防止木材生产伐区作业水土流失的措施

刘 振 海

(黑龙江省清河林业局，黑龙江 通河 150913)

在木材生产工艺过程中，伐区作业是木材生产的首要环节，也是最重要的木材生产阶段。伐区作业方式合理与否，将直接影响林地水土保持及整个森林生态环境。因此，采取合理的伐区作业方式，如采伐更新方式、集材方式、迹地清理措施，是防止伐区水土流失、保持森林良好的生态环境的关键措施。

1 采伐更新方式的选择

1.1 择伐、渐伐与水土保持

择伐是每隔一定的年限，把林分中部分成熟和应该采伐的林木进行单株采伐，把不应该采伐的林木继续保留在林地上，使采伐后的林地仍然保持复层异龄林。伐后的林中空隙逐渐被天然更新或人工促进天然更新的苗木所补充。渐伐是在较长时期内(一般不超过一个龄级)分2～4次伐掉伐区上的全部成熟林的一种主伐方式。渐伐的更新过程和采伐过程同时进行。在几级采伐过程中逐步为林下更新创造有利条件，留存的木材能对幼苗起保护作用。由择伐和渐伐的性质可知，择伐和渐伐都是将伐区的木材采伐一部分，保留一部分，利用保留的林木本身下种，依靠天然更新来恢复森林植被。因此，择伐和渐伐后的林地上既有良好的种源又有良好的森林环境，虽然有林中空隙，但没有大片林地裸露，空隙很快就会被天然更新或人工促进天然更新的苗木所补充，而更新起来的苗木又有良好的生长条件。所以，1～3a内便可完全恢复林地涵养水源的功能。据调查，择伐和渐伐以后，林地雨后径流量暂时有所增加，但在短期内的增加量并不很大，不会造成土壤侵蚀和冲刷。实践证明，择伐和渐伐是保持水土和环境的最理想采伐方式。地形地势条件对水土保持影响很大，陡坡和阳坡易干旱和水土流失，缓坡和阴坡较湿润，水土流失的可能性较小。在择伐和渐伐的作业中，对陡坡和阳坡的树木要适当地减少采伐强度，使保留的郁闭度相对大些。否则，暴雨过后，也可能出现程度不同的水土流失现象。

1.2 皆伐与水土保持

皆伐是在一个较短的时间内，将伐区上的林木全都伐除或基本伐除的一种主伐方式。伐后以人工更新为主，由于皆伐后森林环境改变比较剧烈，迹地生态环境与原林内差异很大，使森林的各种效能下降，阴性树种和对湿度敏感的树种不易更新，特别是水土保持和水源涵养作用明显降低。因此，皆伐方式的选择与采用，必须因林因地制宜。当地势平缓，阳性树种的林分，可适当采取皆伐方式，但皆伐面积要有所控制，否则极易造成水土流失、生态环境恶化。黑龙江省清河林业局部分皆伐伐区水土流失情况见表1。

表1 黑龙江省清河林业局部分皆伐伐区水土流失情况调查表

由表1可知，如皆伐方式采用不当，伐后更新不及时，很容易造成水土流失。在一般情况下，皆伐面积不宜超过5hm2，但当坡度平缓，土壤肥沃，容易更新的林地，也可扩大到20hm2。在实施皆伐作业时要注意，在两个皆伐区之间应该保留相当于皆伐面积的林带或者林块，只有等到皆伐迹地上更新的幼树生长稳定后，才能采伐保留带上的林木。

2 集材方式的选择

2.1 拖拉机集材

我国林区使用的集材拖拉机绝大部分是履带式。在集材过程中，由于沉重的机体和庞大的木材在地面上碾压与拖动，林地土壤被压实，通过的次数越多，压实越严重，特别是集材主道。集材道被压实以后土壤透水性会减低92%，细微孔隙会减少53%，使土壤容重增大35%。拖拉机在集材道上反复通过，将在集材道上留下许多车辙，雨后积于车辙中的水将土壤软化，拖拉机每经过一次车辙加深一次。由于道路的渗水速度和孔隙度分别降低，再遇雨，地表的径流速度加快，原来的车辙会被冲刷成条条小沟，产生水土流失。集材道压实严重者需要18a才能恢复原有的渗水性。黑龙江省清河林业局茂林林场拖拉机夏季集材造成水土流失情况见表2。

表2 黑龙江省清河林业局茂林林场拖拉机夏季集材水土流失情况表

由表2可以看出，集材的时间越久，水土冲刷流失越严重。据有关资料记载，伊春翠峦林业局20多年前夏季拖拉机集材主道上许多地段没有树木，而是深深的沟壑。类似的水土流失情况不但在我国林区存在，在美国西部林区拖拉机集材道上也有程度不同的水沟形成的水土流失，而且个别地区较为严重。在皆伐作业区拖拉机集材水土流失现象比择伐和渐伐作业区更为严重，这一现象已经引起林业科技工作者的极大注意。

