刺槐純林中幼林撫育成效監(jiān)測(cè)

張曉萍，張喜貴，蘭紅艷，羅曉艷 ，呂春梅 ，郭 霞

(1．千陽(yáng)縣林業(yè)工作站，陜西 千陽(yáng) 721100；2.鳳縣林業(yè)局，陜西 鳳縣 721700)

刺槐純林中幼林撫育成效監(jiān)測(cè)

張曉萍1，張喜貴1，蘭紅艷1，羅曉艷1，呂春梅1，郭 霞2

(1．千陽(yáng)縣林業(yè)工作站，陜西 千陽(yáng) 721100；2.鳳縣林業(yè)局，陜西 鳳縣 721700)

以千陽(yáng)縣中幼人工刺槐林為對(duì)象，采用樣地法研究了生態(tài)疏伐、定株撫育、修枝撫育等三種撫育措施對(duì)林地結(jié)構(gòu)與生產(chǎn)力的影響研究，結(jié)果表明，三種措施在林木直徑、高度、蓄積量等林木生長(zhǎng)量，樹種組成、樹齡、林分直徑、樹高、蓄積等林地結(jié)構(gòu)以及林地衛(wèi)生等方面都有促進(jìn)作用。這三種幼齡林撫育措施可在渭北旱塬區(qū)加以推廣應(yīng)用。

千陽(yáng)縣；刺槐；中幼林；撫育；成效

自20世紀(jì)末、21世紀(jì)初，我國(guó)大力發(fā)展林業(yè)重點(diǎn)項(xiàng)目造林，林地面積迅速增加，林地質(zhì)量逐步恢復(fù)。陜西省千陽(yáng)縣10多年來(lái)，六大林業(yè)重點(diǎn)項(xiàng)目共造林6 800多hm2，占森林總面積的10.6%，成活率在85%以上的造林面積達(dá)6 400多hm2，造林質(zhì)量高，成果突出，森林覆蓋率由37.5%快速提升到現(xiàn)在的45.6%。目前正處于中幼林時(shí)期，林分密度偏大，光照條件差；林木分化明顯，叢生現(xiàn)象普遍；灌草雜生，肥水競(jìng)爭(zhēng)激烈；林下衛(wèi)生狀況較差，林地生產(chǎn)力較低。按照現(xiàn)代林業(yè)科學(xué)發(fā)展經(jīng)營(yíng)理念，森林撫育已成為當(dāng)前林地經(jīng)營(yíng)管理的首要任務(wù)。

為了探索適應(yīng)千陽(yáng)縣林地現(xiàn)狀和環(huán)境條件的撫育技術(shù)，我們從2011年開始在國(guó)有林場(chǎng)實(shí)施中幼林撫育試點(diǎn)項(xiàng)目，截止目前，共撫育和監(jiān)測(cè)國(guó)有林2 000多hm2，其中幼齡林1 070多hm2，中齡林930 hm2,成效顯著，現(xiàn)對(duì)刺槐純林中幼林撫育成效監(jiān)測(cè)情況分析總結(jié)如下：

1 研究概況

1.1 試驗(yàn)區(qū)環(huán)境條件

研究區(qū)域位于千陽(yáng)縣國(guó)有唐家山林場(chǎng)和高崖林場(chǎng)范圍，地處渭北旱原丘陵溝壑區(qū)，海拔710～1545.5 m，屬暖溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，四季、冷暖、干濕分明，年均氣溫10.8℃，年均無(wú)霜期197 d，年均降水量641.2 mm，年均相對(duì)濕度為68%～72%。氣象災(zāi)害有干旱、連陰雨、冰雹、霜凍等，冬、春干旱是發(fā)展林業(yè)生產(chǎn)的主要障礙因素。土壤主要有黃綿土、褐土等，養(yǎng)分偏低，有機(jī)質(zhì)含量平均0.7%，pH值在6.8-7.5之間。

