红花朵林场珍贵树种大径级材培育技术

摘 要： ??随着经济社会的发展，人类对野生动植物资源的不合理开发利用，导致许多物种的灭绝或濒临灭绝，而野生珍贵树种的处境更为严重。因此，利用神农架林区红花朵林场茨芥坪现有的锐齿槲栎、红桦、山毛榉等珍贵树种阔叶次生林，通过采用多功能近自然森林经营理论与技术，建立起主要拟保护和恢复珍稀植物种群数量和质量的大径级材培育基地，为林区今后良种基地建设、优良品种选育、先进营林技术应用、野生物种驯化和珍贵树种生物学特性的研究和利用打下坚实的基础。
关键词： ?珍贵树种;大径级材;培育;红花朵林场
中图分类号： S756?? ?文献标识码： A?? ?文章编号： 1004-3020（2018）05-0052-04
珍贵树种资源是国家重要的战略资源。神农架林区在上世纪七八十年代曾是我国重要的商品材生产基地，为国家建设提供了大量木材，但由于过度采伐和粗放经营，使大部分森林形成了杂灌丛生、结构繁杂、优势树种不明显的低质低效林。为贯彻落实国家林业局珍贵树种培育示范基地建设要求，我们结合神农架林区生态现状，因地制宜地对林场辖区现有珍贵、乡土树种次生林中的劣质林木进行伐除，合理地调整树种组成，有效地增加珍贵树种后备资源。走出一条“绿水青山就是金山银山”的现代林业发展之路，为推进林区生态建设提供强有力地支撑。
1 红花朵林场基本情况
1.1 地理位置
红花朵林场位于神农架林区北部，东与阳日镇接壤，南连宋洛乡，西接红坪林场、红坪镇，北与房县相邻。地处东经110°15′～110°45′，北纬36°46′～31°52′之间，总面积26 689.25 hm 2 ?[3]。
1.2 自然条件
林场属秦岭山系大巴山脉，海拔最高点为西部刘享寨主峰2 575.4 m，最低点为东部白鱼洞电站水泥桥647.0 m。区内林海茫茫、地貌类型复杂，主要为山地、喀斯特（岩溶）、流水以及第四纪冰川形成的冰川地貌 ?[3]。
1.2.1 气候特点
林场气候属北亚热带与暖温带气候的过渡区。由于山体相对高差大，气候垂直分布明显。一年四季受温热的东南季风和干冷的大陆高压的双重影响，温暖多雨。年平均气温15 ℃，极端最高温为35 ℃，极端最低温为-10 ℃，年降雨量在800～2 000 mm之间 ?[3]。
1.2.2 土壤分析
林场区域内土壤类型多样，呈东西向地带状分布，随海拔高度变化垂向分布规律明显，主要以山地棕壤和黄棕壤为主。自然肥力较好，PH值在 5.2～6.8之间，非常适应林木生长 ?[3]。
1.3 森林资源
红花朵林场地域辽阔，林业资源比较丰富。海拔在1 000 m以上的山地占90%以上，坡度在 25度以上的山地占65%以上，是个典型的“山帽子”林场 ?[3]，如表1所示。
1.4 珍贵树种阔叶次生林现状分析
目前林场森林资源总量较高，质量不高，中幼林比重较大，造成了有林无量，有量无质，珍稀、优良树种长期得不到利用，只能处于被保护的状态，林业也成了周期长，见效慢的产业，长期以往将制约林区经济社会可持续发展。
红花朵林场茨芥坪主要树种有锐龄槲栎、山毛榉等，伴生树种有光皮桦、红桦、灯台树、鹅耳栎、五角枫、四照花、华山松、椴、漆树等，平均年龄40年左右，龄组多为中龄林，郁闭度大于0.7，平均胸径11 cm以上，公顷株数1 330株以上。灌木以蔷薇、箭竹、胡枝子、藤本植物为主，草本以蕨类和禾本科杂草为主。
2 珍贵树种大径级材培育内容和方法
2.1 培育內容
