栎类中幼龄林抚育成效浅析

李三成，贠军现，王顺兴



栎类中幼龄林抚育成效浅析

李三成，贠军现，王顺兴

（汝阳县国有大虎岭林场，河南 汝阳 471200）

大虎岭林场通过4组的抚育样地调查，对抚育样地与未抚育样地进行分析检验结果表明：抚育样地与未抚育样地之间的林木蓄积量、林木胸径、树高生长均表现差异显著，林木的蓄积量、胸径、树高生长明显增加，改善了林分质量。从实验结果看：可根据需培育的林分的目的不同而采用不同的间伐强度，抚育间伐强度在15%~20%之间，林木蓄积量增长率达90%~110.9%左右，而间伐强度在20%~30%之间，林木蓄积量增长率达50%~98.36%左右，通过5年对比试验抚育样地比未抚育样地蓄积量平均增长率为31.18%。因此，在中幼龄林抚育前期、中期，以培育中小径材为主的林分，则间伐强度应在15%~20%，若到中期以后，需培养大径材的林分，则间伐强度应在20%~30%之间。

中幼林；抚育成效；生态效益

近年来开展中幼龄林抚育，调整了森林的林分结构，减小了林木密度、为保留林木创造了较好生长环境条件，可较大提高林木的年生长量，增强了林木的抗逆性，进而大大提高保留部分森林整体的生态防护效能；由于林分结构的调整，枯死木、濒死木、被压木的清除，森林火灾和病虫害发生的概率也大为减小，保留木的快速生长更有利于森林固碳，增加森林碳汇，加之其增强的涵养水源、保持水土、净化空气、调节小气候，优化森林生态环境，发挥森林的多种功能，满足社会多样化需求[1~3]。为此，国有大虎岭林场根据本场生产经营实际情况，开展森林抚育对比试验，探索森林抚育成效，创新森林经营管理模式，增强林场自我发展活力，为本地区森林抚育提供科学依据。

1 试验地概况与试验方法

1.1 试验地概况

2011年度河南省林业厅批复大虎岭林场中幼林抚育任务701.67 hm2，作业设计740.27 hm2。为了搞好抚育，需探索出一套合理的抚育技术，结合本场抚育工作特设抚育成效监测调查。试验地设在大虎岭林场的西山工区和场部工区。其中，西山工区为土门沟处的6林班3小班和大水坑处的2林班7、12两个小班，场部工区的4林班11、12两个小班。实施时间为2011年11月至2012年3月底，实施面积为740.27 hm2。位于汝阳县城北12 km大虎岭山上，地理坐标为北纬34°13′~34°14′30″，东径112°26′~112°35′之间，海拔在500~750 m之间，最高海拔778 m，属暖风带大陆性季风气候，四季分明，冷热适中，特点是春暖多风，夏热多雨，秋爽日照长，冬寒雨雪少。年均气温13.5℃，年均降雨量669.1 mm，多集中在7、8、9三个月，占全年降水量的50.5%，全年无霜期215 d，平均日照时数为2 212.5 h，日平均气温大于0℃的活动积温 5 168℃，稳定通过5℃的积温高达4 983.9℃。土壤以棕壤土，砂浆黑土为主，有机质含量丰富，主要分布在山体中上部，土层相对较薄。主要树种；栎类、侧柏、刺槐、油松等，树龄20~35 a左右，林分郁闭度0.8~0.9，林下植被灌木类有酸枣、荆条、紫穗槐、白腊条等，草本植物以蒿类、荩草、白草、黄被草、地芋、桔梗等，盖度达40%。林分总体密度大，自然整枝严重，出现了部分枯死木、病腐木、濒死木、弯曲木等不良林木。

1.2 试验方法

抚育方法以生态疏伐为主，部分林分结合卫生伐措施，同时结合定株抚育，以清除生态功能明显降低的自然灾害木。

抚育成效调查采用固定样地调查方法，抚育林地和未抚育林地样地4组，树种为栎类纯林。其中我们还设置了1组栎柏混交试验，栎柏混交试验只作参考。样地面积为1 000 m2的正方形（31.7 m×31.7 m）或长方形，对样方内树木进行每木检尺，测定树高及胸径，对需要伐除的丛生木、竞争木、病虫木、断梢木、弯曲木进行打号标记。