1.2 試驗(yàn)地概況與樣地設(shè)置

試驗(yàn)林地為人工刺槐純林，樹齡2-18 a,根據(jù)不同的林齡、林分現(xiàn)狀，選擇3種撫育方式實(shí)施撫育，并設(shè)置相應(yīng)的試驗(yàn)樣地和對(duì)照樣地共6對(duì)12個(gè)，具體見(jiàn)表1所示。

2011年設(shè)置試驗(yàn)樣地并布置實(shí)施試驗(yàn)；每個(gè)處理設(shè)置2個(gè)樣地，并在附近對(duì)應(yīng)設(shè)置2個(gè)對(duì)照(即不撫育)樣地；每樣地面積為0.1 hm2，即25×40 m；樣地設(shè)置：用羅盤測(cè)角，皮尺和測(cè)繩量水平距離，確定邊界后，在四角設(shè)立固定標(biāo)樁。

表1 撫育前標(biāo)準(zhǔn)地概況

1.3 處理方法與研究?jī)?nèi)容

試驗(yàn)設(shè)3種處理方法，即生態(tài)疏伐、定株撫育、修枝撫育和對(duì)照。生態(tài)疏伐：伐除生長(zhǎng)過(guò)密和生長(zhǎng)不良的林木，保留優(yōu)良木、有益木和適量灌木，合理調(diào)整樹種組成與林分密度，加速林木生長(zhǎng)，培育良好干形。株撫育：伐除過(guò)密幼樹和非目的樹種，對(duì)稀疏地段補(bǔ)植目的樹種，保證植株均勻分布、林木生長(zhǎng)良好。修枝撫育：在自然整枝不良、通風(fēng)透光不暢的林分中進(jìn)行修枝撫育，采取平切法，重點(diǎn)針對(duì)枝條、死枝過(guò)多的林木撫育。各撫育措施的強(qiáng)度見(jiàn)表2。

監(jiān)測(cè)研究包括：林分結(jié)構(gòu)(即樹種組成，種群數(shù)量、林分密度、林層結(jié)構(gòu)等)，林木生長(zhǎng)狀況(即樹高、胸徑、郁閉度、長(zhǎng)勢(shì)變化，灌木與草本蓋度、高度、種群數(shù)量)，林地衛(wèi)生與健康狀況(即病蟲害、枯死樹、折枝、禿頂、病蟲危害、火災(zāi)隱患程度)，撫育效益(生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益)，作業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)施等。堅(jiān)持撫育與監(jiān)測(cè)同步，長(zhǎng)期觀測(cè)，分別在撫育前、撫育后一月內(nèi)和3年后進(jìn)行3次現(xiàn)地調(diào)查。采用樣地、樣方調(diào)查法，對(duì)樣地內(nèi)喬木層進(jìn)行逐個(gè)調(diào)查、測(cè)定，灌木層、草本層采取樣方法調(diào)查，每樣地設(shè)置灌木樣地2個(gè)(10 m×10 m)，草本樣方2個(gè)(1 m×1 m)。調(diào)查方法：采用羅盤測(cè)標(biāo)準(zhǔn)地，每木檢尺法測(cè)胸徑，手持測(cè)高儀測(cè)量樹高，樣線調(diào)查法測(cè)郁閉度，查閱森林經(jīng)營(yíng)檔案、訪問(wèn)、查年輪法確定林齡。衛(wèi)生與健康狀況進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)、調(diào)查、登記。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用平均直徑法計(jì)算林分直徑，加權(quán)平均法計(jì)算林分樹高，平均實(shí)驗(yàn)形數(shù)法計(jì)算蓄積量，樹冠覆蓋樣點(diǎn)成數(shù)計(jì)算郁閉度，撫育樣地與未撫育樣地活立木年蓄積量差值估算蓄積增長(zhǎng)值。采取現(xiàn)場(chǎng)登記、市場(chǎng)計(jì)價(jià)、生態(tài)服務(wù)功能評(píng)估等量化評(píng)估撫育效益。

