櫟類中幼齡林撫育成效淺析

李三成，贠軍現(xiàn)，王順興

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櫟類中幼齡林撫育成效淺析

李三成，贠軍現(xiàn)，王順興

（汝陽縣國有大虎嶺林場，河南 汝陽 471200）

大虎嶺林場通過4組的撫育樣地調查，對撫育樣地與未撫育樣地進行分析檢驗結果表明：撫育樣地與未撫育樣地之間的林木蓄積量、林木胸徑、樹高生長均表現(xiàn)差異顯著，林木的蓄積量、胸徑、樹高生長明顯增加，改善了林分質量。從實驗結果看：可根據(jù)需培育的林分的目的不同而采用不同的間伐強度，撫育間伐強度在15%~20%之間，林木蓄積量增長率達90%~110.9%左右，而間伐強度在20%~30%之間，林木蓄積量增長率達50%~98.36%左右，通過5年對比試驗撫育樣地比未撫育樣地蓄積量平均增長率為31.18%。因此，在中幼齡林撫育前期、中期，以培育中小徑材為主的林分，則間伐強度應在15%~20%，若到中期以后，需培養(yǎng)大徑材的林分，則間伐強度應在20%~30%之間。

中幼林；撫育成效；生態(tài)效益

近年來開展中幼齡林撫育，調整了森林的林分結構，減小了林木密度、為保留林木創(chuàng)造了較好生長環(huán)境條件，可較大提高林木的年生長量，增強了林木的抗逆性，進而大大提高保留部分森林整體的生態(tài)防護效能；由于林分結構的調整，枯死木、瀕死木、被壓木的清除，森林火災和病蟲害發(fā)生的概率也大為減小，保留木的快速生長更有利于森林固碳，增加森林碳匯，加之其增強的涵養(yǎng)水源、保持水土、凈化空氣、調節(jié)小氣候，優(yōu)化森林生態(tài)環(huán)境，發(fā)揮森林的多種功能，滿足社會多樣化需求[1~3]。為此，國有大虎嶺林場根據(jù)本場生產(chǎn)經(jīng)營實際情況，開展森林撫育對比試驗，探索森林撫育成效，創(chuàng)新森林經(jīng)營管理模式，增強林場自我發(fā)展活力，為本地區(qū)森林撫育提供科學依據(jù)。

1 試驗地概況與試驗方法

1.1 試驗地概況

2011年度河南省林業(yè)廳批復大虎嶺林場中幼林撫育任務701.67 hm2，作業(yè)設計740.27 hm2。為了搞好撫育，需探索出一套合理的撫育技術，結合本場撫育工作特設撫育成效監(jiān)測調查。試驗地設在大虎嶺林場的西山工區(qū)和場部工區(qū)。其中，西山工區(qū)為土門溝處的6林班3小班和大水坑處的2林班7、12兩個小班，場部工區(qū)的4林班11、12兩個小班。實施時間為2011年11月至2012年3月底，實施面積為740.27 hm2。位于汝陽縣城北12 km大虎嶺山上，地理坐標為北緯34°13′~34°14′30″，東徑112°26′~112°35′之間，海拔在500~750 m之間，最高海拔778 m，屬暖風帶大陸性季風氣候，四季分明，冷熱適中，特點是春暖多風，夏熱多雨，秋爽日照長，冬寒雨雪少。年均氣溫13.5℃，年均降雨量669.1 mm，多集中在7、8、9三個月，占全年降水量的50.5%，全年無霜期215 d，平均日照時數(shù)為2 212.5 h，日平均氣溫大于0℃的活動積溫 5 168℃，穩(wěn)定通過5℃的積溫高達4 983.9℃。土壤以棕壤土，砂漿黑土為主，有機質含量豐富，主要分布在山體中上部，土層相對較薄。主要樹種；櫟類、側柏、刺槐、油松等，樹齡20~35 a左右，林分郁閉度0.8~0.9，林下植被灌木類有酸棗、荊條、紫穗槐、白臘條等，草本植物以蒿類、藎草、白草、黃被草、地芋、桔梗等，蓋度達40%。林分總體密度大，自然整枝嚴重，出現(xiàn)了部分枯死木、病腐木、瀕死木、彎曲木等不良林木。

1.2 試驗方法

撫育方法以生態(tài)疏伐為主，部分林分結合衛(wèi)生伐措施，同時結合定株撫育，以清除生態(tài)功能明顯降低的自然災害木。

撫育成效調查采用固定樣地調查方法，撫育林地和未撫育林地樣地4組，樹種為櫟類純林。其中我們還設置了1組櫟柏混交試驗，櫟柏混交試驗只作參考。樣地面積為1 000 m2的正方形（31.7 m×31.7 m）或長方形，對樣方內(nèi)樹木進行每木檢尺，測定樹高及胸徑，對需要伐除的叢生木、競爭木、病蟲木、斷梢木、彎曲木進行打號標記。

