国有林场杉木人工林定株经营技术探讨

张发游　雷先珠

摘要：以福建省宁化国有林场人工林目标树定株经营实践为基础，总结提出了人工林定株经营技术的理论基础、培育模式、基本方法、技术措施等主要内容，并对2014年实施定株经营的杉木人工林布设监测样地进行调查和分析。结果表明：定株经营培育措施对林木的生长有较大影响，投入产出成效显著;杉木幼龄林实施定株经营技术措施6年后，定株经营样地的林木在平均胸径、平均树高及蓄积的增长均高于对照样地;杉木定株经营样地总体蓄积量增长比对照样地增长多4.8 m3，高出40.3%，定株目标树蓄积量增长比对照目标树蓄积量增长高出70.7%，蓄积年生长量高出100%，定株经营投入产出比达1∶11.1，人工林定株经营技术对国有林场精准提升森林质量、科学培育大径级优质林木具有较好的参考价值。

关键词：国有林场;人工林;目标树;定株经营

中图分类号：F326

文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2020）13-0098-04

1 引言

国有林场是国家培育和保护森林资源的林业生产事业单位，大部分是20世纪50年代时，为了消灭荒山，由政府投资成立的。2019年国有林场改革后全省省属国有林场从106个优化整合为84个。经过60年的努力，福建省省属国有林场以全省4.6%的林地培育出占全省8.3%的蓄积量，在森林资源培育、生态保护、森林经营示范、林业科研等方面取得显著成效，省属国有林场已成为全省重要的生态保障基地、森林经营示范基地、林木良种繁育基地、林业科研与教学基地，以及木材战略储备基地，在全省林业建设中发挥着骨干示范作用[1～3]。但在新的时代，如何推进国有林场向高质量高水平发展，如何精准提升国有林场森林质量，为社会提供更优质的林业产品，笔者在多年的森林经营生产实践中不断探索，提出人工林目标树定株经营技术模式（以下简称定株经营），并从2013年开始结合森林抚育开展定株经营试点，并进行了技术总结和试验对比，以期为国有林场今后精准提升森林质量和科学培育大径级优质林木提供技术参考。

福建省宁化国有林场位于福建省西部，地理位置为N26°14′40″～26°14′45″，E116°37′32″～116°38′3″之间，海拔在330～450 m，地貌类型以丘陵、低山为主。气候属亚热带季风气候，温和湿润，雨量充沛，年平均气温15～18 ℃，无霜期214～246 d，年降水量1700～1800 mm，平均日照1757 h。土壤以红壤为主，pH值在5.5～6.5之间，呈微酸性。土层中厚，表土层薄，立地条件中等，Ⅲ类地占56%。林场经营面积为7069.6 hm2，乔木林面积6428.4 hm2，森林总蓄积量83.1万m3。

2 定株经营的理论基础

定株经营以森林可持续经营、近自然经营及目标树作业法等国内外森林经营先进理论与技术为基础，采用成熟先进的森林作业技术及精准化作业措施，对林木生长全周期开展科学经营。

3 定株经营的培育模式

以林木数量“株”为基本经营单位，以目标树全周期定株培育为主要方式，实施科学精准的经营作业措施，收获大径级优质林木，并充分发挥森林的多种功能，培育健康稳定优质高效的森林生态系统。

4 定株经营的基本方法

4.1 精细设计

按适地适树原则，定好造林树种和目标树种，按“株”数来进行量化设计配置。包括对林道布设、初植密度、种植点配置、树种搭配及混交栽培模式、各林龄阶段树种结构、培育目标、经营措施等林木经营全周期进行全面系统的精细设计，并严格执行。

4.2 精准抚育

常规抚育和目标树定株抚育相结合，重点采取“选优定株建档、定株扩穴施肥、定株修枝”等定株经营关键抚育技术措施。

4.3 密度调控

根据林分状况和定株目标树生长需要，及时开展抚育间伐。采取林木分类标号跟班施工，适时伐除影响定株目标树的干扰树，调控林分密度，始终保持定株目标树有较好的生长空间。

4.4 主伐方式

目标树达到培育目标直径（胸径45 cm以上）后运用单株木择伐作业法和群团状择伐作业法按株设计采伐，以获得大径级优质木材。

4.5 全周期经营

按山场小班树种及定株目标株数，集成现有森林资源管理信息技术，建立林分全周期定株经营大数据信息管理系统，为森林培育、管护、利用提供全面的决策咨询，对林木生长全周期进行科学经营管理。

