穆棱地区杨桦次生林三维空间经营技术短期效果分析

徐衍桓 徐绍海

(海林市二道河子镇林业站,黑龙江 海林 157132)(辽宁林业职业技术学院，辽宁 沈阳 110101)

穆棱地区杨桦次生林三维空间经营技术短期效果分析

徐衍桓 徐绍海

(海林市二道河子镇林业站,黑龙江 海林 157132)(辽宁林业职业技术学院，辽宁 沈阳 110101)

本文对以黑龙江省东南部山区杨桦天然次生林为研究对象，以穆棱林业局为典型案例，通过水平空间-垂直空间调节-促进自然演替三维空间经营技术对杨桦天然次生林开展经营研究，并开展了施肥集约经营技术试验。研究表明：三维空间经营技术不但可以改善林分水平分布，短期内降低了林分平均高与平均胸径，而且可以提高单位面积蓄积生长量，是杨桦天然次生林可取的经营技术，施肥集约经营技术可以有效提高人工更新云杉幼苗高生长。

次生林 杨桦 经营技术

天然次生林如何经营，一直以来是森林经营问题的热点之一，20世纪50年代以来，很多学者对我国天然次生林经营问题进行了全面探索。随着经营理念及理论、实践的发展，人工林经营技术的进步，新的森林空间、分布、等测量指标的提出及广泛使用，天然次生林的经营理论和技术也不断的进步。现存针对东北地区次生林，特别是杨桦次生林的研究，多集中于林分结构特点、形成、实际经营工作经验总结等方面的研究[1-3]；针对有代表性的杨桦天然次生林分的长期研究工作较少[2-3]，可以说尚属空白。本研究以黑龙江省东南部山区典型杨桦天然次生林为研究对象，借鉴近自然经营理念、目标数和栽针保阔经营方法，以水平-垂直-时间三维空间立体经营技术为手段，对杨桦天然次生林开展长期研究。本文对经营效果进行了总结。以期为次生林经营，进而为天保二期工程如何实施，提供技术参考。

1 研究地区气候及自然条件

穆棱林业局代马沟经营所地理位置东经130°4′，北纬44°27′，海拔高度548～817m，年均气温1.5～1.7℃，年平均降水量在460～500mm，土壤多属山地暗棕壤，黑土层厚度在10～30cm之间。

穆棱林业局代马沟经营所的原生群落为以红松占优势的针阔混交林，由于20世纪五十年代初的一次火灾过火，形成以杨桦为主的次生林，经营面积为1.5008万hm2，其中林地面积1.3478万hm2，森林覆盖率79.56%，活立木总蓄积142.36万m3，中幼龄林面积为8662hm2，蓄积68.9万m3分别占有林地面积和蓄积的72.53%,49.33%，成熟林占有林地面积和蓄积的比例为1.47%,1.89%，经营区内无过熟林。大量的中幼龄林为次生林，其中杨桦次生林占整个有林地总面积的88%(含人工混交林)，占立木蓄积的86%(含混交及少量伴生树种)。经营好这些次生林对代马沟经营所意义重大，对穆棱地区乃至整个张广才岭地区次生林的经营都有借鉴意义。在前期研究基础上，研究者从2012年开始对穆棱地区特别是代马沟经营所的杨桦天然次生林进行了三维空间立体经营研究工作，本文对其中林冠下人工更新红松幼苗促进次生林向以红松占优势的针阔混交林演替的研究进行报告分析，希望为本地区的次生林经营提供参考。

2 研究方法与措施

2.1 研究方法

2.1.1利用水平-垂直-时间三维空间立体经营杨桦中幼林技术，通过间伐对林分进行了水平空间调节，调节立木之间竞争关系，释放生态位，为人工更新幼苗提供生长条件。即通过林冠下引进红松和云杉苗，形成珍贵针叶树更新层对垂直空间进行了调节，为形成异龄复层林提供树种及生长条件。

2.1.2利用前期研究形成的经营密度管理图确定林分间伐强度为12%，确定林冠下超前更新最佳密度为1500株/hm2。

2.1.3为促进人工更新幼苗生长，对幼苗周围进行3年穴状割灌处理，随着林木的生长利用经营密度管理图调整经营密度，进行水平空间调节，进行生长间伐，促进保留木，目标树生长。

2.1.4示范林地集约化经营即林地施肥对上层林木与更新层林木的双重效应，林地穴状施肥增加林木和更新苗生长。

2.2 研究措施

2.2.1水平空间抚育间伐技术

林分进行水平空间密度调节，初次间伐强度控制在12%。保留红松、云杉幼苗幼树，降低红松、云杉生长竞争，促进其生长。伐除红松、云杉附近影响其生长的竞争树，其余林木不做任何处理，保留自然状态。

