国内外森林抚育间伐研究概述
【摘要】抚育间伐是森林永续利用的重要措施之一,在森林经营中占有重要地位。
本文通过对国内外森林抚育间伐相关文献的研究,概括了目前森林抚育间伐的研究进展情况,主要包括间伐强度的确定、间伐开始期和间隔期的确定,间伐对林木、林地养分、林下植被的影响以及对于间伐剩余物的处理,最后讨论了间伐的经济效益。
【关键词】抚育间伐;林地养分;间伐剩余物
随着全世界人工林面积的不断增加,虽然森林的经营方法也在不断改进,但人工林在经营过程中依然出现很多问题,如人工林地力衰退问题。
如何提高林分生产力、维持地力,成为林地经营的关键。
其中,合理的抚育间伐是培养生产力森林,特别是人工林的一项重要技术措施。
目前,多数研究认为,抚育间伐可以改善森林生态系统和林分结构,加速林木生长,提高林分质量,改善林分卫生状况,缩短成材期,有利于缓和木材供需矛盾,增加林木抵抗自然灾害和病虫害的能力,加速林下植被的更新,维持地力,获得较高的环境生态效益和社会经济效益。
1.间伐技术指标的确定
1.1间伐强度的确定
抚育间伐对林木各因子以及林木生长发育起着很重要的作用,这是目前学者普遍支持的结论。
但关于间伐强度的确定的问题,由于研究方法和研究区域立地等的差异,所得的结论也不尽相同。
多数研究认为强度间伐对林木的胸径和单株材积生长效应最佳,而中度间伐的经济效应最高。
对于立木蓄积量肖书平(1998)认为中度的间伐强度最好,而詹学齐等认为弱度间伐的效果好。
郑天爽等认为轻度间伐可调整林分密度、促进林分生长、改善林分生态因子,从而获得良好的经营效果和生态效益。
1.2间伐开始期与间隔期的确定
合理间伐起始期的间伐可以使林木生长保持健康,恢复胸径的快速生长。
对于间伐起始期的确定,可以通过林木分化程度、自然整枝的高度、连年生长量的变化、林分密度等多种方法来确定。
目前,由于胸径是容易获得并相对准确的量,所以多数研究都是以连年生长量来确定间伐开始期。
普遍认为针叶树种的间伐起始期为8-12年,根据经营集约程度、立地条件和经济条件的不同,可提前或推迟进行首次间伐。
初植密度与合理间伐起始期有密切关系,随着初植密度增加合理间伐开始期明显提前。
而对于间伐间隔期的确定,应考虑树冠恢复郁闭的速度和胸径连年生长量重
新下降的情况。
目前,多数国家的间隔期在5-10后,在我国,规定落叶松人工林的抚育间伐间隔期为5-8年,采用下层抚育法。
2.抚育间伐措施对森林的影响
2.1抚育间伐对林木的影响
间伐对林木的胸径和单株材积的生长有显著的影响,能够促进其增长,目前已成为学者的共识。
但对树高的生长是否有显著影响,并没有达成一致的结论。
林有乐(2003)等研究则认为随间伐强度增大,林分的平均树高有显著的增长。
程一森等则认为,间伐对树高影响不显著,并且支持这种观点的研究比较多。
在间伐对森林总收获量的影响方面也没有一个统一的定论。
如Knoebol等(1986)对美国鹅掌揪的间伐强度分析时,认为间伐会减少收获,支持此观点的研究较少;吴际友等(1995)认为抚育间伐会增加林分的收获量,赞成此观点的研究较多;而Clutter等(1980)认为间伐对收获量基本无影响,赞成此观点的学者也很多,他们认为不同的间伐体制对林分单位面积收获量的影响基本不大。
造成这种不一致可能是研究者在树种、立地、林分条件、间伐体制、轮伐期、调查计算方法以及经营目的等方面存在的差异。
总之,多数研究认为森林抚育间伐对林木的胸径和单株材积的生长又显著的促进作用,有利于培育大径材。
2.2抚育间伐后对林内养分的影响
间伐后,生态环境和营养空间都发生了变化,林分的内部结构也发生了改变,最终导致林木各器官中的养分含量发生变化。
生态系统养分的积累较未经间伐的生态系统有显著的提高。
间伐后林木各器官营养元素含量发生了变化,方海波,田大伦等的研究认为林分内各组分生物量的相对分配和养分积累的相对分配并不相互对应,表现为枝叶养分的高积累和木材养分的低积累。
林分间伐后,使这种养分的高积累与低积累更为突出,这对促进林木和土壤间的养分生物循环、减少因采伐利用木材而造成的养分损失以及维持生态系统的稳定性具有重要意义。
间伐后乔木层由于生物量的减少,养分积累量也相应减少,而灌、草及死地被物层的养分积累量增加。
而刘煊章,文仕知等的研究结果是林分间伐以后,生物量与养分积累量均呈现增加趋势。
2.3抚育间伐对林下植被的影响
林下植被在系统养分循环中具有重要作用。
多数研究表明,间伐后降低了林分的郁闭度,改变了林内的生境条件,促进了林下乡土植被的生长和繁衍,林下植被覆盖度、植被生物量和物种丰富度有了较大幅度的增加。
中度和强度间伐都可以促进林下植被良好发育。
间伐改变了林下灌草生物量的空间分布格局,使整个灌草层植物结均趋于合理,对林下空间和土壤的利用更加充分。
2.4抚育间伐对森林凋落物的影响
森林凋落物是森林中植物向土壤释放养分的重要环节,是生态系统物质循环
的关键性因素。
合理的抚育间伐降低了林分密度,改善林内光照和湿度,使林下植被充分发育,增加了林下草本和灌木的种类、高度和盖度,提高了林下植被的多样性,这一系列的变化有效改良了土壤的性质,进而影响土壤微生物的种类、数量和活性,进而加速森林凋落物的分解速度。
如18年生油松人工林间伐后叶凋落物分解速率可提高0.15%~1.87%,养分归还量可提高2.87-3.64倍。
3.抚育间伐的经济效益
抚育间伐不仅有重要的生态意义,且经济效益也很显著。
有研究认为人工林抚育间伐的经济效益高于集中采伐。
由于研究环境及情况的不同,研究者的研究结果也不尽相同。
吴长贤等研究显示:强度间伐可收回全部造林投资,对中,幼龄抚育间伐既可促进林木生长又可以提高经济效益。
何宗明等认为较稀初值密度的林分具有最大的经济效益。
而蒋家淡对不同间伐量的杉木林进行经济效益分析,认为不同立地指数的中度间伐经济效益最高,其次是强度间伐,对照为最低。
傅玉昌,李静等对山杨和柞树进行了经济效益分析,认为间伐投资的净利大于损失价值,是否有必要进行间伐还有待研究。
抚育间伐可以为国家提供各种规格的采伐材,其经济效益也有很大差别。
4.结语
目前,对森林抚育间伐研究多是对抚育方法的优化,而对于抚育间伐能够改善林地结构,促进地力的机理方面研究较少。
森林抚育间伐对林地的作用尽管有很多不同的观点,但合理的抚育间伐能够改善林分结构,提高林地生产力,促进土壤肥力等方面的积极作用得到了学者们的普遍认同。
随着人工林的大面积营造,森林经营手段的不断改进,森林抚育间伐理论也会得到继续的发展。
因此通过合理的抚育间伐,使森林结构合理,将森林经营的生态效益和经济效益达到平衡,是我们今后努力的目标。
[科]
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