5 定株经营的技术措施

5.1 割灌除草

当灌草达到一定覆盖度，对定株经营林分进行割灌除草、除萌修枝。作业时，注重保护珍稀濒危树木以及有生长潜力的乡土阔叶树，以利于调整优化林分结构。

5.2 抚育间伐

按照抚育采伐设计保留株数及“三砍三留”原则实施间伐作业。施工中注重保护珍贵树種和目标优势木，适时调整林分密度，促进林木生长。

5.3 选优定株

从林分长势良好区域选择达到平均胸径以上的优势木作为定株经营目标树，每亩选择40～60株，采取“三看三选”方法精心选优定株标记。即一看上选高的：选取顶稍完整、冠幅均匀、长势旺盛处于林分上层的树木;二看中选大的：选取树干粗壮、通直圆满、侧枝均衡的树木;三看下选直的：选取树干基部无空裂、无弯曲、无病虫、少萌蘗的树木。选定目标树后用具明显颜色的树木标记漆在树高1.5 m左右位置处绕树一圈进行喷漆标记，检量胸径，估测树高，并按小班树种做好定株记录。

5.4 定株扩穴与施肥

在已选定标记的目标树周围进行扩穴松土，并在树干基部内侧沿水平方向开出长1.2 m、宽0.8 m的反坡小平台。然后在平台内侧边沿开0.4 m×0.2 m×0.15 m的施肥沟，每株施复合肥0.25～0.5 kg，并覆土填平。

5.5 定株修枝

对选定的目标树进行第一轮人工修枝，修去枯死枝条及树高1/3以下的全部侧枝;进行第二轮修枝，修去枯死枝条及树高1/3～1/2以下的全部侧枝。修枝时用锋利的钢质手锯+梯子或高枝锯，自下往上修枝，紧贴树干切口平滑，不伤树体[7，8];将修剪的枝条平铺目标树下方。

5.6 林下套种

对杉木马尾松近熟林择伐后套种闽楠、闽粤栲、米槠、枫香等乡土珍贵阔叶树种，并加强抚育管理，促进形成复层混交异龄林，优化林分结构，提升森林功能。

5.7 林道布设

根据定株经营需要，科学规划布设林道。充分利用前茬采伐集材道路，整地时提前完善营林作业和林木采伐收获及经营管理所需的林道修建。

5.8 建档管理

对定株经营项目的小班实行专项建档，布设监测样地，开展定期调查及成效评估，形成系统完善资料，建立定株经营信息管理系统。

5.9 宣传管护

选择交通条件及区位较好的地块建立定株经营示范片，做好宣传示范推广;加强巡山护林，责任管护，利用无人机、视频监控等先进技术，完善定株经营“森林三防”体系，全面保护定株经营成果。

6 定株经营试验对比分析

6.1 人工杉木幼龄林定株经营效果

6.1.1 试验地概况

试验地点位于宁化国有林场黄竹坑工区66林班12大班6小班，N26°09′～26°39′，E116°31′～116°44′之间，海拨在300～1000 m，小班面积14.3 hm2，前茬林分为杉木马尾松人工林。2006年秋季主伐皆伐，同年冬季炼山整地，挖明穴回表土（50 cm×30 cm×30 cm），2007年春季造林栽植，初植密度3000株/hm2，造林树种为杉木，造林当年至第3年连续抚育4年。