2 結(jié)果與分析

2.1 撫育對(duì)林分生長(zhǎng)量影響

2.1.1 生態(tài)疏伐 撫育當(dāng)年，平均直徑、平均高都相應(yīng)增加0.1～0.3 cm、0.1～0.3 m，實(shí)現(xiàn)了非生長(zhǎng)性增長(zhǎng)，但蓄積量減小0.8～1.7 m3。生長(zhǎng)3 a后，各因子增長(zhǎng)量、年增長(zhǎng)量差異較大，撫育樣地與對(duì)照樣地相比：平均直徑年均增加0.6、0.3 cm；平均高年均增加0.3、0.2 m；蓄積量年增長(zhǎng)1.0、0.2 m3。刺槐萌生林>刺槐人工林。

2.1.2 定株撫育 撫育當(dāng)年，平均直徑、平均高度分別增加0.2～0.3 cm 、0.2～0.3 m，實(shí)現(xiàn)了非生長(zhǎng)性增長(zhǎng)，因林木太小蓄積量不計(jì)算。生長(zhǎng)3年后，撫育樣地與未實(shí)施樣地相比：平均直徑年均增0.6、1.2 cm； 平均高年均增長(zhǎng)0.7、0.5 m；蓄積量年均增加0.2、0.3 m3。

2.1.3 修枝撫育 撫育當(dāng)年，平均直徑、平均高度、蓄積量基本不變。生長(zhǎng)3 a后，撫育樣地與對(duì)照樣地相比：平均直徑年均增加0.6、0.3 cm，平均高年均增加0.4、0.2 m，蓄積量年均增長(zhǎng)0.3、0.2 m3。

表2 撫育對(duì)林木生長(zhǎng)的影響

2.2 撫育對(duì)林分結(jié)構(gòu)影響

2.2.1 對(duì)年齡、樹種影響 調(diào)查數(shù)據(jù)表明，各項(xiàng)撫育對(duì)刺槐純林年齡結(jié)構(gòu)、樹種結(jié)構(gòu)影響不大。

2.2.2 對(duì)林分密度影響 生態(tài)疏伐撫育林分密度降低控制在20%以內(nèi)，達(dá)到相應(yīng)林齡段合理密度，緩解了林木競(jìng)爭(zhēng)因素；定株撫育不受強(qiáng)度限制，結(jié)合實(shí)際合理調(diào)節(jié)林分密度，確保林木獨(dú)株、均勻分布。修枝撫育林分密度基本不變。

2.2.3 對(duì)林分直徑、樹高、蓄積結(jié)構(gòu)影響 在林分直徑結(jié)構(gòu)分布方面，撫育樣地林分直徑結(jié)構(gòu)分布山狀曲線圖呈現(xiàn)(近似、趨于)正態(tài)分布，中等大小的林木株樹占多數(shù)，直徑結(jié)構(gòu)分布相對(duì)合理，林分相對(duì)穩(wěn)定；未撫育樣地，分布圖多呈雙峰不對(duì)稱，小徑材居多，尤其是未實(shí)施定株撫育的對(duì)照樣地，圖形急陡，大直徑與小直徑株數(shù)差距逐漸增大。

在林分樹高結(jié)構(gòu)方面，各種撫育樣地樹高隨直徑增大而增大，與平均直徑正相關(guān)。生態(tài)疏伐、修枝撫育有利于林分樹高生長(zhǎng)，但影響不大。而2年定株撫育樣地樹高曲線明顯高于未撫育樣地樹高曲線，撫育效果明顯。

在林分蓄積量方面，各項(xiàng)撫育方式都有利于促進(jìn)林分生長(zhǎng)，撫育樣地蓄積量明顯高于對(duì)照樣地，相對(duì)而言，定株撫育、修枝撫育蓄積量提高較大。

圖1 不同撫育方式林地直徑結(jié)構(gòu)變化

表3 撫育對(duì)林地結(jié)構(gòu)的影響

圖2 不同撫育方式林地樹高變化

圖3 不同撫育方式林地蓄積變化

2.3 撫育對(duì)林分空間結(jié)構(gòu)影響

2.3.1 對(duì)郁閉度影響 三項(xiàng)撫育都會(huì)使當(dāng)年郁閉度減小0.1～0.2左右，但在新的環(huán)境、新的起點(diǎn)上逐漸自我恢復(fù)良好，數(shù)據(jù)表明，經(jīng)過(guò)3年生長(zhǎng)，撫育樣地郁閉度與對(duì)照樣地基本接近，其中定株撫育郁閉度降低較小。

