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闽楠混交异龄林择伐经营模式

2023-03-09   来源:国家林草局资源司

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1)森林对象或适用条件

适用于主导功能为水源涵养兼顾珍贵大径材生产目标的海拔300m以下,立地指数14以上丘陵区的闽楠混交林经营类型。

2)目标林相

树种组成:杉木、闽楠;层次结构:异龄复层混交;

林分密度和目标直径(或培育周期):

初期:林分密度:2500株/hm²,杉木直径15cm时,间伐强度30-40%,补植2-3年生闽楠幼苗。当杉木直径达到25cm,进行第二次间伐,强度为20%。并进行第二次闽楠补植。

过渡阶段:当杉木达到35cm以上时,闽楠目标直径为15cm,将杉木全部伐除,杉木蓄积量为300-450/hm²,留下闽楠,林分密度为900株/ hm²。

最终目标:闽楠目标直径40cm,闽楠蓄积量为600-750m³/hm²。

3)全周期培育过程

该类型大部分为针阔混交林。采取全周期经营设计:“确定目标树、伐除上林层、促进林下天然更新”的异龄复层混交林经营模式设计。


1.小班作业法设计案例

1)林分现状

树种组成和层次:杉木—闽楠混交复层异龄林主要样板林位于小金洞电话皂。以培育珍贵树种为目的,选择海拔300m以下,立地指数14以上10年的杉木林,林下补植闽楠比例组成为6:4的闽楠、杉木混交林。

林分密度:补植密度1500株/hm²。

发育阶段:林地处于森林竞争生长质量选择阶段。

立地条件和土壤肥力:群落生境条件看,小班处于较为平缓的山麓地带,水分条件很好,自然植被丰富;土壤肥力等级属于3级。

2)目标林相

杉木、闽楠混交树种组成,异龄复层混交层次结构。

初期:林分密度:2500株/hm²,杉木目标直径15cm时,补植闽楠幼树。间伐强度30-40%,补植2-3年生闽楠幼苗。当杉木直径达到25cm,进行第二次间伐,强度为20%。并进行第二次闽楠补植。

过渡阶段1:当杉木达到35cm以上时,闽楠目标直径为15cm,将杉木全部伐除,杉木蓄积量为300~450m3/hm²,留下闽楠林,林分密度为900株/ hm²。

过渡阶段2:在闽楠最终收获前15年补植闽楠,木荷,红豆杉,补植密度450株/hm²,给下一个经营周期闽楠幼树遮阴的环境,利于阔叶幼树生长。

最终目标:闽楠目标直径40cm,闽楠蓄积量为600-750m³/hm²。

3)全周期经营计划

采用适度经营的长周期大径材针阔混交林经营计划。

4)当前作业措施

保护和促进林下天然更新设计:针对未来林分的功能目标,在树种多样性较高的情况下,可选择针对性的树种进行人工促进,从培育“复层、异龄、混交”为目标的近自然经营则将天然更新视为森林自然自动力的一个最为明显和突出的表现特征。操作上对上层林分不构成危害的一切有利于林下更新苗生长的方法都是积极有效的。“割灌”能够减少灌草等植被对更新幼苗在生长空间和养分利用上的竞争;针对早期耐阴性树种在苗期采用侧方庇荫的方式减少直射光对其影响。促进天然更新的主要措施:割除缠藤、割除上方或侧方0.5-1m半径内的遮阴林木、灌木和杂草;在幼树根部做一个反坡向的鱼鳞坑来改善根部水肥状态。

1.示范林抚育作业示意图

 抚育间伐林分(左图)和未间伐林分(右图)

2.示范林抚育成效分析

1) 树种组成和多样性

上表是人工杉木纯林近自然化改造3年内作业林分与对照林分乔木树种的变化情况。其中杉木是上层的保留树种,其重要性指数(IV)值最大;后续的5 个树种为人工补植树种,作为高价值珍贵阔叶树种的闽楠3年来表现出极好的林下竞争生长特性,这个结果对后续补植培育树种的选择是非常有价值的;盐肤木3年来在林下一直是生长缓慢和缺乏活力的表现,尽管对其作为林下存活生长的特征还不能定论,但是在有其他选择的情况下不建议用其作为杉木纯林混交化的补植树种。