2.2 悬式索道集材

用悬式索道集材时，木材的一端与地面接触，带动一些土壤砾石和地被物，雨后地表层有少量土壤被冲走，在大雨或暴雨后流失严重些。因此，用悬式索道集材后，对于地势陡峭，易造成水土流失的要采取相应的防止措施。比如，木材采运生产工艺要求在集材后将无利用价值的枝桠用索道运下散铺在土壤裸露的地方；当在装车场打枝时，在回空牵引索时将枝桠运到并散铺在裸露土壤的索道线路下。全悬式索道集材时，木材不与地面接触，对地表没有破坏，不会造成水土流失。侧向拖集时，因木材在同一地面上只通过2～3趟。所以，也不会因集材而造成水土流失。据调查，半悬式索道集材时，由于木材与地面接触，挪动一部分土壤、砾石地被物，不然更新时落地的种子极易与土壤结合，在比较疏松的土壤里，水分空气充足，种子发芽，幼苗生长的条件比较好。通过调查还发现，全悬式集材索道线路下的更新情况好于索道线路下的迹地；半悬式集材索道线路下的更新情况好于两侧。这与木材和地面接触的次数和范围大小有关。因此，悬式索道集材是一种能较好地保护森林环境、涵养水源、有利更新的良好集材方式。

2.3 畜力集材

肥犁小，重量轻，集材量多在2～3m3。因此，对集材道不但不能压实，而且畜力在地面踏过，对土壤进行翻动和疏松，有利于森林更新。另外，畜力集材最显著的优点就是保护幼树、保留木和林地，由于畜力集材机动灵活且每次集材量小，对地表破坏极轻微，很少产生土壤侵蚀现象，不会造成水土流失。据报道，德国、法国、瑞典等国家在抚育伐区集材，广泛使用牛马套子集材，认为这是有利于森林更新和水土保持的良好集材方式。众所周知，我国目前的森林资源状况是森林资源少，覆盖率低，林地生产力差，残次林相多，用材林可采资源严重缺乏，更重要的随着国家二期“天保”工程的实施，大幅度降低木材生产量，因材因地制宜，适当发展畜力集材，对保持水土、防止水土流失具有重要的现实意义。

3 合理的迹地清理措施

采伐迹地清理的方式有堆积法、散铺法和火烧法三种，每种清理方式适用于不同情况的迹地，各有利弊。堆积法和散铺法适用于植被较少，土壤瘠薄坡度较大的非皆伐迹地，在地势陡峭、峡谷、石塘较多，易发生水土流失的伐区，应尽量采用横山堆积法，将无利用价值的集材剩余物堆积在低湿、朽木或伐根上，任其自然腐烂；也可将采伐剩余物截成1m以下的小段均匀散铺于迹地上。堆积或散铺在林地上的剩余物可起到减缓雨后水流的速度，阻挡径流带下的泥土。堆腐和散铺清理方法还有利于改良土壤，可在较长时间内向迹地提供养分，增加土壤肥力，对森林更新起促进作用，以使裸露土壤的林地迅速成林。

火烧法适用于皆伐迹地清理，可彻底清除迹地上采伐剩余物，增加土壤灰分含量，提高地力，消灭病虫害，但清理面积较大，如果管理不善，一方面容易引起森林火灾，另一方面容易造成水土冲刷。在高山和陡坡地带，火烧以后，迹地上一切清除，遇有大雨或暴雨，迹地没有任何阻挡，会造成严重的水土流失。因此根据具体情况，选择合理迹地清理措施，对林地保护可起到积极的促进作用。

4 几点建议

(1)因林因地制宜确定采伐更新方式。在木材发区生产中，要使采伐有利于森林更新，有利于水土保持，发挥森林的防护作用。因此，确定木材采伐方式时，必须根据森林再生资源及立地条件等主要因素，不能只追求经济效益，片面强调以木材生产为主的采伐更新方式，而忽视对森林环境，特别是对森林赖以生存的土壤环境的保护。

(2)增加拖拉机集材道德密度，采取特宽轮胎拖拉机集材。我国东北林区拖拉机集材比重占86%左右，如果为了保护森林生态环境而完全取消这种集材方式是不现实的。可以增加集材道密度，使单位面积上通过拖拉机的次数减少，采用特宽轮胎拖拉机集材，以减少对地面的破坏。我国林区使用的J—80拖拉机，轮胎最大宽度61.3cm，而加拿大从1980年就开始使用173cm超宽型高浮动低压轮胎。通常的集材道要占伐区面积的18%～36%以上。

(3)大力发展有效保护林地、保护生态环境的索道集材和畜力集材。索道集材在国内外已有成功的经验，畜力集材可试验采用聚乙烯塑料肥犁，轻巧耐用，与地面的摩擦系数较小，一年四季皆可集材。

总之，虽然实施国家二期“天保”工程，木材采伐量大幅度调减，但仍然有木材生产，并且存在因伐区木材生产作业不当造成伐区水土流失，破坏森林生态环境，不利于森林生态恢复。因此，采取合理的采伐更新方式、集材方式、迹地更新方式等有效措施，对防止伐区水土流失、保持水土和恢复森林生态功能的作用十分重大。