为了保持环境、经济、社会协调状态可持续发展，林场通过一切可能途径来优化森林结构和功能，充分利用森林生态系统中的各种自然力，对茨芥坪阔叶次生林林分的树种结构、水平结构和垂直结构等进行三个层次上的调整，即：把单一的林分树种调整为多个组成树种的状态，把同龄结构调整为异龄结构，把单层的垂直结构调整为多层的林分状态。促进珍贵树种大径级材植被群落从量到质的转变，以实现多目标总体效益最佳的森林生态 系统。
2.1.1 调整林分结构
在保持森林多样性的整体结构稳定和土壤肥力发育进程的前提下，为实现森林的可持续经营，林场将根据林分的生长状况，通过合理采伐调整森林的树种结构、林龄结构和林分密度。为林木生长创造良好的生境，将茨芥坪天然阔叶次生林打造成复层异龄、结构复杂、色彩丰富、经济价值较高的珍贵树种大径级材混交林。
2.1.2 提高林地生产力
采用多功能近自然经营理论与技术，通过对现有生态功能低下的宜林地、林中空地补植补造营造人工更新层，与天然阔叶树形成有序、稳定的混交群落，这些群落的形成加速了演替的进行，构成了由低产变高产、由单一结构到多层结构、单种群变多种群的状态，不仅提高当地森林生态系统生物多样性，还可进一步提升森林蓄水保土、固碳释氧等生态功能，促进环境、经济、社会协调状态可持续 发展。
2.1.3 提高林地经济效益
按照“砍小留大、砍密留疏、砍弱留壮”的原则，伐除密度过大、生长不良的林木，将抚育材及抚育剩余物进行合理的分类，可利用的木材及时清理出林，运送到食用菌与机制炭厂，生产成袋料香菇和机制炭。对不能利用的采伐剩余物，则采取平铺或按一定间距均匀堆放进行无害化处理。并在种苗繁育、珍稀种质资源保护等方面积累更多的生产和科研经验，满足区域经济、社会发展和生态文明建设的多样化需求。
2.2 培育方法
合理采伐是培育珍贵树种大径级材的重要手段。为了加快森林演替进程，形成新的群落型，林场通过一系列抚育采伐来促进珍贵树种无节良材和大径级材的径向生长。因此，珍贵树种初始林分的径级结构是决定第一次林分改造作业的重要指标。第一次作业指标应定位在促进机械稳定性、林下更新、最终目标树质量生长、兼顾木材收获等。作业指标根据以下几个方面来确定：
（1）林分径级结构单一且没有明显差异时，第一次改造作业的指标定位在提高林分机械稳定性。通过选择和抚育，保留木一般在40～60株/hm 2，在2～4年后再计划执行最终珍贵树种目标树选择和抚育作业。
（2）上层林木径级结构有差异，存在一定的郁闭度保持木，但缺乏林下更新时，应越过稳定性抚育阶段直接进入目标树选择和质量生长的抚育作业，目标树密度因林分类型和林分高度而有所不同。这个阶段的内容包括了目标树抚育和补植混交树种等。
（3）径级结构有差异，存在一定的郁闭度保持木和更新幼树时，其作业目标应是能促进林下天然更新和目标树的质量生长，以尽快达到理想的择伐林径级结构。
（4）林分的径级结构差异较大，接近于择伐林的理想分布。培育的主要工作是进一步调整林分径级结构，形成高水平生长的近自然森林，并兼顾高质量目标树用材的经济收益 ?[1]。
2.3 珍贵树种大径级材培育主要经营措施
由于茨芥坪立地和环境条件差异很大、树种特性和生长速度不一，所以其培育时间应根据当地林分的立地条件、环境条件、树种特性等来确定，因地制宜、因林制宜、因时制宜、因型制宜地采取多种森林经营措施，促使植被类型向高效稳定的近自然森林生态系统发展，逐步实现近自然经营。
2.3.1 造林
（1）人工造林：根据树种生物学特性、造林地质量、培育目标，确定造林方式、最佳初植密度、混交类型和混交比例，以提高造林成活率。
（2）封山育林：對具有天然下种或萌蘖能力的珍贵树种疏林、无立木林地、宜林地、灌丛实施封禁，辅以人工促进改培措施，以保护植物的自然繁殖生长。
2.3.2 森林抚育