工程量計算根據(jù)汝陽縣當?shù)貙嶋H的山區(qū)勞動量，2009和2010兩年間該場撫育采伐用工量、車輛運輸量及各撫育作業(yè)區(qū)林地實際情況測算，每撫育0.1 hm2需273.6元。其中，用工3個，每工值為80.0元，折人民幣240.0元（2011年），其他費用包括車輛集材運輸、油鋸設備及燃油、工棚安置等每0.1 hm2需33.6元。撫育作業(yè)完成后，由縣林業(yè)局林政股、造林股和林場共同組織專業(yè)技術人員進行現(xiàn)場調查、檢查實際撫育情況。

2 結果與分析

2.1 調查結果

4組樣地（0.1 hm2），原設置樣地其立木株數(shù)、立木蓄積量相差不大。撫育樣地的撫育強度設計為15%~30%之間，實際撫育強度在15%~20%之間的，4組間撫育樣地蓄積量增長率均在90%~110.9%。而撫育強度大于25%，4組間撫育樣地蓄積量增長率均在40%~50%。相反未撫育樣地則相對較低，從對比試驗中可以看到撫育與未撫育樣地間成效不明顯，但是樹高、胸徑、蓄積量增加明顯高于未撫育樣地。從櫟柏混交林的一組試驗中也可以看到撫育樣地比未撫育樣地的蓄積、胸徑、樹高增長量都高于未撫育樣地（詳見表1、2）。

表1 2015年監(jiān)測2011年度櫟類純林（未撫育）標準地調查林木蓄積增長效果

注：標準地面積：0.1 hm2

表2 2015年監(jiān)測2011年度櫟類純林生態(tài)疏伐林木蓄積增長效果

注：標準地面積：0.1 hm2

2.2 試驗T檢驗

根據(jù)調查結果，對二樣本分析檢驗結果顯示：在0.05%的置信水平下，4組撫育樣地的“林木蓄積量、平均胸徑、平均樹高”與未撫育樣地的“林木蓄積量、平均胸徑、平均樹高”生長差異顯著，其檢驗T值實際為2.97，均大于臨界（理論）T0.05值2.45，小于臨界（理論）T0.01值3.71，即為差異顯著。為了探索森林撫育最佳成效，還需進一步進行撫育成效監(jiān)測試驗，以找到最佳的撫育措施技術方案。

2.3 撫育的效益

2.3.1經(jīng)濟效益

2011年撫育面積為740.27 hm2的林地中，以4個標準地平均蓄積，可得到此次撫育木材增長量 5 285.53 m3，其中可用規(guī)格材3 699.87m3，非規(guī)格材為1 585.66 m3。按當前（2015年）我場木材出售競標價格，規(guī)格材400元/m3計算，價值147.99萬元，非規(guī)格材按340元/t計算，價值53.91萬元，此次撫育木材增長效益201.9萬元。

按照2011年撫育設計標準，共計消耗林木蓄積3 306.22 m3，預計為社會提供坑木材、木耳桿、枝柴等各類木材2 149.04 m3，其中可用規(guī)格材 1 396.88 m3，按價格400元/m3計算，價值55.87萬元，各類枝柴752.16 m3，價值約18.05萬元，共計為林場創(chuàng)造73.92萬元。

2.3.2生態(tài)效益

大虎嶺林場地跨黃、淮兩大流域分水嶺，生態(tài)區(qū)位重要，這里的森林不但為汝陽縣創(chuàng)造了優(yōu)美環(huán)境，而且又涵養(yǎng)杜康河的水資源，為杜康造酒提供了優(yōu)質水源。近年來開展中幼齡林撫育，調整了森林的林木密度、林分結構，為保留林木創(chuàng)造了較好生長環(huán)境條件，可較大提高林木的年生長量，增強了林木的抗逆性，進而大大提高這部分森林整體的生態(tài)防護效能。由于林分結構的調整，枯死木、瀕死木、被壓木的清除，森林火災和病蟲害發(fā)生的概率將大大減小。保留木的快速生長更有利于森林固碳，增加森林碳匯，增強水源涵養(yǎng)、保持水土、凈化空氣、優(yōu)化森林生態(tài)環(huán)境，發(fā)揮了森林的多種功能，滿足社會多樣化需求。

