森林撫育間伐開始期調(diào)查設(shè)計(jì)技術(shù)

摘 要：首次間伐開始期對(duì)森林經(jīng)營(yíng)效果具有重要影響。開始期的確定，要立足于立地因子綜合分析、林分生長(zhǎng)狀況調(diào)查以及生產(chǎn)條件和集約經(jīng)營(yíng)程度的綜合考慮。理論上依據(jù)林分的直徑和斷面積連年生長(zhǎng)量的變化、克拉夫特林木分級(jí)法、林分直徑離散度、小徑木林木分級(jí)法、林分自然整枝高度等5種方法，實(shí)踐中選擇適宜方法系統(tǒng)調(diào)查設(shè)計(jì)，并綜合各種自然和人為因素科學(xué)確定森林撫育間伐開始期。

關(guān)鍵詞：森林；撫育間伐開始期；設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào) S753 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2013）13-118-02

1 確定撫育間伐開始期的意義

撫育間伐開始期直接關(guān)系到撫育間伐的效果，過早，易破壞林分生長(zhǎng)環(huán)境，不利于林木干形培養(yǎng)；過遲，會(huì)造成林分相對(duì)過密，林木得不到足夠的營(yíng)養(yǎng)空間充分生長(zhǎng)。因此，科學(xué)確定撫育間伐開始期很重要。

2 設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想

以充分體現(xiàn)可持續(xù)經(jīng)營(yíng)、永續(xù)利用和發(fā)揮森林最大效益思想為指導(dǎo)，提高和恢復(fù)森林生態(tài)功能，增強(qiáng)林分穩(wěn)定性，提高抵御林業(yè)有害生物入侵和森林火災(zāi)能力，促進(jìn)形成健康森林和合理利用為原則，合理調(diào)整林分密度和結(jié)構(gòu)，以形成生態(tài)功能穩(wěn)定、林地生產(chǎn)力高、林分質(zhì)量好的森林，發(fā)揮森林的綜合效益。

3 立地條件調(diào)查

立地條件是影響森林形成與生長(zhǎng)發(fā)育的各種自然環(huán)境因子的綜合，是由許多環(huán)境因子組合而成的。（1）地形。包括海拔高度、坡向、坡形、坡度、微地形等；（2）土壤。包括土壤種類、土層厚度、腐殖質(zhì)層厚度與腐殖質(zhì)含量、質(zhì)地、結(jié)構(gòu)、母質(zhì)種類等；（3）水文。包括地下水位深度與季節(jié)變化、有無季節(jié)性積水及其持續(xù)期、水淹可能性等；（4）生物。包括分布的植物種類、種的蓋度、多度與優(yōu)勢(shì)種、群落類型以及病蟲害狀況等；（5）人為活動(dòng)。包括土地利用的歷史沿革及現(xiàn)狀，各種人為活動(dòng)對(duì)上述環(huán)境因素的作用等。

4 調(diào)查生產(chǎn)條件

作為一項(xiàng)林業(yè)生產(chǎn)，應(yīng)具備的生產(chǎn)條件：（1）道路交通應(yīng)該便利，利于人員、物資、材料的運(yùn)輸；（2）勞動(dòng)力、運(yùn)輸工具、作業(yè)工具等較為充足，保證用工、作業(yè)、運(yùn)輸?shù)刃枨?；?）工棚、水源等保證，以滿足生產(chǎn)、生活需要。

5 林學(xué)理論根據(jù)

5.1 根據(jù)林分的直徑和斷面積連年生長(zhǎng)量的變化情況 通常情況下，用林分的直徑和斷面積的連年生長(zhǎng)量的變化來確定第一次撫育間伐的時(shí)間。即當(dāng)林分直徑和斷面積的連年生長(zhǎng)量達(dá)到最大，出現(xiàn)明顯下降之前應(yīng)該進(jìn)行第一次撫育間伐，這時(shí)的林齡即為該林分的撫育間伐開始期。

5.2 根據(jù)林木分級(jí)（克拉夫特林木分級(jí)法）在林木分化過程中，Ⅳ、Ⅴ級(jí)木的數(shù)量比例是隨著林分年齡的增長(zhǎng)而加大。一般認(rèn)為，當(dāng)Ⅳ、Ⅴ級(jí)木在林分中的數(shù)量比例達(dá)到30%左右時(shí)，則應(yīng)進(jìn)行首次間伐，這時(shí)的林齡即為該林分的撫育間伐開始期。