工程量计算根据汝阳县当地实际的山区劳动量，2009和2010两年间该场抚育采伐用工量、车辆运输量及各抚育作业区林地实际情况测算，每抚育0.1 hm2需273.6元。其中，用工3个，每工值为80.0元，折人民币240.0元（2011年），其他费用包括车辆集材运输、油锯设备及燃油、工棚安置等每0.1 hm2需33.6元。抚育作业完成后，由县林业局林政股、造林股和林场共同组织专业技术人员进行现场调查、检查实际抚育情况。

2 结果与分析

2.1 调查结果

4组样地（0.1 hm2），原设置样地其立木株数、立木蓄积量相差不大。抚育样地的抚育强度设计为15%~30%之间，实际抚育强度在15%~20%之间的，4组间抚育样地蓄积量增长率均在90%~110.9%。而抚育强度大于25%，4组间抚育样地蓄积量增长率均在40%~50%。相反未抚育样地则相对较低，从对比试验中可以看到抚育与未抚育样地间成效不明显，但是树高、胸径、蓄积量增加明显高于未抚育样地。从栎柏混交林的一组试验中也可以看到抚育样地比未抚育样地的蓄积、胸径、树高增长量都高于未抚育样地（详见表1、2）。

表1 2015年监测2011年度栎类纯林（未抚育）标准地调查林木蓄积增长效果

注：标准地面积：0.1 hm2

表2 2015年监测2011年度栎类纯林生态疏伐林木蓄积增长效果

注：标准地面积：0.1 hm2

2.2 试验T检验

根据调查结果，对二样本分析检验结果显示：在0.05%的置信水平下，4组抚育样地的“林木蓄积量、平均胸径、平均树高”与未抚育样地的“林木蓄积量、平均胸径、平均树高”生长差异显著，其检验T值实际为2.97，均大于临界（理论）T0.05值2.45，小于临界（理论）T0.01值3.71，即为差异显著。为了探索森林抚育最佳成效，还需进一步进行抚育成效监测试验，以找到最佳的抚育措施技术方案。

2.3 抚育的效益

2.3.1经济效益

2011年抚育面积为740.27 hm2的林地中，以4个标准地平均蓄积，可得到此次抚育木材增长量 5 285.53 m3，其中可用规格材3 699.87m3，非规格材为1 585.66 m3。按当前（2015年）我场木材出售竞标价格，规格材400元/m3计算，价值147.99万元，非规格材按340元/t计算，价值53.91万元，此次抚育木材增长效益201.9万元。

按照2011年抚育设计标准，共计消耗林木蓄积3 306.22 m3，预计为社会提供坑木材、木耳杆、枝柴等各类木材2 149.04 m3，其中可用规格材 1 396.88 m3，按价格400元/m3计算，价值55.87万元，各类枝柴752.16 m3，价值约18.05万元，共计为林场创造73.92万元。

2.3.2生态效益

大虎岭林场地跨黄、淮两大流域分水岭，生态区位重要，这里的森林不但为汝阳县创造了优美环境，而且又涵养杜康河的水资源，为杜康造酒提供了优质水源。近年来开展中幼龄林抚育，调整了森林的林木密度、林分结构，为保留林木创造了较好生长环境条件，可较大提高林木的年生长量，增强了林木的抗逆性，进而大大提高这部分森林整体的生态防护效能。由于林分结构的调整，枯死木、濒死木、被压木的清除，森林火灾和病虫害发生的概率将大大减小。保留木的快速生长更有利于森林固碳，增加森林碳汇，增强水源涵养、保持水土、净化空气、优化森林生态环境，发挥了森林的多种功能，满足社会多样化需求。

