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落叶松+珍贵树种混交林择伐经营模式

2023-03-09   来源:国家林草局资源司

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1.森林作业法设计:落叶松+珍贵树种混交林择伐作业法

1)森林对象或适用条件

适用于东北中温带山地、主导功能为生态防护兼顾用材生产目标的水曲柳、红松针阔叶混交林经营类型。

2)目标林相(或发展类型)

目标林相:8水曲柳2人工红松的天然、人工混交林,目标树10-20株/亩,其生长周期20-24年,预计培育目标直径水曲柳等﹥45cm,红松﹥60cm,主伐蓄积量﹥15m³/亩。

3)全周期培育过程表(以时间进程为特征)

第一阶段(模拟设计的前期经营培育过程):

0年,落叶松人工植苗造林,造林密度167株/亩,造林后3年内进行割灌、压草管理,抚育剩余物放于落叶松苗木的周围,实现保温积肥的效果;

5-6年,幼龄林抚育,透光伐、割灌除草促进目的树种生长;

10-11年,中幼林抚育,对落叶松林进行低强度抚育(5-10%),促进落叶松高生长。此后,每5年进行一次疏伐抚育,以促进落叶松个体的快速生长;

24-25年,选择符合要求的林木作为目标树,围绕目标树采伐干扰树,促进目标树的生长;

第二阶段(针对当前林分设计的经营培育过程):

0年,人工落叶松纯林即将进入近熟龄期(28-30年)时,疏伐一次,强度20-30%,保持郁闭度0.5-0.6,疏伐出来林间空隙,疏伐后冠下补植红松,造林密度42株/亩,造林后2年内进行幼苗幼树侧方破土增温和割灌除草抚育;

7-8年,林内天然自我持续更新水曲柳等珍贵树种、冠下补植红松进入更新层,与落叶松形成上针下阔2层混交林,对落叶松主林层进行择伐,强度20-30%,留优去劣,抚育的主导目标是促进冠下天然水曲柳等及红松生长,精细的抚育作业,避免对幼苗幼树的损伤。

12-14年,抚育的主导目的是围绕演替层层进行抚育,水曲柳、红松第一次进行透光和定株抚育,强度10-15%;由于避免林木经济收益产生空挡期,不皆伐落叶松应采取主伐,强度30-40%。

20-24年,水曲柳、红松等树种即将进入主林层时,进行第一次生长伐,强度15-20%,选择目标树10-20株/亩,目标树修枝,皆伐落叶松。

本作业法的基本原理:对择伐森林经营是近自然经营最基本的经营模式,利用择伐式疏伐落叶松达到近自然化改造(择伐式疏伐的作业技术本是一种特别的营林方案,应首先考虑几点:1、择伐式疏伐要保证在每块最小面积上的林木持续生长及自发天然更新。2、最小面积是指林分的林隙应该取得面积,参照自然干扰的机制,林间空隙的直径大约为1倍林分优势树木树高来界定),实现持续的天然更新,其作用在于促使同龄纯林向混交异龄的转变和过度,通过冠下补植红松与天然更的水曲柳等珍贵树种形成混交,成为近自然经营目标林相。

实施的难点:要保持不间断的天然更新能力,在由最小面积限定的林地上促成自发而持续的天然更新;要保持林冠顶层不出现大于一倍优势木高度的林间疏开;要保持森林内林隙的随机空间格局,使得不论是由于更新需要或木材采伐的原因形成的林隙均无一定的规则。集中促进下一代林木的更新和生长,通过一切可能的措施尽快促进其扩大和生长来取代主林层的落叶松。

2.小班作业法案例设计

1)经营历史:

现实林分是1971年,在天然林皆伐基地人工栽植落叶松和天然更新的白桦、黑桦混交而成。这种混交林相较于落叶松纯林具有促进林地养分循环,提高土壤肥力的作用,但由于两个强阳性树种混交,生长竞争激烈,林分质量下降,单位面积生长量降低,林地生产能力得不到充分发挥(经现地测算生长同等蓄积的白桦与落叶松,白桦需占林地71%落叶松仅占29%),自我更新困难的特点,这种林分较难实现可持续经营。

2000年进行生长抚育,中龄林、伐前树种组成7人落2白桦1黑桦、平均胸径14.8cm、株数1100株/hm²、郁闭度0.84,强度控制在20%左右,保留树种组成8人落1黑桦1白桦、株数800株左右/hm²、郁闭度0.65。珍贵阔叶树作为种源树保留好,有少量天然珍贵阔叶更新出现。

2007年采取生长抚育,主要伐除病腐木、被压木、干型不好、生长过密及白桦等,,强度控制在20%以下,保留树种组成8人落1黑桦1白桦、株数650株左右/hm²。第二年春冠下补植红松,株行间密度4×4m,天然更新良好。

2015年进行生态疏伐,强度在15%以下,保留树种组成9人落1水曲柳-核桃楸-黑桦、株数532株左右/hm²,作业施工保护好冠下更新层。

三次抚育经营所采取的主要技术手段包括:改变混交树种结构,通过对胡桃楸、水曲柳等种源树的结实抚育,促进珍贵基本成林树种的天然更新;逐步疏伐白桦、黑桦和弱势落叶松为更新释放空间;对出现的目的树种更新加强抚育管理,以水曲柳、胡桃楸、红松(人工更新)为主的优质树种更新渐次出现,目前实现了强阳性和中庸性树种的合理混交。