6.1.2 试验设计与调查分析

2013年进行抚育间伐，间伐后林分密度1800株/hm2，2014年4月分上、中、下不同坡位布设3个监测样地和3个对照样地，样地面积0.067 hm2，先对每个样地进行本底数据调查，调查每株树木的树高、胸径，每个样地选取50株优势木作为目标树，编号并作好标记。5月对监测样地已选定标记的目标树周围进行扩穴松土，并在树干基部内侧沿水平方向开出长1.2 m、宽0.8 m的反坡小平台。然后在平台内侧边沿开0.4 m×0.2 m×0.15 m的施肥沟，每株施复合肥0.25～0.5 kg，并覆土填平，第一轮修枝高度为树高的1/3，2016年进行第二轮修枝，修枝高度为树高的1/3～1/2。 另3个对照样地，不实施任何措施。2019年5月每木调查样地内的胸径、树高、枝下高，用福建省杉木人工林二元立木材积公式V=0.0000872D1.785388607H0.9313923697，计算分析定株经营与对照样地的林木生长效果，并进行投资效益分析。

6.1.3 试验结果与分析

（1）定株经营对林木胸径、树高生长影响分析。定株经营措施对林木的胸径和树高生长具有显著影响。从表1统计结果可以看出，定株经营前的林分生长情况基本相似，至2019年，定株经营样地的平均胸径、平均树高的增长均高于对照样地。定株样地平均胸径比对照样地高出12.7%，定株目标树平均胸径比对照目标树高出20.4%，定株样地平均胸径增长比对照样地高出80.0%;定株样地平均树高比对照样地高出12.7%，定株目标树平均树高比对照样地平均树高高出10.1%，定株目标平均树高比对照目标树高出23.6%，定株樣地平均树高增长比对照样地高出57.9%。

（2）定株经营对林木蓄积生长影响分析。定株经营措施对林木蓄积生长具有显著影响。从表2统计结果可以看出，定株经营前的林分生长情况基本相似，至2019年，定株经营样地的蓄积量比对照样地蓄积量高出40.3%。定株样地蓄积增长比对照样地高出100%，定株样地蓄积年生长量比对照样地高出100%。

（3）定株经营近期投资效益分析。根据统计，定株经营样地从2014～2019年直接经济投入4500元/hm2，蓄积量多增长了50 m3/ hm2，按杉木出材率70%、销价1000元/m3计算，直接经济收益可增加5.0万元/ hm2，投入产出比达1∶11.1（表3）。

7 结果与讨论

（1）在人工杉木中幼林中选取优势木作为定株经营目标树，并采取定株扩穴松土、施肥、修枝等定株经营技术措施后，6年时对林木的胸径、树高、蓄积的生长有较大的影响;杉木定株经营样地的平均胸径、平均树高的增长均高于对照样地。定株样地平均胸径比对照样地高出12.7%，定株目标树平均胸径比对照目标树高出20.4%，定株样地平均胸径增长比对照样地高出80.0%;定株样地平均树高比对照样地高出12.7%，定株目标树平均树高比对照样地平均树高高出10.1%，定株目标平均树高比对照目标树高出23.6%，定株样地平均树高增长比对照样地高出57.9%。定株经营样地的蓄积量比对照样地蓄积量高出40.3%。定株样地蓄积增长比对照样地高出100%，定株样地蓄积年生长量比对照样地高出100%。林柳兴[4]在杉木幼龄期定株经营效果分析中也认为定株经营措施对目标树生长量会产生极大的影响。因此在今后的森林经营实践中，对杉木中幼林实施定株经营技术措施，能加快培育大径级优质林木和精准提升森林质量步伐。

（2）杉木中幼龄林实施定株经营措施6年，杉木定株经营监测样地林分投入产出比达1∶11.1，说明定株经营技术措施经济可行，成效明显。

（3）本文只对实施目标树定株经营措施第6年时的林分生长情况进行了调查分析，但定株经营是对目标树及其林分生长全周期进行科学经营，以培育大径级林木为核心，按需要不断利用干扰树及其他林木，直到目标树达到目标直径并有了足够的下层更新幼树时择伐利用，从而实现林分质量的不断改进[5]。因此，今后还需深入开展科学试验、系统研究定株经营关键技术，根据定株目标树生长需要，适时调控林分密度，持续开展松土、施肥、修枝等森林培育技术精准化措施[6]，在近熟龄期增加林下套种乡土珍贵阔叶树，促进形成针阔混交复层异龄林，大幅增强森林的多种功能，培育成健康稳定、优质高效的林分体系。

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