森林抚育是指从幼林郁闭成林到林分成熟前为实现培育目标所采取的各种调节自然选择和树木竞争的营林措施的总称，它是提高森林质量，促进森林生态系统健康稳定，实现森林多功能、可持续经营的重要措施。
（1）透光伐：在珍贵树种阔叶次生林的更新层生长到一定时，目的树种林木受上层或侧方霸王树、非目的树种、藤本植物等压抑，高生长受到明显影响时进行的抚育采伐。主要伐除上层或侧方遮荫的劣质林木、霸王树、萌芽条等，间密留匀、去劣留优，调整林分珍贵树种组成和空间结构，改善保留木的生长条件，促进林木高生长。
（2）疏伐：当林木间关系从互助互利生长开始向互抑互害竞争转变后进行的抚育采伐，主要针对同龄林进行。主要伐除密度过大、生长不良的林木，间密留匀、去劣留优，进一步调整珍贵树种林分和空间结构，为目标树或保留木留出适宜的营养空间。坡度小于25°、立地条件较好的珍贵树种和大径级用材林可采取强度疏伐，伐除伴生木。
（3）生长伐：在中龄林阶段，当林分胸径连年生长量明显下降，目标树或保留木生长受到明显影响时进行的抚育采伐。进行生长伐时需要确定目标树或保留木的最终保留密度。采用目标树分类的，通过林木分类，选择和标记目标树，采伐干扰树。采用林木分级的，保留Ⅰ级木、Ⅱ级木，采伐Ⅳ、Ⅴ级木，为珍贵树种目标树或保留木保留适宜的营养空间，促进林木径向生长。
（4）卫生伐：针对受严重森林火灾、病虫灾害和风刀雪压等自然灾害影响的森林采取的抚育采伐。伐除已被危害、丧失培育前途的、难以恢复，且危及其他目标树生长的折断木、倒伏木、濒死木，以改善林内卫生状况，防止灾害滋生蔓延，恢复森林健康和活力。
（5）定株：在珍贵树种幼龄林中，同一穴中种植或萌生了多株幼树时，按照合理密度因树制宜伐除质量差、长势弱的林木，保留质量好、长势强的林木，为保留木保留适宜生长空间。
（6）补植：在郁闭度低的有林地或林中空地等，或在缺少目的树种的林分中，补植珍贵树种，调整珍贵树种结构和林分密度，培育健康稳定森林，提高林地生产力和生态功能的抚育方式。补植的树种应能与现有树种互利或相容生长，其幼树具备从林下生长到主林层的基本耐阴能力。补植时应采取抽针补阔等方法，混交栽植目的树种，以利于林分结构优化。
（7）人工促进天然更新：结合实际情况，通过松土除草、平茬或断根复壮、补植或补播、除蘖间苗等措施促进林下层天然更新珍贵幼苗幼树生长发育的抚育方式。条件允许时，可对潜在目标幼苗做水肥坑或加筑围栏保护。
（8）割灌除草：当珍贵树种幼苗幼树生长受杂灌杂草等全面影响或幼苗幼树上方、侧方受严重遮阴影响时;或在林分郁闭后，幼树高度低于周边杂灌杂草、藤本植物，生长发育受到显著影响时进行的抚育措施。割灌除草时，应注重保护珍稀濒危树木、林窗处有生长潜力的幼树幼苗，不能进行全林割灌。
（9）修枝：又称人工整枝，主要用于培育天然整枝不良的大径级材目标树。主要是修去枯死枝和树冠下部1～2轮活枝。幼龄林阶段修枝后保留冠长不低于树高的2/3，中龄林阶段修枝后保留冠长不低于树高的1/2，枝桩尽量修平，剪口不能伤害树干的韧皮部和木质部。
（10）浇水：适用于干旱、半干旱地区，补充自然降水量不足，以满足林木生长发育对水分需求。
（11）施肥：对喜肥性强的珍贵树种，造林当年和翌年追有机或复合肥。将肥料施于土壤中或树木的根部，以提供林木所需养分，并保持和提高土壤肥力 ?[2]。
2.3.3 改造
根据红花朵林场茨芥坪珍贵树种阔叶次生林资源分布和林木生长现状，因地制宜地确定珍贵树种低效林的改造对象，可采取更替改造和抚育改造等措施。
（1）更替改造：根据林分状况可采取全面、带状、块状改造等方法。
A.全面改造：适用于采用任何措施都不能恢复正常生长的珍贵树种林分，一次性伐除改造地块内的所有的林木后重新营造珍贵树种混交林。