2)小班现状

青山经营区55林班6小班位于林场南部地势较为低山平缓地带,水分条件很好,自然植被丰富,土壤肥力2级。根据作业设计调查,在山下腹部、面积16公顷、坡向西、平均坡度15°、土壤类型是暗棕壤、土层厚度28cm、腐殖层厚度1-2cm;落叶松人工纯林、林龄43年、平均胸径21.6cm、优势树种高度22.4m、密度532株/ha、林分蓄积213.56m³/ha、树种构成为9人工落叶松1水曲柳-核桃楸-黑桦;

林下更新:总量4776株/ha。其中,天然持续更新树种主要为水曲柳3864株、核桃楸212株、五角枫200株、黑桦与蒙古栎各100株,人工补植红松300株,

3)目标林相设计

目标林相:树种结构为8水曲柳2人工红松的天然、人工混交林,目标树10-20株/亩,其生长周期20-24年,预计培育目标直径水曲柳等﹥45cm,红松﹥60cm,主伐蓄积量﹥15m³/亩。

4)全周期培育过程设计(以时间进程为特征)

0年,人工落叶松纯林即将进入近熟龄期(28-30年)时,疏伐一次,强度20-30%,保持郁闭度0.5-0.6,疏伐出来林间空隙,疏伐后冠下补植红松,造林密度42株/亩,造林后2年内进行幼苗幼树侧方破土增温和割灌除草抚育;

7-8年,林内天然自我持续更新水曲柳等珍贵树种、冠下补植红松进入更新层,与落叶松形成上针下阔2层混交林,对落叶松主林层进行择伐,强度20-30%,留优去劣,抚育的主导目标是促进冠下天然水曲柳等及红松生长,精细的抚育作业,避免对幼苗幼树的损伤。

12-14年,抚育的主导目的是围绕演替层层进行抚育,水曲柳、红松第一次进行透光和定株抚育,强度10-15%;由于避免林木经济收益产生空挡期,不皆伐落叶松应采取主伐,强度30-40%。

20-24年,水曲柳、红松等树种即将进入主林层时,进行第一次生长伐,强度15-20%,选择目标树10-20株/亩,目标树修枝,皆伐落叶松。

5)当前作业措施设计

上层人工落叶松林木择伐:每隔6-8年对上层人工落叶松择伐一次,强度30%,主要是促进目标树种生长,使其提前进入主林层,目标树达到主林层时,皆伐落叶松。

目标树抚育:长期的小班经营作业法按目标树抚育执行,水曲柳目标直径45cm以上,红松目标直径60cm以上,培育周期24年以上,直至达到目标直径的林木出现为一个经营周期。

自然保护措施:在东北林区落叶松人工林群落内的水曲柳种群均属于进展型种群,但在黑龙江山下部和山上部水曲柳更新层、演替层分布趋势较高,在山中部较低,整地时尽可能保护好天然更新幼苗幼树,抚育中注重维护重要的林缘和特别小生境。

3.示范林抚育作业设计图

人工落叶松林近自然化改造珍贵针阔叶混交经营后小班图片

人工落叶松林近自然化改造珍贵针阔叶混交经营前小班图片

4.示范林抚育作业成效分析

经营区于2013年设置样地布设后进行了抚育间伐,2013年6月完成初设数据采集工作,2018年6月完成复测数据采集工作。

1)经营区样地监测数据

经营区2018年公顷蓄积量169.91m³,树种组成9人工落叶松1水曲柳,平均树高25.5m,平均胸径23.6cm,公顷株树422株。林下更新公顷5334株,平均地径2.0cm,平均高度2.2m。其中水曲柳4001株、占比75%,榆树800株、占比15%,人工红松533株、占比10%。

经营区2013年公顷蓄积量133.63m³。树种组成9人工落叶松1水曲柳,平均树高24.3m,平均胸径21.6cm,公顷株树422株。

2)对照区样地监测数据

对照区2018年公顷蓄积量211.56m³,树种组成10人工落叶松-云杉,平均树高25.8m,平均胸径21.5cm,公顷株树634株。林下更新公顷2669株,平均地径1.4cm,平均高度1.7m。其中水曲柳2003株、占比75%,人工红松533株、占比20%,榆树133株、占比5%。

对照区2013年公顷蓄积量184.82m³。树种组成10人工落叶松-云杉,平均树高22.7m,平均胸径20.3cm,公顷株树634株。

3)经营成效分析

现在经营区是通过人工落叶松目标树经营,树种结构调整为以人工落叶松水曲柳异龄复层混交模式,依据确定的人工落叶松树种目标胸径来选、标目标树每公顷100株,目标树之间距离设计10m为宜。

此林分重点关注是林下天然更新珍贵水曲柳等树种的进入,上层人工落叶松密度决定林下天然更新的密度,经营区人工落叶松密度每公顷422株,林下天然更新5334株,而对照区人工落叶松密度每公顷634株,林下天然更新密度2669株,更新密度比例相差1倍。

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