穆棱地區(qū)楊樺次生林三維空間經營技術短期效果分析

徐衍桓 徐紹海

(海林市二道河子鎮(zhèn)林業(yè)站,黑龍江 海林 157132)(遼寧林業(yè)職業(yè)技術學院，遼寧 沈陽 110101)

穆棱地區(qū)楊樺次生林三維空間經營技術短期效果分析

徐衍桓 徐紹海

(海林市二道河子鎮(zhèn)林業(yè)站,黑龍江 海林 157132)(遼寧林業(yè)職業(yè)技術學院，遼寧 沈陽 110101)

本文對以黑龍江省東南部山區(qū)楊樺天然次生林為研究對象，以穆棱林業(yè)局為典型案例，通過水平空間-垂直空間調節(jié)-促進自然演替三維空間經營技術對楊樺天然次生林開展經營研究，并開展了施肥集約經營技術試驗。研究表明：三維空間經營技術不但可以改善林分水平分布，短期內降低了林分平均高與平均胸徑，而且可以提高單位面積蓄積生長量，是楊樺天然次生林可取的經營技術，施肥集約經營技術可以有效提高人工更新云杉幼苗高生長。

次生林 楊樺 經營技術

天然次生林如何經營，一直以來是森林經營問題的熱點之一，20世紀50年代以來，很多學者對我國天然次生林經營問題進行了全面探索。隨著經營理念及理論、實踐的發(fā)展，人工林經營技術的進步，新的森林空間、分布、等測量指標的提出及廣泛使用，天然次生林的經營理論和技術也不斷的進步?，F(xiàn)存針對東北地區(qū)次生林，特別是楊樺次生林的研究，多集中于林分結構特點、形成、實際經營工作經驗總結等方面的研究[1-3]；針對有代表性的楊樺天然次生林分的長期研究工作較少[2-3]，可以說尚屬空白。本研究以黑龍江省東南部山區(qū)典型楊樺天然次生林為研究對象，借鑒近自然經營理念、目標數和栽針保闊經營方法，以水平-垂直-時間三維空間立體經營技術為手段，對楊樺天然次生林開展長期研究。本文對經營效果進行了總結。以期為次生林經營，進而為天保二期工程如何實施，提供技術參考。

1 研究地區(qū)氣候及自然條件

穆棱林業(yè)局代馬溝經營所地理位置東經130°4′，北緯44°27′，海拔高度548～817m，年均氣溫1.5～1.7℃，年平均降水量在460～500mm，土壤多屬山地暗棕壤，黑土層厚度在10～30cm之間。

穆棱林業(yè)局代馬溝經營所的原生群落為以紅松占優(yōu)勢的針闊混交林，由于20世紀五十年代初的一次火災過火，形成以楊樺為主的次生林，經營面積為1.5008萬hm2，其中林地面積1.3478萬hm2，森林覆蓋率79.56%，活立木總蓄積142.36萬m3，中幼齡林面積為8662hm2，蓄積68.9萬m3分別占有林地面積和蓄積的72.53%,49.33%，成熟林占有林地面積和蓄積的比例為1.47%,1.89%，經營區(qū)內無過熟林。大量的中幼齡林為次生林，其中楊樺次生林占整個有林地總面積的88%(含人工混交林)，占立木蓄積的86%(含混交及少量伴生樹種)。經營好這些次生林對代馬溝經營所意義重大，對穆棱地區(qū)乃至整個張廣才嶺地區(qū)次生林的經營都有借鑒意義。在前期研究基礎上，研究者從2012年開始對穆棱地區(qū)特別是代馬溝經營所的楊樺天然次生林進行了三維空間立體經營研究工作，本文對其中林冠下人工更新紅松幼苗促進次生林向以紅松占優(yōu)勢的針闊混交林演替的研究進行報告分析，希望為本地區(qū)的次生林經營提供參考。

2 研究方法與措施

2.1 研究方法

2.1.1利用水平-垂直-時間三維空間立體經營楊樺中幼林技術，通過間伐對林分進行了水平空間調節(jié)，調節(jié)立木之間競爭關系，釋放生態(tài)位，為人工更新幼苗提供生長條件。即通過林冠下引進紅松和云杉苗，形成珍貴針葉樹更新層對垂直空間進行了調節(jié)，為形成異齡復層林提供樹種及生長條件。

2.1.2利用前期研究形成的經營密度管理圖確定林分間伐強度為12%，確定林冠下超前更新最佳密度為1500株/hm2。

2.1.3為促進人工更新幼苗生長，對幼苗周圍進行3年穴狀割灌處理，隨著林木的生長利用經營密度管理圖調整經營密度，進行水平空間調節(jié)，進行生長間伐，促進保留木，目標樹生長。

2.1.4示范林地集約化經營即林地施肥對上層林木與更新層林木的雙重效應，林地穴狀施肥增加林木和更新苗生長。

2.2 研究措施

2.2.1水平空間撫育間伐技術

林分進行水平空間密度調節(jié)，初次間伐強度控制在12%。保留紅松、云杉幼苗幼樹，降低紅松、云杉生長競爭，促進其生長。伐除紅松、云杉附近影響其生長的競爭樹，其余林木不做任何處理，保留自然狀態(tài)。

