林業(yè)機械在生態(tài)林業(yè)生產中的應用與作用

1 整地機具的應用與作用

機械整地技術的開展必須充分依托于林業(yè)整地機具。自20世紀70年代開始，中國便加大了對各種整地機具的研發(fā)和應用，以拖拉機作為主要動力基礎，自主研發(fā)那些結構簡單、質量輕便、靈活性好的懸掛式整地機具，促進大功率推土機生產、制造的速度，從整體上提高林業(yè)整地效率。至21世紀初，中國林業(yè)經濟發(fā)展實力已經得到很大程度的提高。

1.1 整地機具的應用類型

目前主要的林業(yè)整地機具有鏵式犁、圓盤犁、旋耕機、圓盤耙、釘齒耙和彈齒耙等。

1.2 整地機具的重要作用

將整地機具應用到林業(yè)生產中的整地作業(yè)環(huán)節(jié)中，可以充分發(fā)揮出機具的優(yōu)勢作用，降低人力勞動工作壓力，基于對林業(yè)人力資源配置壓力的緩解、穩(wěn)步提升林業(yè)整地效率及質量。

1.2.1 改善區(qū)域內土壤性質

土壤性質對營林土壤層蓄水與保水能力有決定性作用，受到土壤疏松狀況的影響，林業(yè)土壤層水資源涵養(yǎng)能力有不穩(wěn)定狀況表現(xiàn)，整地機具的應用可有效提高對營林土壤的疏松效果，提高土壤的透氣性、強化土壤的蓄水能力、加大土壤間縫隙，從而促進土壤結構當中微生物的良好生長，使土壤中的微量元素、營養(yǎng)物質都得到不同程度的豐富，為苗木的生長提供良好的土壤條件。

1.2.2 減小雜草、病蟲害危害

雜草、病蟲草害均為導致樹木減產的重要原因。雜草有著很強的生命力，對環(huán)境適應性也非常強，會和幼苗、樹木爭搶有限的營養(yǎng)成分，影響到其健康生長。病蟲害多發(fā)生在長期無人打理的林區(qū)，對樹木的生長影響很大，特別是在嚴重病蟲害情況下，會導致樹木的大面積減產或停產，導致樹木死亡。

整地機具的應用，能夠實現(xiàn)對營林造林區(qū)域內部環(huán)境的整理、清理，將雜草清除掉、改善林地的通風環(huán)境，給樹木創(chuàng)造良好的營養(yǎng)基礎；通過對土壤結構的改善，進一步減少病蟲害的發(fā)生，使樹木得以健康生長。

1.2.3 促進了營林區(qū)域自然生態(tài)環(huán)境的平衡發(fā)展

整地機具的應用有利于改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境，借助于現(xiàn)代化的整地機具實施林業(yè)機械化技術，有益于提高土壤對水源的涵養(yǎng)能力，減小地表土壤發(fā)生水土流失等問題；且基于整地技術的機械整地技術應用，也能有效進行風沙的抵御，促使生態(tài)環(huán)境得到改善。

2 采種機具

由于樹木的果實與種子形態(tài)在大小上有很大差別，樹木所處生長的地形條件也都各有所異。因此多年以來一直無法實現(xiàn)采種人使用上樹機具進行上樹采種。之后出現(xiàn)了振動采種機，其工作裝置是安裝在拖拉機或者是其它行走/動力性機械上的，使用油馬達驅動振動頭，以振落效果實現(xiàn)采種而不傷及采種樹。

2.1 應用原理

采種機具采用的是共振原理，也就是采種機其振動頻率是和果實固有頻率相對一致的，由此產生共振，實現(xiàn)采種。

2.2 結構特征

2.2.1 動力部分

采種作業(yè)有很強的季節(jié)性，若專門設計專用動力機的話，不僅會提高采種機的造價，而且還會降低設備利用率，所以為了避免設備的閑置，可以選擇油鋸作為動力機，便可滿足采種要求，還能實現(xiàn)一機多用，提高利用效率。

