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阔叶退化次生林近自然化改造珍贵针阔叶混交经营模式

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:红松+阔叶树珍贵针阔混交林择伐作业法

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培育目标的红松、阔叶混交林经营类型。

2)目标林相(或发展类型)

树种结构8人工红松1紫椴1色木槭的人工、天然混交林,目标树10-20株/亩。生长周期80-82年,预计培育目标直径红松﹥60cm、紫椴﹥45cm,主伐蓄积13m³/亩,种子产量﹥200g/亩。

3)全周期培育过程表(以时间进程为特征):

0年,林冠下补植红松,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;

5-6年,林内冠下补植的红松、紫椴等树种进入更新层,上层林木进行生长伐,强度15-20%。

15-16年,抚育的主导目的是围绕下一代目标林相进行抚育,第一次进行透光伐,强度10-15%;上层林木进行择伐,强度30-40%,对于树冠大严重影响和抑制下层林木生长的上层树木,且采伐又无经济和利用价值的,可采取人工环割法,使其自然死亡,增加土壤持续发展肥力,生物多样性。

25-26年,红松、紫椴等树种即将进入亚主林层时,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,皆伐上层林木,精心作业,保护好目的树种,以免损伤。

以后每隔6-8年进行目标树抚育作业,伐除干扰树,同时近自然持续更新及人工补植水曲柳、胡桃楸,形成第二代目标林相,抚育经营直至红松、紫椴目标树直至达到目标直径的林木出现为止。

2.阔叶退化次生林近自然化改造珍贵针阔叶混交经营小班的作业设计

1)经营历史

该林分是多次“拔大毛”后形成的残次林分,保留木多为霸王树、被压木、残次木,自我更新能力极低。1993年人工冠下更新落叶松失败,

2006年人工冠下更新红松,采取用株行间密度3×3m,成活率达到95%,保存率在85以上。上层林分树种组成为4萌柞3白1紫椴1黑1山-人落-核-色-榆、过熟林、平均树高13.4m、平均胸径17.5cm、株数320株/hm²、郁闭度0.5,贬值资源已达到85%以上,天然更新能力差,对此林分进行改造。

2007年对人工更新红松幼苗采用了扩穴增温抚育新技术,这种技术对促进幼苗生长作用明显。扩穴增温抚育新技术,是在幼苗成活1-2年后的春、夏两季在幼苗根部1平方米的范围里清除杂草和地被枯落物并进行根部培土,以增加幼苗根部地温。适时进行带状清灌作业,带宽1m,这样可以加强透光和通风,减少病虫害对红松的影响。

2)小班现状

北粉房经营区20林班1小班位于林场北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3级。根据作业设计调查,在山下腹部、面积47公顷、坡向北、平均坡度12°、土壤类型是暗棕壤、土层厚度22cm、腐殖层厚度2-3cm;阔叶混交林、林龄62年、平均胸径21.2cm、优势树种高度18.1m、密度320株/ha、林分蓄积98.80m³/ha、树种构成为4蒙古栎3白桦1紫椴1黑桦1色木槭-核桃楸-榆树。

林下更新:904株/ha,其中人工更新红松744株,株数占比82.3%,天然更新紫椴、色木槭、胡桃楸、榆树、白桦160株,占比17.7%。

3)目标林相设计

树种结构8人工红松1紫椴1色木槭的人工、天然混交林,目标树10-20株/亩。生长周期80-82年,预计培育目标直径红松﹥60cm、紫椴﹥45cm,主伐蓄积13m³/亩,种子产量﹥200g/亩。

4)全周期培育过程设计(以时间进程为特征)

0年,林冠下补植红松,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;

5-6年,林内冠下补植的红松、紫椴等树种进入更新层,上层林木进行生长伐,强度15-20%。

15-16年,抚育的主导目的是围绕下一代目标林相进行抚育,第一次进行透光伐,强度10-15%;上层林木进行择伐,强度30-40%,对于树冠大严重影响和抑制下层林木生长的上层树木,且采伐又无经济和利用价值的,可采取人工环割法,使其自然死亡,增加土壤持续发展肥力,生物多样性。

