刍议森林经营中优化林分空间结构的运用
2012-07-09刘乃辉杨春华王伟杨锐
刘乃辉 杨春华 王伟 杨锐
摘要:随着人类不断理解森林结构和功能,森林的主要功能不仅为提供木材,更是维护整个生态系统的健康与稳定。科学的森林经营,应建立在空间结构与功能的关系基础之上,林分的结构越合理,则林分的稳定性越高、功能越强。本文就森林经营中优化林分空间结构的运用进行思考与分析。
关键词:森林经;优化;林分空间结构;运用
森林是陆地生态系统组成最复杂、生物种类最丰富、稳定性最强、功能最完善的生态系统。森林的结构、演替过程和诸多关系等详细信息也逐渐作为森林经营的前提,其中涉及单木空间关系的林分空间结构,及其空间关系的描述和解释,已成为森林结构研究的焦点,越来越受到人们的重视。森林的结构决定了森林的功能,因此必须从结构入手评价经营措施。分析和描述现有林空间结构的目的,在于探究不同经营措施的效果,为合理经营森林提供依据。一种好的改造模式不仅要能充分发挥林地生产力,还要保护森林的生态环境,使得社会效益最大化。
以前对经营效果的分析,较多注重林木的生物量、蓄积、冠幅、树高、成活率、地径、保存率等生长状态方面评价,而忽视了对结构特别是林分空间结构的分析。此外,评价一种改造模式的优劣,不仅需要对改造后短期内林分的状态进行评价,更重要的是对成林后的林分状态进行研究。
1 林分空间结构分析
1.1 林木的分布格局、属性在空间上的排列方式称为林分的空间的结构
空间的结构决定了树木空间生态位与竞争势,在很大程度上决定着经营空间的大小、林分的稳定性和发展的可能性,所以怎么才能合理的、科学的利用采伐来优化林分的空间结构,是森林经营者重要研究的热点问题,而基于空间结构分析的经营方案的优化设计,是目前国际上森林经营研究的一个重要方向。从空间结构的变化对Fagus sylvatica L(山毛榉林)的疏伐试验结果进行分析,Daume等以结构参数大小分化度和混交度的二元分布,提出了模拟疏伐的疏伐优先指数,Albert研制了基于空间结构参数的疏伐分析软件,汤孟平通过建立林分择伐空间优化模型来确定采伐木,优化的目标函数中考虑了竞争指数、林分聚集指数和混交度,安慧君以空间结构参数为基础分析了Pinus koraiensis Sieb. et zucc.(阔叶红松林)的空间结构,并对以结构特征为基础的采伐木选择进行了讨论。本文在前人的研究基础上进一步的讨论优化林分空间结构的经营方法。
1.2 分析林分空间结构的基础是对林分空间结构的准确描述
过去常用的描述林分的参数,比如:林分生长量、直径分布、林分密度和树种比例提供了许多统计信息,但大多不含空间信息。目前应用的含有空间结构信息,主要有3个林分空间结构参数,体现树种空间隔离程度的树种混交度,配合树种比例说明树种多样性,反映林木个体大小的大小比数,以及描述林木个体在水平地面上分布格局的角尺度。林分中任意一株单木(参照树),与它周围的四株最近相邻木,就构成了基本的结构单,参照树和其相邻木之间的关系,就构成了基本的林木空间关系。3个参数的计算都是建立在这种基本结构单元的基础上。
2 优化林分空间结构的运用
2.1 尽可能以同地段原始林为模式
从当前水平来看,未经人为干扰的原始林空间结构最佳,经历了万千岁月的自然演替、自然选择,林木之间的空间关系多样、复杂,高度协调发展,原始林的生态效益远远高于其它类型的林分。因此对于其它林分来说,原始林的空间结构就是森林经营的方向。
2.2 遵循总量控制的原则
尽可能的减少对森林的干扰,每次采伐的总量要控制在不超过总蓄积15%左右,在同地段原始林保存完好或者经过轻微干扰现已恢复的天然林区,采伐后所经营林分密度不低于原始林密度。
2.3 遵循生态有益性的原则
采用单株采伐,禁止皆伐,保护森林环境,保持林冠的连续覆盖,相邻大径林木不同时采伐,按树高一倍的原则确定下一株相邻最近采伐木,不采伐稀有或濒危树种的单木,保护林分的树种多样性,不过量采伐林木,保持林分的可持续性和稳定性,以乡土树种为主,选用生态适宜种增加树种混交,保护天然林分更新。
2.4 主要建群种的经营
大多数的原始林树种众多,关系错综复杂,想在所经营林分内重建这些关系是不现实的。所以,经营时以调节林分内主要建群种的空间结构为主,保持建群种的生长优势并减少其竞争压力。例如,在森林空间结构上,可将群众划分为不同的大种类群,以使森林结构具有层次性。
3 结语
综上所述,近自然的森林经营理论(恒续林模式)是实现森林可持续经营的有效途径。优化林分空间结构的森林经营,注重改善林分空间结构状况,按照森林的自然生长和演替过程安排经营措施。针对每一种林分具体分析其空间结构状况,包括林木的水平分布格局、树种的混交度和大小比数等,在允许的采伐量范围内调整林分的空间结构。
参考文献
1惠刚盈.角尺度一个描述林木个体分布格局的结构参数[J].林业科学,1999(1)
2惠刚盈,胡艳波.混交林树种空间隔离程度表达方式的研究[J].林业科学研究,2001(1)
(责任编辑舒丹丹)