5.3 根據(jù)林分直徑離散度 林分的直徑離散度是指林分平均直徑與最大直徑和最小直徑的倍數(shù)之間的距離。常規(guī)認(rèn)為，當(dāng)林分直徑離散度達(dá)到0.9時(shí)，林內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)嚴(yán)重的林木分化現(xiàn)象，此時(shí)應(yīng)進(jìn)行撫育間伐，這時(shí)的林齡就是撫育間伐開始期。

5.4 根據(jù)林木分級(jí)（小徑木法）根據(jù)林分的株數(shù)按徑級(jí)分配的比例分化越強(qiáng)，林木間直徑相差越大，小徑木的數(shù)量越多。一般以自然徑級(jí)（即以平均直徑作為1.0）的0.8倍以下樹木作為小徑木進(jìn)行數(shù)量統(tǒng)計(jì)，小徑木約占總株數(shù)的1/3時(shí)，可以進(jìn)行首次間伐，這時(shí)的林齡即為撫育間伐開始期。

5.5 根據(jù)林分自然整枝高度 林郁閉后，處于樹冠下部的枝條因光照不足逐漸枯落，這種現(xiàn)象被稱為整枝。自然整枝高度明顯加強(qiáng)的時(shí)期，樹冠體積縮小的時(shí)期，與林分直徑生長(zhǎng)量明顯下降時(shí)期是一致的。一般認(rèn)為，當(dāng)林分郁閉度在0.8以上，自然整枝高度達(dá)到樹高的1/3～1/2時(shí)，林木個(gè)體的營(yíng)養(yǎng)已經(jīng)嚴(yán)重不足，應(yīng)進(jìn)行首次撫育間伐，這時(shí)的林齡就是撫育間伐開始期。

6 按照林學(xué)理論進(jìn)行實(shí)際調(diào)查

6.1 選找典型標(biāo)準(zhǔn)地 勘察整個(gè)林分，主要看林木分布狀況、林內(nèi)空地分布，目測(cè)林木平均胸徑、郁閉度、667m2株數(shù)，以及觀察林木樹冠發(fā)育狀況、結(jié)實(shí)情況，以確定典型標(biāo)準(zhǔn)地布設(shè)位置，并選取一定面積的林地作為調(diào)查樣本。承德地區(qū)的調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)地面積一般為667m2。

6.2 確定標(biāo)準(zhǔn)地四至 在選設(shè)標(biāo)準(zhǔn)地位置處的一個(gè)角點(diǎn)處架設(shè)羅盤，松動(dòng)羅盤儀磁針，選取擬設(shè)標(biāo)準(zhǔn)地的第一條邊的方向立花桿，其水平距離距羅盤處29m（坡度大于5°時(shí)進(jìn)行合理?yè)Q算），記載羅盤儀北極磁針方位角。轉(zhuǎn)動(dòng)羅盤儀瞄準(zhǔn)方向，與第一條邊正好呈90°夾角，將另一根花桿順該方向設(shè)立，且距離羅盤處23m（坡度大于5°時(shí)進(jìn)行合理?yè)Q算），第二條邊完成。將羅盤儀磁針固定，移動(dòng)至第二花桿處，架設(shè)羅盤，松動(dòng)羅盤儀磁針，將羅盤儀旋轉(zhuǎn)至第一條邊的磁方位角方向，沿該方向設(shè)立花桿，其水平距離距羅盤處29m（坡度大于5°時(shí)進(jìn)行合理?yè)Q算），第三條邊完成。至此，標(biāo)準(zhǔn)地4個(gè)角點(diǎn)均已找到，最后檢查第四條邊的水平距離與23m的差值，如整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地導(dǎo)線閉合差小于1/200即完成標(biāo)準(zhǔn)地建立工作，否則重新設(shè)立。

6.3 每木檢尺與林木分級(jí) 從標(biāo)準(zhǔn)地某一角或某一行開始，測(cè)量每一株林木的胸徑、樹高、枯枝高。同時(shí)，遵照克拉夫特林木分級(jí)法，將每一株林木按照其在標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)的生長(zhǎng)狀況的優(yōu)劣表現(xiàn)準(zhǔn)確定級(jí)，記入表內(nèi)（見表1）。標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)樹木全部實(shí)測(cè)，注意不能重測(cè)或遺漏。

表1 林木生長(zhǎng)狀況

[樹號(hào)Ni＼樹種＼胸徑Di＼樹高Hi＼枯枝高H枯i＼林木分級(jí)Ki＼狀態(tài)＼N1＼落葉松＼D1＼H1＼H枯1＼Ⅰ＼正常＼N2＼落葉松＼D2＼H2＼H枯2＼Ⅲ＼正常＼N3＼落葉松＼D3＼H3＼H枯3＼Ⅴ＼死亡＼…＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼]