2.2.2 傳動部分

把振動頭和動力機設置成分體的樣式，基于軟軸來傳遞動力，可有效避免振動傳遞到動力機上，也能減輕向樹干上安裝部件的力量，有利于減輕人力勞動強度。傳動部分的組成有：軟軸、軟管、聯(lián)接卡頭等，使用時，可以方便的把軟軸和動力機與振動頭進行聯(lián)接，行走時又能進行分體攜帶，有很強的便利性。

2.2.3 振動頭部分

主要有2種：撞擊型和慣性振動型。后者又細化成全向振動與單向振動兩種。結合以結構的簡單、經濟耐用為考慮原則，建議選用單向慣性振動頭裝置。結構上使用偏心筒的方式，這種結構相較于偏心塊的方式可以在同等外型尺寸大得到更大的偏心距與偏心質量，從而得到更大的激振力。偏心質量是由偏心筒中的鉛塊數(shù)量左右的，鉛塊安裝方便，無需拆開振動的箱體，只需旋開止口螺釘、從安裝口放入便可。

2.2.4 夾緊裝置

振動頭于樹干上的安裝是靠著夾緊裝置實現(xiàn)的，振動時，夾緊裝置安裝的松會增大對樹皮的損傷，同時降低朝樹上傳遞振動力的效能。所以夾緊裝置對于保證采種機的性能非常關聯(lián)。使用鐵鏈與絲杠緊固的方法，既能得到很好的傳遞振動力，安裝起來又便捷，有可靠的牢固性能。

2.3 應用作用

振動式播種機的使用可實現(xiàn)每小時采集10～15株樹，基于一樣的作業(yè)環(huán)境、勞動強度，相較于人工爬樹提高了5～8倍的工效；且能夠保證不會損傷到母樹，避免了人工采種作業(yè)中可能會發(fā)生的人身傷亡事故；有效提高了采種作業(yè)的數(shù)量與質量，滿足營造林對優(yōu)良種子的需求。

3 造林機具

3.1 割灌機

割灌機是造林常用機具，是一種供以單人使用的便攜式造林機具，以小型汽油機作為動力，基于傳動軸帶動刀片的旋轉，完成切割任務，多被用于臨終雜草的清除和低矮小灌木的割除。

割灌機在使用時有其注意方法：對小灌木與草的切割、可以使用連續(xù)切割方法，割幅在1.5～2.0 m；操作時刀片要從右到左進行切割，避免方向切割，這是由于鋸齒存在方向性的緣故；刀片于安裝時，注意安裝方向，保證鋸片在工作時齒尖前部做出逆時針的轉動（從上往下看），如果是反向鋸切（從左向右）則會導致鋸齒的后部接觸到所切割物體，導致旋轉刀片的反彈，發(fā)生意外事故。在做灌木的鋸切時，應按照灌木粗細、疏密來相應控制油門大小，從而管控切割的速度，切忌盲目加大油門強力推進鋸片，以防出現(xiàn)夾鋸或者是損壞鋸片等問題，一旦出現(xiàn)此類問題，應馬上將油門關閉，并順勢抽出鋸片。

另外，在割灌機上增設一些附屬裝置與設備之后，還能用以收割稻麥、抽水、鉆孔和磨鋸齒等，有一機多用之效。

3.2 植樹機

中國在植樹造林上的機具引用比較晚，但是充分引進了國外機型、又結合了中國現(xiàn)有林區(qū)的實際狀況，通過不斷的研發(fā)，近年來已將自主研制的自動化、半自動化植樹機應用林業(yè)生產當中。植樹機根據(jù)使用環(huán)境的不同凸顯出有區(qū)域化特點，山區(qū)的林業(yè)生產使用的主要是小馬力拖拉機配套半自動化植樹機、懸掛式挖坑機和手提式挖坑機；平原地區(qū)的林業(yè)生產，則主要使用大馬力拖拉機配套半自動化植樹機、條狀開溝機和螺旋挖坑機，還有一些是自動化的先進機型，可實現(xiàn)自動化挖坑與栽植的工作；除此之外，也有一些針對于防風固沙造林工作設計的先進機型，如沙丘植樹機、牽引式開溝投苗機等，可以用于沙地造林。