2.2.2引进珍贵针叶树技术

进行生长抚育间伐后进行清林操作。清林采用穴状清林法，穴状整地，分别引进S2-2年生健壮红松、云杉幼苗，栽植方式为林窗造林，造林时间为2014年4月25日。

2.2.3集约经营施肥技术

结合生长抚育间伐和人工进行更新措施，施用磷酸二铵5.1hm2。施肥量每株施肥100g，即每公顷100kg，穴状施肥后掩埋施肥穴。施肥时间为2014年5月20日。

3 试验数据与分析

2012年冬对示范林进行了调查，利用经营密度管理图确定林分间伐强度为12%，林冠下确定超前更新最佳密度为1500株/hm2；保留红松、云杉，降低其生长竞争，伐除其附近影响其生长的竞争木。由于伐除了一部分老狼木，水平空间调节后林地郁闭度从0.8下降到0.6，试验林分平均胸径从14.23cm下降到13.64cm，试验林分平均树高从12.41m下降到10.91m，公顷保留株数1180株，公顷蓄积从229.06下降到110m3。试验林分的林分立木密度、公顷株数、蓄积、林分平均高、林分平均胸径在间伐前后的对比，见表1。

表1 试验林分在间伐前后的对比

由上表1可以得出以下结论：通过水平空间和垂直空间调节技术调整后，林分树种组成发生显著改变，试验林分树种组成为从4桦2杨2椴1色+水红榆黄改变为4桦2杨2椴1色+红榆黄；从弹幕面积立木密度来看，间伐前，林分密度为从1341株/hm2下降到1180株/hm2；从整个林分立木蓄积量衡量，蓄积从229.06m3/hm2下降到110.0m3/hm2；杨桦树所占比例略有提高，达到77%以上；试验林分平均高与平均胸径也相应稍稍降低，分别从间伐后林分平均树高从12.4m、14.2cm下降到10.9m、13.6cm。

研究者于2016年11月对试验林分进行了再次每木检尺，依据调查数据林分各个树种的生长及林分平均蓄积与2012年间伐后的对比情况见表2。

表2 试验林分5年后立木及林分情况统计表

由上表2可以得出以下结论：实施三维空间立体经营技术以来，试验林分公顷立木蓄积从110.0m3增长到172.74m3，5年年平均年增长量达到12.55m3。

三维空间立体经营技术的重要技术之一就是时间维度的促进措施，很多研究表明人工可以促进森林生态系统的演替，可以缩短达到演替顶级的时间，本研究开展人工引进珍贵针叶幼苗技术和引进幼苗林地定向施肥双重技术来促进杨华天然次生林向阔叶红松林演替进程。经过4年的试验，研究者2016年秋天，对林冠下人工栽植云杉、红松幼苗及定向施肥技术试验后幼苗高生长情况进行了调查，数据如表3。

表3 人工更新与定向施肥试验幼苗高生长表

由表3可以得出以下结论：在水平、垂直与时间维度的立体经营技术下，对照试验样地的人工更新红松云杉幼苗4年高生长分别为8.23cm和7.8cm，比较来看，间伐+施肥样地的红松、云杉幼苗高生长分别达到12.34cm和12.15cm，与对照相比提高49.94%和55.77%；间伐+不施肥样地的红松和云杉幼苗分别为10.15cm和9.25cm，与对照相比提高23.33%和18.59%。

4 结论与建议

(1)三维空间立体经营技术短期内降低了林分平均高与平均胸径。分别从间伐后林分平均树高从12.4m、14.2cm下降到10.9m、13.6cm；

(2)三维空间立体经营技术6年来，增加了林分蓄积年均生长量。试验林分公顷立木蓄积从110.0m3增长到172.74m3，5年年平均年增长量达到12.55m3；

前期研究数据，相同林分单位面积年均蓄积生长量为5.8m3；

(3)空降调节、定向施肥集约经营有效提高了人工更新幼苗高生长。

[1]王剑波，李凤日，张雪莹.穆棱地区天然次生林空间结构研究[J].森林工程，2011，27(3)：17-20.

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Short-termEffectofThree-dimensionalManagementTechnologyonNaturalPoplar-birchSecondaryforestry

XuYan-huanXuShao-hai

(First-author′s address: Erdaohezi forestry station of hailin city , Harbin, 157132, Heilongjiang, China)

In this paper, three-dimensional management technology is applied on natural Poplar-birch secondary forestry, fertilization technology also.The result show us that three-dimensional management technology can improve the distribution of stand tree ,and descend the DBH and stand height in short-term but improve the annual growth of cumulation.Fertilization technology can improve the height gowth of spruce seedlings.

secondary forest; Poplar-birch; management method

作者简介：徐衍桓(1962.10-)，男，中级工程师，海林市二道河镇林业站站长。1986年毕业于齐齐哈尔大林校森保专业，2015年毕业于东农园林专业，学历专科。通信地址：海林市二道镇政府，邮编：157132。

2017-12-19

徐永飞

校对王 卉