6.4 進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算 記錄表內(nèi)的所有林木株數(shù)統(tǒng)計(jì)為標(biāo)準(zhǔn)地總株數(shù)N

記錄表內(nèi)的Ⅳ級(jí)木株數(shù)統(tǒng)計(jì)為標(biāo)準(zhǔn)地Ⅳ級(jí)木株數(shù)K4

記錄表內(nèi)的Ⅴ級(jí)木株數(shù)統(tǒng)計(jì)為標(biāo)準(zhǔn)地Ⅴ級(jí)木株數(shù)K5

標(biāo)準(zhǔn)地Ⅳ級(jí)木、Ⅴ級(jí)木總株數(shù)=K4+K5

Ⅳ、Ⅴ級(jí)木占林木總株數(shù)比例為（K4+K5）/N×100%

平均樹高H均=（∑Hi）/N

平均枯枝高H枯均=（∑H枯i）/N

平均胸徑D均=[（∑（Di）2）/N]

林分直徑離散度=（最大直徑/平均胸徑）-（最小直徑/平均胸徑）

小徑木法參照胸徑D參=0.8×平均胸徑D均

統(tǒng)計(jì)記錄表內(nèi)胸徑小于D參的所有株數(shù)為N小

小徑木株數(shù)比例為N小/N×100%

6.5 確定解析木 根據(jù)記錄表計(jì)算的林分平均胸徑、平均樹高，在標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)選擇出相一致或接近的林木作為標(biāo)準(zhǔn)地解析木。

6.6 樹干解析 將解析木伐倒，按照林學(xué)要求進(jìn)行樹干解析。在樹高1.3m處截取樹干圓盤，過圓盤髓心分南北和東西方向畫2條垂直直線，按3a或5a為齡階在兩條直線上由外向內(nèi)數(shù)年輪插大頭針，直至髓心。然后，測(cè)量并計(jì)算出2條直線上大頭針在同一年輪上的平均寬度，數(shù)出其到髓心的年輪個(gè)數(shù)，即為林分在該林齡時(shí)的直徑總生長(zhǎng)量；朝髓心方向相一致并相鄰的大頭針之間的寬度平均水平，為定期生長(zhǎng)量，將其除以齡階即為該林齡時(shí)的連年生長(zhǎng)量。依此類推，從外向內(nèi)，將各年齡段的林分胸徑和斷面積連年生長(zhǎng)量計(jì)算出來，就獲取了林分的胸徑和斷面積連年生長(zhǎng)量變化數(shù)據(jù)。

6.7 按照林學(xué)理論分析 根據(jù)解析木圓盤、胸徑和斷面積連年生長(zhǎng)量變化數(shù)據(jù)，判斷林分胸徑和斷面積連年生長(zhǎng)量明顯下降的位置，其林齡處就是撫育間伐開始期。

依據(jù)林木分級(jí)（克拉夫特林木分級(jí)法）理論，如果標(biāo)準(zhǔn)地Ⅳ、Ⅴ級(jí)木占林木總株數(shù)比例公式：（K4+K5）/N×100%>30%，就可以進(jìn)行首次撫育間伐，這時(shí)的林齡值就是撫育間伐開始期。

根據(jù)林分直徑離散度理論，如果標(biāo)準(zhǔn)地林木直徑離散度計(jì)算公式：（最大直徑/平均胸徑）-（最小直徑/平均胸徑）>0.9，就可以進(jìn)行首次撫育間伐，這時(shí)的林齡值就是撫育間伐開始期。

根據(jù)林木分級(jí)（小徑木法）理論，如果小徑木株數(shù)比例公式：N小/N×100%>1/3，就可以進(jìn)行首次撫育間伐，這時(shí)的林齡值就是撫育間伐開始期。

依據(jù)林木自然整枝高度要求，如果平均枯枝高H枯均與林分平均樹高H均的比值在1/3以上，且林分郁閉度在0.8以上，就可以進(jìn)行首次撫育間伐作業(yè)，這時(shí)的林齡值就是撫育間伐開始期。

6.8 考慮其它因素 實(shí)際林分的撫育間伐開始期還要受到當(dāng)?shù)厣a(chǎn)條件、政策法規(guī)依據(jù)以及立地條件、社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平等各項(xiàng)因素的影響。因此，確定撫育間伐開始期時(shí)，以本方案中的5種林學(xué)理論為主要決策依據(jù)，并妥善考慮當(dāng)?shù)氐纳a(chǎn)條件、政策法規(guī)依據(jù)以及立地條件、社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平等諸多因素綜合決策為宜。

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