植樹機應用的主要作用體現(xiàn)在以下幾個方面上：（1）使用植樹機開展機械植樹有益于控制土地沙漠化，這是因為伴隨中國土地沙漠化問題越來越嚴重，森林覆蓋率的提高成為了防風固沙的有力途徑，特別是對于沙地而言，植樹造林能夠獲得更高的效率，通過植樹機快速、大面積的栽植樹木，有益于抑制土壤沙化，用于沙地植樹工作，可以提高造林消毒、提高沙地苗木成活率；（2）有益于快速并補充木材資源，當前中國的社會生產活動中，無論是建筑業(yè)、工業(yè)還是生活家裝等各方面都要涉及到大量木材資源的消耗，通過現(xiàn)代化植樹機的利用，能夠提高對木材資源的補充效率；（3）有益于解放林區(qū)勞動力的投入，實現(xiàn)以更少的人力創(chuàng)造更佳植樹任務的效果。

4 病蟲害防治機具

開展專業(yè)化防治能夠有效解決林業(yè)勞動力不充足的問題，進一步提高林業(yè)現(xiàn)代化防治水平。一直以來，林業(yè)都面臨著巨大遷飛性、流行性病蟲害帶來的威脅，病蟲害防治工作又具有時間緊、任務重的特點，最佳的病蟲害防治時間也只有3～5 d左右，如果錯過，防治的效果將會大打折扣，因此，有效防治機具、實現(xiàn)機械化防治已經成為迫切需求。

病蟲害防治機具的應用是為了實施施藥技術，起到對樹木病蟲防治的效果。樹干注射機具的使用，可以通過外力向林木樹干內強制輸入一定農藥、微肥或者是植物生長調節(jié)劑，起到病蟲害防治、植株調節(jié)等作用，這種機具的使用不會受到干旱、降雨等因素的影響，也并無樹木高度、危害部位等方面的限制，樹干注射機具能夠保證準確的施藥劑量、從而提高藥液的利用率，起到顯著的病蟲害防治效果。

5 提高林業(yè)機械用于生態(tài)林業(yè)生產中作用價值的建議

5.1 積極引進高科技林業(yè)機械

雖然一直以來中國在林業(yè)機械的發(fā)展中國都在不斷努力、并取得了一定成績，但綜合來看，林業(yè)機械設備在性能方面較之于發(fā)達國家的水平仍有一定差距。為了最大化發(fā)揮出林業(yè)機械的作用、促進生態(tài)林業(yè)的發(fā)展，可以積極引進國外先進、高科技的林業(yè)機械，通過分析和研究，做好中國的自主研發(fā)工作，結合中國國情實際，不斷提高中國林業(yè)機械設備的智能化、自動化水平，為生態(tài)林業(yè)的發(fā)展提供充分保障，促進造林工作進度與質量的提高，減少造林成本，以此獲得更高的經濟效益、生態(tài)效益。

一直以來，中國對于森林資源保護工作的重視程度并不夠，以傳統(tǒng)的林業(yè)生產模式為背景，導致林木綜合利用率不高、森林資源受到嚴重破壞。而生態(tài)林業(yè)的建設和發(fā)展，從根本上提出對傳統(tǒng)林業(yè)生產模式加以改變的要求，對林木要通過深加工來提高利用率。而這也離不開機械設備的高效應用。基于科學技術的飛速發(fā)展，林木加工更漸自動化、智能化與數(shù)字化發(fā)展，致力于在此方面的研究，更有利于滿足林木加工的需求。

5.2 針對便攜式林業(yè)機械的研發(fā)

便攜式林業(yè)機械近年來在生態(tài)林業(yè)中的實際應用和作用發(fā)揮越來越大。便攜式林業(yè)機械在生態(tài)林業(yè)中的應用，較之于常規(guī)機械而言，能夠節(jié)省人力和物力的投入，且保證營林造林的便利性，從而提高林業(yè)生產質量與效率。

綜上所述，在生態(tài)林業(yè)生產環(huán)節(jié)中，各類林業(yè)機械的使用均有其應用價值，能夠提高林業(yè)生產效率與質量，共同促進林業(yè)生產的可持續(xù)發(fā)展。未來的生態(tài)林業(yè)生產，更要注重林業(yè)機械向著高科技化、智能化、便攜式等方向發(fā)展，充分發(fā)揮林業(yè)機械在生態(tài)林業(yè)可持續(xù)發(fā)展中的重要作用。