2.3.2 對(duì)灌木層影響 各項(xiàng)措施對(duì)灌木層都有不同程度的破壞，結(jié)合人為疏除，林內(nèi)灌木層逐漸弱化，林下空間越來(lái)越大。調(diào)查對(duì)照分析，撫育樣地灌木種類減少2～5個(gè)，株數(shù)減少5～16株，高度降低 0.7～1.2 m，蓋度減小0.1～0.3。

2.3.3 對(duì)草木層影響 撫育當(dāng)年對(duì)草本損失較大，但經(jīng)過(guò)3a林地自然恢復(fù)，林內(nèi)草本物種增加2～5個(gè)，多度增加7～16株，高度增加 0.7～1.2 m，蓋度增加0.1～0.3。從長(zhǎng)勢(shì)而言，定株撫育﹥修枝撫育﹥生疏伐林。

2.4 撫育對(duì)林分健康狀況影響

2.4.1 林木生長(zhǎng)質(zhì)量 中幼林撫育從水平、垂直雙向改善通風(fēng)透光條件；促使森林“減負(fù)、瘦身”，節(jié)約資源；促進(jìn)養(yǎng)分合理分配，林木生長(zhǎng)旺盛。

2.4.2 林分健康狀況 通過(guò)撫育清理灌木、枯枝、枯樹，病蟲木，鏟除有害生物，改善了通風(fēng)透光條件，加速了枯枝落葉分化，減弱了火災(zāi)隱患。

2.4.3 林下衛(wèi)生情況 將撫育剩余物沿等高線堆積成塄，有效攔截地面徑流，或平鋪、運(yùn)出，林下整齊，視野開闊。灌木減少，草本旺盛，通風(fēng)良好，衛(wèi)生條件得到改觀。

2.4.4 森林穩(wěn)定性和抗逆性 通過(guò)人為干擾，調(diào)整林分結(jié)構(gòu)，加速能量流動(dòng)，提高林木木質(zhì)化程度，增強(qiáng)林木抗寒、抗風(fēng)、抗雪災(zāi)性能，促進(jìn)持森林健康、穩(wěn)定、持續(xù)發(fā)展。

2.5 撫育效益分析

2.5.1 撫育成本 指實(shí)施撫育當(dāng)年產(chǎn)生的各項(xiàng)費(fèi)用。2011年撫育667 hm2，共投資171.6萬(wàn)元，其中用工費(fèi)140萬(wàn)元，臨時(shí)工棚、宣傳牌、工器具、病蟲害及森林防火費(fèi)、修路、建塄場(chǎng)等10萬(wàn)元，成效監(jiān)測(cè)2萬(wàn)元，其它費(fèi)用19.5萬(wàn)元。

2.5.2 撫育效益

經(jīng)濟(jì)效益：撫育出材銷售收入32萬(wàn)元；提供大量薪炭材，估計(jì)節(jié)省煤、電費(fèi)30萬(wàn)元；3年內(nèi)林分蓄積量可增加1 800 m3，蓄積量增值達(dá)108萬(wàn)元，共計(jì)170萬(wàn)元。

生態(tài)效益：森林撫育是在林分面積不變的基礎(chǔ)上提高林地生產(chǎn)力，依據(jù)《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估規(guī)范》評(píng)估，撫育后3年內(nèi)，林分蓄積量增加1 800 m3，林分凈生產(chǎn)力1 539 t；固碳增量4 789 t,釋氧增量3 663 t,固碳釋氧效益940.9萬(wàn)元；林木增加N37.2t，增加P2.9 t，增加K26.2 t，價(jià)值80萬(wàn)元。生態(tài)效益增值合計(jì)1 020.9萬(wàn)元，扣除非災(zāi)害性自然因素(50%)，實(shí)際價(jià)值510.5萬(wàn)。同時(shí)，提高了森林穩(wěn)定性和抗逆性，促進(jìn)了生物多樣性發(fā)展，消除和降低了各類安全隱患，水土保持、凈化空氣等生態(tài)功能日益強(qiáng)大。

