分林木,林分密度减少,从而能加速林木生长,特别是直径生长,并进而可使森林轮伐期缩短;②可在主伐之前取得部分中小径材。与不进行疏伐对比,疏伐林分的总产量(包括主伐和疏伐两部分)也显著增加。疏伐方法是指在林分内采伐哪些林木,保留哪些林木的技术措施。常用的疏伐方法有以下几种:下层疏伐主要应用于松、杉等针叶纯林。

在未成熟的林分中,为了促进留存木的生长而进行的采伐。疏伐的主要作用是:①由于砍伐部分林木,林分密度减少,从而能加速林木生长,特别是直径生长,并进而可使森林轮伐期缩短;②可在主伐之前取得部分中小径材。与不进行疏伐对比,疏伐林分的总产量(包括主伐和疏伐两部分)也显著增加。

疏伐方法

是指在林分内采伐哪些林木,保留哪些林木的技术措施。常用的疏伐方法有以下几种:

下层疏伐

主要应用于松、杉等针叶纯林。砍伐木的对象为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,也砍伐个别粗大的,但干形不良、树冠过于庞大的上层木。一般以克拉夫特林木生长分级法为基础进行选木(见林木分级)。一般分为三级:弱度疏伐仅伐除Ⅴ级木;中度疏伐砍伐Ⅴ级木和Ⅳb级木;强度疏伐伐去全部Ⅴ级木和Ⅳ级木。有的以寺崎分级法或其他林木分级法作为选木基础。(图1)实施下层疏伐易于选择伐木,作业方法简便。由于只采伐在自然选择过程中将被淘汰的下层木,伐后森林仍能保持良好的郁闭,一般也不会削弱林分抗风力。

不过,下层疏伐对促进保留木生长量的效果较小,取得的也都是径级较小的木材。

图1 下层疏伐法

上层疏伐

主要应用于橡树等阔叶树。选择采伐木时,将优良木(干形优良、树冠发育正常、生长旺盛的林木)列为培育对象,有益木(不妨碍优良木生长、能促进优良木自然整枝、遮蔽林地的林木)列为保留对象,有害木(干形尖削、分叉多节、树冠过于庞大、居于林冠上中层,无培养前途,而妨碍优良木生长的优势木和亚优势木)列为采伐对象。同时也砍伐林冠下层的濒死木和枯立木。(图2)伐去这些林木,就形成具有垂直郁闭特点的林冠结构,有利于光能的利用,并能积极干预自然选择进程,促进保留木的生长。上层疏伐的缺点是伐后林分郁闭度降低较大,因而易于遭受风害,在阳性针叶纯林中应用效果不佳。

图2 上层疏伐法

综合疏伐

是上层疏伐的一种变型。这种方法把林分中的林木分成在生态上有密切联系的植生组。在组内将林木分优良木、有益木和有害木,然后进行疏伐。植生组和林木的级别在每次疏伐前,均应重新划分。

机械疏伐

前面几种疏伐都是在采伐前选好采伐木后再采伐,故可统称选择性疏伐。机械疏伐为非选择性疏伐,事先不进行选木,而是按一定距离,机械地确定采伐行或采伐木。可伐一行留一行,或伐一行留几行、伐几行留几行。这种方法主要应用于人工林。由于事先不需要选木,故工艺简单,便于机械化作业,利于采伐迹地清理,近年来应用日益广泛。但是,由于行状疏伐中靠近疏伐行的林木增加生长量较大,中间行的林木增加较小,因此,连续保留的行数愈多,行状疏伐的效果就愈差。同时因在相当地面上,某些生长不良的林木并未被砍伐,林木营养面积的分配也不均匀,所以伐后林分的生长量常低于选择疏伐,林木质量也较差,对风、雪等气象灾害的抵抗力也较弱。

疏伐强度

是指采伐的林木占伐前林木的百分率。表示疏伐强度的常用指标有:①每次采伐木的胸高断面积或材积占伐前胸高断面积或蓄积量的百分率;②每次采伐木的株数占伐前林分总株数的百分率。这两个指标常可结合起来使用。疏伐强度可分为四级:弱度疏伐——砍去林分原蓄积量的15%以下;中度疏伐——16~25%;强度疏伐——26~35%;极强度疏伐——36%以上。确定疏伐强度,既取决于经营目的和经济条件,也要考虑到树种特性、立地条件和林分特点等生物因素。培育速生林和大径用材宜在早期采取强度较大的疏伐,以加快林木的直径生长。培育矿柱、电杆、椽、檩等中小径材,应使林分保持较大的密度,宜采取强度较小的疏伐,使林木保持较大的材积生长量。培育水源涵养林、防风固沙林等防护林,只宜采取弱度疏伐。顶端优势明显的阳性速生树种组成的林分和密度较大的林分,疏伐强度可大一些,反之宜小些。处于壮龄的林分和生长于优良立地条件的林分,林木生长旺盛,可以采用较大的疏伐强度。在林分生长后期,为了缩短培育大径材的时期,有时采用强度和极强度的疏伐(又称生长伐),一次伐除林分总蓄积量的20~50%。这样保留木就可占据较大的营养空间,加快树冠和根系的发育,加速直径生长。但是,强度疏伐的林分,一直到主伐时,林冠层难以恢复郁闭,林下光照明显增加,常会引起阳性杂草侵入,使林木生长受到不利影响。因此应保护好下木或引入第二林层或下木,以保护土壤,减少阳性杂草滋生,并减少树干下部的受光生长,使培育木保持良好的干形。疏伐强度可根据不同林分情况采用不同的方法确定。