25-26年,红松、紫椴等树种即将进入亚主林层时,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,皆伐上层林木,精心作业,保护好目的树种,以免损伤。

以后每隔6-8年进行目标树抚育作业,伐除干扰树,同时近自然持续更新及人工补植水曲柳、胡桃楸,形成第二代目标林相,抚育经营直至红松、紫椴目标树直至达到目标直径的林木出现为止。

5)当前作业措施设计

上层林木择伐:每隔6-8年对上层林木择伐一次,强度30%,促进目标林木生长,使其提前进入主林层,目标林木达到主林层时,皆伐上层林木。

林冠下补植造林:在生长抚育后,对林冠下进行补植水曲柳、胡桃楸,整地方式采用穴状,规格为40cm×40cm×30cm,造林密度74株/亩,造林方式人工植苗,有天然更新幼苗幼树的地方范围内(直径不小于2m)不进行人工补植,保护好天然更新的幼苗幼树,与其形成混交方式;造林后连续抚育2年,每年2次抚育,第一次在5-6月镐抚,第二次在8-9月刀抚。

目标树抚育:长期的小班经营作业法按目标树抚育执行,红松目标直径60cm以上,阔叶目标直径45cm以上,培育周期80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:从树种形成种群演替规律上看,由红松、水曲柳、色木槭等树种形成的植物群落是潜在的稳定种群,由红松、蒙古栎等树种形成植物群落是应属于衰退种群。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.示范林抚育作业示意图

阔叶退化次生林近自然化改造珍贵针阔叶混交经营后小班图片

阔叶退化次生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

经营区和对照区于2016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113.00m³,树种组成3蒙古栎3白桦1紫椴1榆树1人工落叶松-色木槭-云杉-人红红松,平均树高13.1m,平均胸径20.1cm,公顷株树368株。林下更新非目的树种(灌木层)每公顷100株,林下更新每公顷1424株,其中人工红松640株,天然阔叶784株。

经营区2016年公顷蓄积量105.36m³,树种组成3蒙古栎3白桦1紫椴1榆树1人工阔叶松-色木槭-云杉-人红红松,平均树高12.5m,平均胸径19.4cm,公顷株树368株。

2)对照区样地监测数据

对照区2018年公顷蓄积量73.56m³,树种组成3蒙古栎3白桦1紫椴1榆树1色木槭1黑桦-胡桃楸-山杨-人工红松,平均树高15.1m,平均胸径20.5cm,公顷株树248株。林下更新非目的树种(灌木层)每公顷156株,林下更新每公顷1013株,其中人工红松640株,天然阔叶373株。

对照区2018年公顷蓄积量69.25m³,树种组成3蒙古栎3白桦1紫椴1榆树1色木槭1黑桦-胡桃楸-山杨-人工红松,平均树高14.6m,平均胸径20.1cm,公顷株树248株。

3)经营成效分析

现在经营区是通过人工冠下更新红松经行近自然化改造,通过树种置换法,主要目的是围绕第二代林木管理开展,加速其生长,缩短进入主林层周期。加强上层林木控制,将上层残次林木分几次伐除,同时上层林木树冠较大,对第二代林木生长造成严重影响抑制的,对其进行环剥,为更新层林木生长释放空间。

人工更新红松幼苗采用了扩穴增温抚育新技术,这种技术对促进幼苗生长作用明显。扩穴增温抚育新技术,是在幼苗成活1-2年后的春、夏两季在幼苗根部1平方米的范围里清除杂草和地被枯落物并进行根部培土,以增加幼苗根部地温。适时进行带状清灌作业,带宽1m,这样可以加强透光和通风,减少病虫害对红松的影响。实验效果验证,采用扩穴增温抚育新技术的红松幼龄林优势树高达到4.56m,胸径达到7.17cm,而没有采这项技术的红松幼龄林优势树高只有2.13m,胸径只有3.65cm。

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