2)林分结构和稳定性

下图为两者的水平结构对比图,可以看出对照样地大阶林木不足,小径阶林木株数过大,势必会影响小径阶林木的进阶。经营样地经过抚育间伐后,经营样地的水平结构稍有改善,林分已初步呈现出复层混交林的林相。

从下表看,2017年抚育间伐后,小径阶林木总生长量虽比对照林分的少,但林木进阶较对照林分更加活跃,有利于林分结构的改善。同时,经营样地上层杉木生长量明显高于对照样地,说明抚育过后释放林分营养空间也有利于上层杉木的生长。

进一步看,在30-35径阶的林木株数占全林的2.2%,径阶蓄积量占全林的20%,径阶内单株林木对蓄积的贡献率是0.6%;在35-40径阶内的林木株数下降到全林的1.1%,但径阶蓄积量占全林的13%,径阶内单株林木对蓄积的贡献率是0.8%。由此林木株数和蓄积按径级的分布规律可以看出,森林中少部分优秀林木才是森林价值(这里以蓄积量为指标)的承载对象,森林经营中应该用尽可能的技术或处理来保障这部分优势木的生长环境,使其尽快长大,这是经营森林的核心技术内涵。

3)林木的生长与收获

由于样地设置时间为2015年,缺乏2012年补植前杉木纯林的数据。从2015年数据来看,由于补植了大量闽楠、红豆杉等,总体密度较大,为释放补植树种的生存空间,2017年抚育间伐主体为<5、5-10两个径阶,间伐后株数密度分别691株/hm²、583株/hm²。从表中可以看出,2018年蓄积增量为9.06 /hm²,对照林分仅4.54 /hm²,说明适时间伐确能提高林木的生长速度。其次,较大径阶的林木对全林生长的贡献也显著高于小径阶的,在30-35径阶的林木株数占全林的2.2%,径阶蓄积量占全林的20%,径阶内单株林木对蓄积的贡献率是0.6%;在35-40径阶内的林木株数下降到全林的1.1%,径阶蓄积量占全林的13%,径阶内单株林木对蓄积的贡献率是0.8%。

这些蓄积和生长的动态数据说明一个事实:森林的蓄积量随大径级林木出现和生长才开始快速提高,森林中少数优势林木个体是构成森林蓄积量和生长量的主体部分,也就是森林多种功能的主要承载对象。所以,用所有可能的经营措施让少数选择为目标树的优势林木个体快速生长,是当前我国森林经营中的最有价值的技术。

现阶段林下层的年龄为6年,仅在17年对林下层进行过一次间伐,抚育间伐量为7.36/hm²,间伐产生的经济价值不大,多用做种苗移植,随着时间的推移,抚育间伐所获得的活力木间伐量越大,产生的经济价值越高。

4) 森林生态系统整体活力和多种服务功能

对森林生态系统层面的认识目前可以从地上部分各组分间的作用关系、与地表微生物分解层关系、与地下土壤和根系子系统关系、与周围环境和气候要素关系等几个方面。

从上表可以看出,3块样地改造前林分固碳能力在1.3573~1.4213 t/hm²之间,改造后林分固碳能力在1.3869~1.6013t/hm²之间。其中:改造前5号样地固碳能力最低为1.3573t/hm²,改造后10号样地固碳能力最强为1.6013 t/hm²。虽然近自然改造时间仅有3年,但改造前后土壤固碳能力平均提升12.6%,其中5号样变化最为显著,提高了26.5%,这与生产力功能表现出来的规律一致,表明在近自然有利于提高林分固碳能力。

改造前3块样地平均土壤持水量、土壤容重及土壤孔隙度分别为33.55%、1.5026 g/cm³、56.46%;改造后平均土壤持水量、土壤容重及土壤孔隙度分别为36.47%、1.6502 g/cm³、59.82,改造前后三种土壤物理性质分别提高8.70%、9.83%、5.95%,说明近自然改造3年后土壤物理性质得到较为显著的提升。


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