本次调查侧重点为蓄积量，我们用5组固定样地的总平均值，计算中幼林抚育后森林增长的生态效益。

固碳释氧效益：依据植物光合作用的方程式推算：CO2（264 g）+H2O（108 g） →葡萄糖（180 g）＋O2（192 g），森林植物光合作用时，林木每产生1 t干物质需吸收CO21.62 t，释放O21.2 t，并在此过程中将太阳能转化为化学能存储在碳水化合物中。测算出抚育样地林木蓄积量的增长量，抚育样地蓄积量的平均值高于未抚育样地0.714 m3， 每公顷抚育样地比未抚育样地蓄积量高出7.14 m3，在740.27 hm2抚育林地中，总计抚育后林木蓄积比未抚育林木蓄积多增长5 285.53 m3，以每立方米木材转变为0.48 t干物质计算[4-6]，得出生物量为 2 537.05 t，同时得出抚育林地相比未抚育林地多吸收CO24 110.02 t，多释放O23 044.46 t。参考北方森林固定CO2造林平均成本273.3元/t计算[7-8]，根据近年来的造林成本推算出林场森林生产氧气的成本为每吨369.7元。抚育样地比未抚育样地多增加固碳效益为112.33万元，释放氧气效益112.55万元。经调查计算，抚育项目实施后，森林净化了生态环境，增加固碳释氧效益为224.88万元。

转化太阳能效益：太阳能被树木吸收后，其能量体现主要是燃烧，其价格可用石油、煤炭、木柴等燃烧价格类比计算。其中阔叶树的参考热值为每千克18 887千焦，煤炭的平均参考热值按每千克29 000千焦，按当前市场煤炭价格每吨220元进行折算。大虎岭林场2011年度抚育后森林增加生物量为2 537.05 t干物质，根据以上原理，可计算出中幼林抚育储能效益总价值为36.35万元。

本次抚育后森林生态效益增长价值量为261.23万元。

2.3.3社会效益

大虎岭林场2011年项目承包时按每抚育0.1 hm2需273.6元。其中，用工3个，每工值为80.0元，折人民币240.0元（2011年），其他费用包括车辆集材运输、油锯设备及燃油、工棚安置等每0.1 hm2需33.6元。抚育面积740.27 hm2林木，增加当地农民工22 208个工，总计用工费为177.66万元。

3 结论与讨论

3.1 结论

经估算，740.27 hm2中幼林经过生态疏伐、卫生伐、定株抚育实施后，可增加生态效益261.23万元，直接木材效益275.82万元，增加当地社会用工22 208个工，总计用工费为177.66万元。另计车辆集材运输、油锯设备及燃油、工棚安置等每0.1 hm2需33.6元，需开支24.87万元。其总体效益为334.52万元。

本次4组抚育固定样地试验，在0.05%的置信水平下，样地的“林木蓄积量、平均胸径、平均树高”与未抚育样地的“林木蓄积量、平均胸径、平均树高”生长差异显著，其检验T值实际为2.97，均大于临界（理论）T0.05值2.45，小于临界（理论）T0.01值3.71，即为差异显著。为了探索森林抚育最佳成效，还需进一步进行抚育成效监测试验，以找到最佳的抚育措施。

3.2 讨论

从实验结果看，抚育样地与未抚育样地之间的林木蓄积量、林木胸径、树高生长均表现差异显著，林木的蓄积量、胸径、树高生长明显增加，改善了林分质量。抚育间伐强度在15%~20%之间，林木蓄积量增长率达90%~110.9%左右，间伐强度在20%~26.4%之间，林木蓄积量增长率达50%~98.36%左右。因此，在中幼龄林抚育前期、中期，以培育中小径材为主的林分，则间伐强度应在10%~20%，若到中期以后，需培养大径材的林分，则间伐强度应在20%~30%之间。通过本次试验，进行认真总结，以便找出最合适的间伐技术指标和办法，确保林木蓄积以及各类生态效益得到最大限度的发挥。

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（责任编辑：王团荣）

2015-07-25

李三成（1963-），男，汉族，河南省洛阳市汝阳县国有大虎岭林场，副场长、林业工程师，主要从事营林生产和科技推广应用工作。

S 792.18

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1003-2630（2015）04—04-0044