人工杉木林抚育采伐的关键技术及应用要点

2022-07-12雷勤福

花卉 2022年14期

雷勤福

（福建省上杭县古田国有林场，福建上杭 364200）

0 引言

杉木林大多分布在我国长江流域以及秦岭以南地区，具有栽培广、生长快、经济价值高的特点，并且杉木林的抗风力强、耐烟尘，可以有效改善生态环境，而人工杉木林则是指通过人工措施形成森林，科学地完成树种选择、空间配置。为了确保后续提出的人工杉木林抚育采伐关键技术及应用要点更具有针对性与可行性，需要深入了解人工杉木林抚育采伐的应用价值。

1 人工杉木林抚育采伐的应用价值

抚育采伐是指自幼林郁闭开始至成熟林主伐前一个龄级为止的周期内，对部分树木进行采伐处理，属于森林经营的重要手段之一，也是森林培育的主要措施之一，能够对杉木林的生长、收货量、林分结构产生影响，优良的抚育采伐方式不仅可以切实保障林木质量，为其打造良好的生态环境，也能促进森林生态功能的提升。其主要作用可细分为以下4 点：①降低林分密度，人工杉木林虽然在幼林密度上能够进行科学配置，有效防止幼林分布不均的情况产生，但严格依照经营要求以及树种特性进行密度配置的方法，也会随着树龄的不断提升，出现单株林木营养空间不足的问题。此时便需要通过抚育采伐来改善此类状况，使不同年龄段的杉木林都能具有合理密度，并为留存木日后的生长创造营养空间。而且抚育采伐也能在一定程度上加快枯落物的分解，进一步增强土壤肥沃力，从而为杉木林提供优质的生长环境。②减少杉木林培育期，通常来说抚育采伐会进一步提高保留木的生长空间，提高地下根系的活性，使其可以更好地完成养分与水分的汲取，促进树冠的舒展，以此形成适中的叶面积，确保林木获得较好的生长量。尤其是在杉木林生长随密度降低时增长幅度最为明显，能够起到促进林木生长的作用，使其早日满足工艺成熟标准。③清理劣质林木，人工杉木林在生长过程中会伴有大量的林木死亡，因此林木本身会自动实现密度的调整，但是在此类自然稀疏环节，被淘汰的杉木林个体并非全部为劣质树木，许多保留木也并非为干性良好的品种。为此便需要借助抚育采伐的方式，有目的性的、有针对性地选择保留木，利用人工选优代替自然选择，从而达到提高树木质量，提高木材利用率的目的。④优化木材利用量，抚育采伐能工通过林分中将稀疏枯死的径木与上层木有效收集，帮助生产单位在早期获取优质木材，实现以短养长，为后续的扩大、再生产积累经济资金，有利于应对林业生产周期长的不足之处。

2 人工杉木林抚育采伐的关键技术分析

人工杉木林抚育采伐针对不同生长阶段的林分，其抚育采伐要求与方法也会存在一定的差异性，通常来说依照抚育对象与抚育目的，可将抚育采伐方法细分为以下两种。

2.1 透光伐

透光伐是指在幼龄林阶段将调整林分组作为主要目标的森林抚育采伐手段，其作用在于有目的性的消除非目的树种以及生长不良的植株，进一步优化优质植株与树种的营养空间，使其能够健康生长。其使用效果如图1 所示。透光伐的伐除对象是以抑制目的树种生长的非目的树种以及入侵树种为主，若发现有利或者不会对目的树种产生妨碍效果的树种，则可予以适当保留。在人工杉木林中，若目的树种数量远超营林要求，便可将处于萌芽起源的植株进行伐除，及时清除上层老龄林以及过熟林。

图1 透光伐作业

通常来说，透光伐的运用方法可分为以下3 种：①全面抚育，是指将林地上对树种生长存在抑制效果的其他树种依照一定强度完成一次采伐，大多适用于目的树种本身占据优势，并且分布相对均匀的地区，也适用于交通便捷，劳动力充足且存在碳材销路的区域。②带状抚育，是指将人工杉木林地合理分成若干地带，之后在带内完成抚育工作，要求宽带控制在1～2m，带间距维持在3～4m，在完成带状抚育后，杉木林地会形成交互排列的透光带以及间隔带。同时要注意抚育后的林分要保证与主风风向成90°，避免出现风倒现象。③团状抚育，是指当目的树种分布不够均匀，且数量较低时进行的抚育采伐技术，抚育工作通常在只有目的树种存在的群团中进行。以上透光伐的实施都需要遵从小面积作业的要求，对于幼林来说可使用刀、斧等工具实施人工伐除，而对于大面积的杉木林则可使用割灌机等机械进行刈除，也可采用除莠剂等化学药剂对叶面进行喷洒，或直接注射在非目的树种的韧皮部，根据实际调查显示效果最佳的除草剂以二氯苯氧基、三氯苯氧乙酸、三氯苯酸为主，此类试剂均适用于对除莠剂相对敏感的杉木林[1]。

此外还要注意，透光伐的开展时间通常在幼龄郁闭至杆材林为止，而开始时间则要根据地理位置、树种特性、社会经济状况决定，在气候温暖、林分密度大且劳力充足的地区可适当提前透光伐的作业时间。通常来说杉木林在初夏树叶抽出后是最适合开展透光伐的时间，而抚育采伐次数则要依照树种生长速度决定，一般情况下为2～3 年一次，而采伐强度则要根据立地条件与树种特性决定。