B.块状改造：随地形布局，伐块面积不得超过3 hm 2;改造地块的山脊、沟谷两侧应尽量保留原生植被，山脊和沟谷两侧保留的林带宽度不少于30 m。并及时更新，待珍贵树种幼树生长稳定后，再改造剩余林地。
C.带状改造：容易引起水土流失的林地，应沿等高线设置采伐带，带宽度不得超过有林地平均树高的2倍，间隔距离不得小于采伐带宽度。并及时更新，待珍贵树种幼树生长稳定后，再改造剩余有林地。
（2）抚育改造：适用于低效纯林、经营不当及病虫危害林。抚育改造需要调整树种组成、密度或结构，提高珍贵树种有林地质量，可以培育成较高生产力的有林地。
3 珍贵树种大径级材培育质量控制指标
3.1 抚育采伐
林分郁闭后的幼龄林或中龄林，林木间关系从互助互利生长开始向互抑互害竞争转变后进行的采伐，主要解决同龄林密度过大问题。采伐后林分郁闭度不低于0.6;在容易遭受风倒雪压危害地段，第一次疏伐时，郁闭度降低不超过0.2;林分目标树种和辅助树种株数所占林分总株数的比例不减少;林分目标树种平均胸径不低于采伐前平均胸径;林木分布均匀，不造成林窗、空地等，出现林窗或林中空地应进行补植;林木株数不少于该森林类型、生长发育阶段、立地条件的最低保留株数 ?[2]。
3.2 人工促进天然更新
达到以下标准的林分，才能采取人工促进天然更新的方式：
（1）达到天然更新中等以上等级的珍贵树种林分。
（2）珍贵树种幼苗幼树生长发育不受灌草干扰。
（3）珍贵树种幼苗幼树占幼苗幼树总株数的50%以上。
3.3 补植
（1）人工林郁闭成林后的第一个龄级，珍贵树种、辅助树种的幼苗幼树保存率小于80%。
（2）郁闭成林后的第二个龄级及以后各龄级，郁闭度小于0.5。
（3）卫生伐后，郁闭度小于0.5的。
（4）含有大于25 m 2林中空地的。
（5）立地条件良好、符合经营目标的珍贵树种株数稀少的有林地。
符合条件（5）的，应结合生长伐进行补植。补植补造必须采用珍贵、乡土树种Ⅰ级壮苗进行造林，确保3年后的保存率≥80%或郁闭度≥0.20。
3.4 施肥
（1）追肥施于林木根系集中分布区，不超出树冠覆盖范围，并用土盖实，避免流失。
（2）施肥应针对目的树种、目标树，或Ⅰ级木、Ⅱ级木、Ⅲ级木。
（3）应经过施肥试验，或进行测土配方施肥。
4 结论
构建健康、稳定、高效的森林生态系统是红花朵林场培育珍贵树种大径级材的经营目标。随着社会经济发展和人民生活水平提高，用珍贵木材做成的家具、建筑、装饰等材料越来越受到大家的青睐和喜爱。因此，我们在保持森林多样性的整体结构稳定和土壤肥力发育进程的前提下，充分利用森林生态系统中各种自然力和多功能近自然经营理论与技术，培育硬阔树种单株目标直径45～ 60 cm，针叶树种单株目标直径35 cm，软阔树种目标直径45 cm的珍贵树种大径级材。以实现珍贵树种长期与短期树种相结合、中小径材与大径材相结合，以短养长、长短结合、树种多样的培育模式，将茨芥坪打造成一个科技支撑能力强、森林经营水平高、辐射带动效果好的示范基地，以满足社会经济和现代林业发展需要。
由于在异龄林条件下林木的生长过程与同龄林条件下完全不同，所以其改造时间的估计还需要更多的研究和探索。
参 考 文 献
[1] 陆元昌，蒋三乃，雷相东，等.多功能近自然森林经营理论技术与实践应用[R].国家林业局造林经营管理司，中国林业科学研究院資源信息研究所，湖北省林业厅，2017：40-108.
[2]湖北省林业厅.湖北省森林抚育实施细则（试行）[R].武汉：湖北省林业厅，2017：6-14.
[3]曹群玲，崔娥，付锐.神农架林区红花朵林场2017—2026年森林经营方案[R].神农架：神农架林区红花朵林场，2017：5-6.