社會(huì)效益：為國(guó)營(yíng)林場(chǎng)經(jīng)營(yíng)、保護(hù)、管理森林資源和可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)新了科學(xué)管理模式；為職工及林農(nóng)提供就業(yè)機(jī)會(huì)近2萬(wàn)工日；培訓(xùn)林業(yè)專業(yè)技術(shù)人員147人，其中林業(yè)職工37人，林農(nóng)技術(shù)員101人，打造林業(yè)專業(yè)隊(duì)3支，成為中幼林撫育項(xiàng)目實(shí)施的中堅(jiān)力量；為林業(yè)項(xiàng)目造林撫育管理提供了良好的參考經(jīng)驗(yàn)；促進(jìn)森林游憩更好發(fā)展。

3 結(jié)論

(1)各種撫育方式都不同程度促進(jìn)林分快速生長(zhǎng)，提高了林地生產(chǎn)力。不同撫育方式促進(jìn)林分生長(zhǎng)作用大小不同，從平均高、平均直徑、蓄積量3因子年均增量對(duì)照綜合分析，定株撫育>修枝撫育>生態(tài)疏伐。不同生長(zhǎng)階段最優(yōu)撫育方式不同，一般刺槐萌生林2～3 a、5～6 a宜實(shí)施定株撫育，3～4 a生人工林宜實(shí)施修枝撫育，10～15 a生林宜實(shí)施以生態(tài)疏伐為主的綜合撫育。

(2)撫育措施可以優(yōu)化林分結(jié)構(gòu)，生態(tài)疏伐適度調(diào)整林分密度，促進(jìn)直徑結(jié)構(gòu)分布合理，林層集中、林相整體、干形良好，是培養(yǎng)大徑優(yōu)質(zhì)林木的良好措施。定株撫育定苗、定株，較大幅度減小林分密度，林層整齊，長(zhǎng)勢(shì)良好，是促進(jìn)萌生林快速生長(zhǎng)的有效措施。修枝撫育有效調(diào)整林地養(yǎng)分合理分配，對(duì)改善環(huán)境、節(jié)省資源、形成良好樹形起重要作用，是人工林中幼林撫育優(yōu)先選擇的措施。中幼林撫育輕度調(diào)整林分結(jié)構(gòu)，減小當(dāng)年郁閉度，較大程度改善光照、通風(fēng)條件，促進(jìn)林內(nèi)灌木層逐漸弱化，草木旺盛生長(zhǎng)。

(3)中幼林撫育清理有害生物，改善林下衛(wèi)生，減小不安全因素，促進(jìn)森林健康、穩(wěn)定、快速生長(zhǎng)；進(jìn)一步提升了森林的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)效益。

Technology of Effect Monitoring of Tending Young and Middle Aged Pure Forest ofRobiniapseudoacacia

ZHANG Xiao-ping1,ZHANG Xi-gui1,LAN Hongyan1,LUO Xiao-yan1LV Chun-mei1,GUO Xia2

(1.QianyangForestryWorkStation,QianyangCounty,Shaanxi721100;2.FengxianForestryBureau,FengxianCounty,Shaanxi721700)

With young and middle agedRobiniapseudoacaciato as subject,ecological thinning,spacing tending cutting and pruning were applied to improve the growth of forest.The result showed that three different methods of tending are effective to the growth of diameter,height and stock volume.The tending measures also reflected in the composition of tree species,age,stand diameter,height of tree and volume.These three tending methods could be applied in Weibei dry area.

Robiniapseudoacacia;Qianyang;tending;young and middle aged forest;effect

2014-12-13 作者簡(jiǎn)介：張曉萍(1970-),女,大學(xué),工程師,主要從事林業(yè)技術(shù)管理與推廣工作。

S753.5

A 文章編號(hào):1001-2117(2015)01-0024-05