①根据胸高直径确定疏伐强度:

树木冠幅能反映林木营养面积的大小,冠幅与直径之间呈正相关,一般用双曲线方程和直线方程表示:

疏伐

疏伐

式中 CW为冠幅(米);D为平均胸高直径(厘米);a、ba′、b′为待定系数(随树种而异)。根据现实林分的情况,定出近期内林分预计要达到的平均胸高直径,应用合适的方程算出树冠幅及相应的营养面积,再推算出单位面积应保留的株数,就可确定采伐木的数量。据研究,在郁闭的同龄纯林内,胸高直径与单位面积株数或冠幅之间的数量关系比较稳定,很少受立地条件和年龄变化的影响,而只随树种而变化。这种方法比较简便,测定胸高直径又较容易,因此应用较为普遍。

②根据树高确定疏伐强度:

冠幅与树高之间的比值称为树冠系数。合适的树冠系数随树种和年龄阶段而变化。一般阴性针叶树可用1/6,阳性针叶树可用1/4。当通过调查研究确定了某个林分应当具有的合适的树冠系数以后,测量疏伐林分的平均高,以平均高乘上树冠系数,即得冠幅,经平方后得出一株林木所需要的营养面积,再求单位面积的保留株数,即可得出疏伐强度。不少地方根据上述原理,以林分平均树高为变量,编制了不同树种的疏伐标准表,使用时很方便。

③根据林分生长过程表确定疏伐强度:

各地区按树种编制的生长过程表,反映了各年龄阶段疏密度为1.0的单位面积胸高断面积、蓄积量和林木株数变化的过程。疏伐时,根据经营目的和林分状况定出应保留的疏密度,对照现实林分就可确定出采伐株数和蓄积量。一般伐后疏密度不应低于0.6。

④根据林分密度控制图确定疏伐强度:

林分密度控制图是根据林分各个年龄阶段密度与直径、平均单株材积、单位面积蓄积量之间的数量关系,选用能反映密度效应的数学模型编制出来的。图中由最大密度线、等树高线、等直径线、等疏密度线、自然稀疏线等组成。按经营目的确定应保留的疏密度,即可由图上查出各树高条件下的保留木株数,从而定出疏密强度,并可从图上预测疏伐后的效果。

疏伐时期

指疏伐的开始期、重复期、结束期和采伐季节等。

疏伐开始期

主要决定于树种特性、林分密度、生长情况及经济条件等。为提高林木生长量和林木质量,当林分郁闭,林木间发生竞争,树冠发育受到抑制,林木生长量下降,尤其是胸径生长量下降时就应开始疏伐。疏伐开始期可参照下列情况确定:①分析林分的直径生长量,当郁闭幼林林木的直径连年生长量与平均生长量相交,即直径生长量明显下降时可以开始疏伐;②根据林木分化程度,当Ⅳ、Ⅴ级木在林分中的数量比例达30%左右时,或自然径级0.8以下的小径木约占总株数的1/3时,可以开始疏伐;③从森林外貌看,郁闭度超过0.9或林木自然整枝高度达全高1/3左右时,可开始疏伐。但在林业生产实践中,当疏伐材太小太少,经济上无收益时,常推迟疏伐的开始期,而常以林分达到一定直径或一定树高作为疏伐期开始的指标。

疏伐重复期

指相邻两次疏伐所间隔的年数。又称疏伐间隔期。疏伐后林冠疏开,保留木树冠扩展,等到林冠重新恢复郁闭时,就需要再次进行疏伐。重复期长短与疏伐强度密切有关。采取强度疏伐,重复期长,能缩短森林工艺成熟期,在经济收益上比较有利,但将降低林分总生长量,且主伐木年轮宽度不均匀,材质较差。采取弱度疏伐,重复期短,可使林分保持较大的生长量,形成少节、年轮宽度均匀的良材,但疏伐的经济收益较小,森林工艺成熟期较长。一般弱度疏伐的重复期为3~5年,中、强度疏伐的间隔期为5~10年。

疏伐结束期

疏伐一般在森林主伐前一个龄级才结束。

疏伐季节

疏伐作业在全年都可进行。在中国北方林区以冬季较好,南方林区则以秋末冬初至早春较好,这时无论在伐木、集材、运材以及劳力来源上都较有利。如果目的在于抑制萌芽力强的树种的萌条生长,则北方宜在春夏之交,南方宜在夏季进行。采伐木需要剥皮的,则应在树液流动期采伐较合适。