2.2.2引進珍貴針葉樹技術

進行生長撫育間伐后進行清林操作。清林采用穴狀清林法，穴狀整地，分別引進S2-2年生健壯紅松、云杉幼苗，栽植方式為林窗造林，造林時間為2014年4月25日。

2.2.3集約經營施肥技術

結合生長撫育間伐和人工進行更新措施，施用磷酸二銨5.1hm2。施肥量每株施肥100g，即每公頃100kg，穴狀施肥后掩埋施肥穴。施肥時間為2014年5月20日。

3 試驗數據與分析

2012年冬對示范林進行了調查，利用經營密度管理圖確定林分間伐強度為12%，林冠下確定超前更新最佳密度為1500株/hm2；保留紅松、云杉，降低其生長競爭，伐除其附近影響其生長的競爭木。由于伐除了一部分老狼木，水平空間調節(jié)后林地郁閉度從0.8下降到0.6，試驗林分平均胸徑從14.23cm下降到13.64cm，試驗林分平均樹高從12.41m下降到10.91m，公頃保留株數1180株，公頃蓄積從229.06下降到110m3。試驗林分的林分立木密度、公頃株數、蓄積、林分平均高、林分平均胸徑在間伐前后的對比，見表1。

表1 試驗林分在間伐前后的對比

由上表1可以得出以下結論：通過水平空間和垂直空間調節(jié)技術調整后，林分樹種組成發(fā)生顯著改變，試驗林分樹種組成為從4樺2楊2椴1色+水紅榆黃改變?yōu)?樺2楊2椴1色+紅榆黃；從彈幕面積立木密度來看，間伐前，林分密度為從1341株/hm2下降到1180株/hm2；從整個林分立木蓄積量衡量，蓄積從229.06m3/hm2下降到110.0m3/hm2；楊樺樹所占比例略有提高，達到77%以上；試驗林分平均高與平均胸徑也相應稍稍降低，分別從間伐后林分平均樹高從12.4m、14.2cm下降到10.9m、13.6cm。

研究者于2016年11月對試驗林分進行了再次每木檢尺，依據調查數據林分各個樹種的生長及林分平均蓄積與2012年間伐后的對比情況見表2。

表2 試驗林分5年后立木及林分情況統(tǒng)計表

由上表2可以得出以下結論：實施三維空間立體經營技術以來，試驗林分公頃立木蓄積從110.0m3增長到172.74m3，5年年平均年增長量達到12.55m3。

三維空間立體經營技術的重要技術之一就是時間維度的促進措施，很多研究表明人工可以促進森林生態(tài)系統(tǒng)的演替，可以縮短達到演替頂級的時間，本研究開展人工引進珍貴針葉幼苗技術和引進幼苗林地定向施肥雙重技術來促進楊華天然次生林向闊葉紅松林演替進程。經過4年的試驗，研究者2016年秋天，對林冠下人工栽植云杉、紅松幼苗及定向施肥技術試驗后幼苗高生長情況進行了調查，數據如表3。

表3 人工更新與定向施肥試驗幼苗高生長表

由表3可以得出以下結論：在水平、垂直與時間維度的立體經營技術下，對照試驗樣地的人工更新紅松云杉幼苗4年高生長分別為8.23cm和7.8cm，比較來看，間伐+施肥樣地的紅松、云杉幼苗高生長分別達到12.34cm和12.15cm，與對照相比提高49.94%和55.77%；間伐+不施肥樣地的紅松和云杉幼苗分別為10.15cm和9.25cm，與對照相比提高23.33%和18.59%。

4 結論與建議

(1)三維空間立體經營技術短期內降低了林分平均高與平均胸徑。分別從間伐后林分平均樹高從12.4m、14.2cm下降到10.9m、13.6cm；

(2)三維空間立體經營技術6年來，增加了林分蓄積年均生長量。試驗林分公頃立木蓄積從110.0m3增長到172.74m3，5年年平均年增長量達到12.55m3；

前期研究數據，相同林分單位面積年均蓄積生長量為5.8m3；

(3)空降調節(jié)、定向施肥集約經營有效提高了人工更新幼苗高生長。

[1]王劍波，李鳳日，張雪瑩.穆棱地區(qū)天然次生林空間結構研究[J].森林工程，2011，27(3)：17-20.

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Short-termEffectofThree-dimensionalManagementTechnologyonNaturalPoplar-birchSecondaryforestry

XuYan-huanXuShao-hai

(First-author′s address: Erdaohezi forestry station of hailin city , Harbin, 157132, Heilongjiang, China)

In this paper, three-dimensional management technology is applied on natural Poplar-birch secondary forestry, fertilization technology also.The result show us that three-dimensional management technology can improve the distribution of stand tree ,and descend the DBH and stand height in short-term but improve the annual growth of cumulation.Fertilization technology can improve the height gowth of spruce seedlings.

secondary forest; Poplar-birch; management method

作者簡介：徐衍桓(1962.10-)，男，中級工程師，海林市二道河鎮(zhèn)林業(yè)站站長。1986年畢業(yè)于齊齊哈爾大林校森保專業(yè)，2015年畢業(yè)于東農園林專業(yè)，學歷?？?。通信地址：海林市二道鎮(zhèn)政府，郵編：157132。

2017-12-19

徐永飛

校對王 卉