2.2 疏伐

2.2.1 作用

疏伐需要在幼龄林郁闭后至成熟龄前的龄级林分内进行，其主要作用在于调节树种个体间的矛盾，调整立木密度，进一步改善林分结构，为保留木提供营养空间，能够明显提升树木叶量、提高直径生长量，确保单株林木材积生长量得到进一步增长，疏伐如图2所示。因此疏伐技术本身对成材期的提升作用显著，可以切实降低森林采伐年龄，但相对于树高生长来说影响偏低。

图2 疏伐

2.2.2 分类

疏伐技术可细分为以下3 种：①下层疏伐法，又称德国疏伐法，通常砍伐位于林冠下层生长相对落后的被压木以及濒死木，也可用于砍伐个别较为粗大且干性不良的枯立木，将该方法运用在杉木林中能够有效改善森林的生态环境与卫生情况，进一步优化森林稳定性，促进保留木的高速生长，由于该方法大多只应用在自然选择中被淘汰的树木，因此不会对自然选择趋势造成影响，能够使森林保持优良的水平郁闭，且砍伐所得通常为径级较小的木材，所以经济效果有限。②上层疏伐法，主要以与优质上层木相互竞争的林冠上层、中层树木作为砍伐对象，也可用于林冠下层的濒死木砍伐，在进行树木砍伐时，需要将树木林细分为优良木、辅助木和有害木，其中优良木是指干性优良，且树冠发育正常的林木，属于重点培育对象，而辅助木则是指有助于优良木生长的林木，属于保留对象，至于有害木则是指树冠较为庞大、分叉多节的林木，有碍于优良木的正常生长，应当予以伐除处理。上层疏伐技术可以起到加长林冠层的作用，形成郁闭林冠结构，使树木可以更好地进行光能利用。因此上层疏伐需要以上层林木以及中层林木作为主要砍伐对象，能够改善森林自然选择进程，为保留木提供优质生长环境。但在使用过程中需要注意该技术的应用要求相对严格，如果抚育人员的技术水平有限，容易造成疏伐后林冠郁闭大幅度降低，使树木遭受风害的概率进一步提升。为此，抚育人员可适当采用上层疏伐法的一种变型技术，即综合抚育法。③综合抚育法，是指将生态上存在联系的林木分为多个植生组，以此为单位将林木分为以上3 种类型的林木，并对其进行疏伐处理，这种选择式的疏伐能够进一步提高作业效率，保持优良的疏伐效果。③机械疏伐法，是指每间隔一段距离，便采用机械形式确定采伐木，而定义为采伐木的杉木林则要一律给予伐除处理，该方法与上层疏伐法不同，不存在选择性，因此工艺手法相对简单，且成本较低，适合以机械化作业的形式进行采伐。

2.2.3 指标确定

（1）疏伐强度。疏伐强度可细分为以下两种：①一次疏伐强度，是指一次伐去的株数；疏伐总强度是指综合疏伐频度的一种量度。而疏伐频度则是指疏伐次数。通常来说不同疏伐强度对杉木林生长会造成不同的影响，而用于表示每次疏伐强度的指标可分为两种，其中一种为每次伐木材积占总积量的百分率。②每次采伐木株数占总株数的百分率。至于确定疏伐强度的方法则以定性疏伐与定量疏伐为主。其中定性疏伐是以林木干型与树冠形态为基础，利用树冠分级法确定应伐区的树木类型，其采伐强度需要在完成采伐木的选定后才可计算。定量疏伐，是指依照生态学与树高、林分密度之间的关系、数量，在林分不同发育阶段，根据经营目的设计单位面积保留木株数，从而确定采伐强度的方法。同时为了确保定量疏伐与定性疏伐能够高效运用，还需要抚育采伐人员充分掌握技术要领，具备丰富的知识储备，能够有效应对突发状况[2]。

（2）期限。疏伐期限主要分为开始期和结束期。开始期需要根据树种特性确定，当杉木林处于郁闭状态时，林木间会出现竞争，抑制树冠发育，因此疏伐需要在林木生长量降低时进行，若林分郁闭度高于0.9，自然径级小于0.8 的小径木占比超过1/3，则可对幼林实施疏伐。若疏伐材过少，经济收益较低，则可适当推迟疏伐开始期；重复期，是指相邻两次疏伐的间隔年数，在疏伐完成后林冠保持疏开状态，而保留木的树冠则保持为扩展状态，且直径的生长量以及材积的生长量都得到显著提高，直到树冠恢复郁闭，且直径生长量逐渐降低时，便需要开展二次疏伐。在疏伐过程中若采取重复期强度疏伐的方法，需要尽可能在一次疏伐时获取数量较多的木材，虽然该方法能够保证经济收益较高，但会造成林分总生长量较少，且主伐木年轮宽度不够均匀的问题。因此需要采取短重复期多次弱度采伐，使林分保持极高的生长量，形成少节良材，并将重复期控制在3～5 年；结束期是指从疏伐到森林主伐前的龄级，为了尽可能抑制萌芽力较强的杉木林萌条生长，在北方地区需要将疏伐季节选在春夏之交，而对于南方地区则要选在夏季进行[3]。

3 人工杉木林抚育采伐的应用要点探究

3.1 做好扶留间隔

对于人工杉木林抚育时，需要保持抚育时间在3年左右，采伐周期为五次，同时还要做好一系列锄抚措施，依照林业生产规律在每年均采取两次抚育工作，而时间则选在8—9 月份。同时在抚育采伐过程中需要优先对人工杉木林中的藤本植物与杂灌进行清除，将价值偏低、生长不良的树木作为优先清理对象，避免腐木、损伤木等无培育价值的树木影响杉木林的正常生长。