本次調查側重點為蓄積量，我們用5組固定樣地的總平均值，計算中幼林撫育后森林增長的生態(tài)效益。

固碳釋氧效益：依據(jù)植物光合作用的方程式推算：CO2（264 g）+H2O（108 g） →葡萄糖（180 g）＋O2（192 g），森林植物光合作用時，林木每產(chǎn)生1 t干物質需吸收CO21.62 t，釋放O21.2 t，并在此過程中將太陽能轉化為化學能存儲在碳水化合物中。測算出撫育樣地林木蓄積量的增長量，撫育樣地蓄積量的平均值高于未撫育樣地0.714 m3， 每公頃撫育樣地比未撫育樣地蓄積量高出7.14 m3，在740.27 hm2撫育林地中，總計撫育后林木蓄積比未撫育林木蓄積多增長5 285.53 m3，以每立方米木材轉變?yōu)?.48 t干物質計算[4-6]，得出生物量為 2 537.05 t，同時得出撫育林地相比未撫育林地多吸收CO24 110.02 t，多釋放O23 044.46 t。參考北方森林固定CO2造林平均成本273.3元/t計算[7-8]，根據(jù)近年來的造林成本推算出林場森林生產(chǎn)氧氣的成本為每噸369.7元。撫育樣地比未撫育樣地多增加固碳效益為112.33萬元，釋放氧氣效益112.55萬元。經(jīng)調查計算，撫育項目實施后，森林凈化了生態(tài)環(huán)境，增加固碳釋氧效益為224.88萬元。

轉化太陽能效益：太陽能被樹木吸收后，其能量體現(xiàn)主要是燃燒，其價格可用石油、煤炭、木柴等燃燒價格類比計算。其中闊葉樹的參考熱值為每千克18 887千焦，煤炭的平均參考熱值按每千克29 000千焦，按當前市場煤炭價格每噸220元進行折算。大虎嶺林場2011年度撫育后森林增加生物量為2 537.05 t干物質，根據(jù)以上原理，可計算出中幼林撫育儲能效益總價值為36.35萬元。

本次撫育后森林生態(tài)效益增長價值量為261.23萬元。

2.3.3社會效益

大虎嶺林場2011年項目承包時按每撫育0.1 hm2需273.6元。其中，用工3個，每工值為80.0元，折人民幣240.0元（2011年），其他費用包括車輛集材運輸、油鋸設備及燃油、工棚安置等每0.1 hm2需33.6元。撫育面積740.27 hm2林木，增加當?shù)剞r(nóng)民工22 208個工，總計用工費為177.66萬元。

3 結論與討論

3.1 結論

經(jīng)估算，740.27 hm2中幼林經(jīng)過生態(tài)疏伐、衛(wèi)生伐、定株撫育實施后，可增加生態(tài)效益261.23萬元，直接木材效益275.82萬元，增加當?shù)厣鐣霉?2 208個工，總計用工費為177.66萬元。另計車輛集材運輸、油鋸設備及燃油、工棚安置等每0.1 hm2需33.6元，需開支24.87萬元。其總體效益為334.52萬元。

本次4組撫育固定樣地試驗，在0.05%的置信水平下，樣地的“林木蓄積量、平均胸徑、平均樹高”與未撫育樣地的“林木蓄積量、平均胸徑、平均樹高”生長差異顯著，其檢驗T值實際為2.97，均大于臨界（理論）T0.05值2.45，小于臨界（理論）T0.01值3.71，即為差異顯著。為了探索森林撫育最佳成效，還需進一步進行撫育成效監(jiān)測試驗，以找到最佳的撫育措施。

3.2 討論

從實驗結果看，撫育樣地與未撫育樣地之間的林木蓄積量、林木胸徑、樹高生長均表現(xiàn)差異顯著，林木的蓄積量、胸徑、樹高生長明顯增加，改善了林分質量。撫育間伐強度在15%~20%之間，林木蓄積量增長率達90%~110.9%左右，間伐強度在20%~26.4%之間，林木蓄積量增長率達50%~98.36%左右。因此，在中幼齡林撫育前期、中期，以培育中小徑材為主的林分，則間伐強度應在10%~20%，若到中期以后，需培養(yǎng)大徑材的林分，則間伐強度應在20%~30%之間。通過本次試驗，進行認真總結，以便找出最合適的間伐技術指標和辦法，確保林木蓄積以及各類生態(tài)效益得到最大限度的發(fā)揮。

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（責任編輯：王團榮）

2015-07-25

李三成（1963-），男，漢族，河南省洛陽市汝陽縣國有大虎嶺林場，副場長、林業(yè)工程師，主要從事營林生產(chǎn)和科技推廣應用工作。

S 792.18

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1003-2630（2015）04—04-0044