第一章?lián)嵊g伐的理論基礎(chǔ)

1、第一章 撫育間伐的理論基礎(chǔ) 一、撫育間伐概念: 是在林分郁閉后至成熟主伐期間，對未成熟的森林定期重復(fù)地伐去部分林木，為保留的林木創(chuàng)造更好的生長條件，同時獲取一部分木材的經(jīng)營措施。 因在林分成熟主伐前進行，又稱謂“中間利用采伐”或簡稱“間伐”或“撫育采伐”。 國外因間伐產(chǎn)品是否具有市場價值分為：Ø 商用前間伐(precommercial thinning，PCT）Ø 商用間伐(commercial thinning,CT)二、撫育間伐的目的 1、通過調(diào)整林分的組成和密度，促進林分生長，提高目的樹種產(chǎn)量，縮短輪伐期； 2、通過早期利用，提高總產(chǎn)量； 3、通過清除劣質(zhì)林木，提高林

2、木產(chǎn)品質(zhì)量； 4、通過清除受害林木個體，改善林內(nèi)衛(wèi)生狀況，增強林分抗性； 5、通過結(jié)構(gòu)調(diào)整，發(fā)揮森林的多種效益1、調(diào)整林分的組成，降低密度，促進生長，縮短輪伐期 調(diào)整組成解決種間競爭（interspecific comp.)和增加目的樹種比重Ø 天然林中，控制低價值樹種的種群數(shù)量，保證目的樹種在林分中的優(yōu)勢地位；Ø 人工林中，控制天然發(fā)生的低價值樹種的種群，保證人工栽植樹種的優(yōu)勢地位。降低林分密度解決種內(nèi)競爭（intraspecific comp.)Ø 天然林和人工林均存在林分密度過大問題；Ø 激烈的種內(nèi)競爭導(dǎo)致所有個體生長緩慢培育周期長；Ø

3、林下陰暗，凋落物分解緩慢，地力下降。 2、通過早期利用，提高總產(chǎn)量 Ø 間伐，經(jīng)濟回報提前，以短養(yǎng)長；Ø 森林木材總產(chǎn)量間伐量主伐量+枯損量間伐利用了一些將被淘汰，枯損的林木，增加了總產(chǎn)量3、清除劣質(zhì)林木，提高林木產(chǎn)品質(zhì)量Ø 在競爭中存活的林木，也會存在干形、材質(zhì)等問題；Ø 撫育間伐中，“留優(yōu)去劣”，清除不良林木；Ø 后續(xù)培育中，培育目標(biāo)明確；Ø 產(chǎn)品質(zhì)量高，經(jīng)濟價值高，培育的投入產(chǎn)出提高。 4、清除受害林木個體，改善林內(nèi)衛(wèi)生狀況，增強林分抗性Ø 間伐清除林內(nèi)長勢不良木、病蟲害木、風(fēng)折風(fēng)倒木、雪折木，減少林內(nèi)寄主、可燃物數(shù)量

4、； Ø 降低病蟲害和森林火災(zāi)的發(fā)生。5、通過結(jié)構(gòu)調(diào)整，發(fā)揮森林的多種效益Ø 間伐改變林分結(jié)構(gòu)；Ø 增加林內(nèi)環(huán)境的異質(zhì)性，提高生物多樣性；Ø 林地植被充分發(fā)育，凋落物質(zhì)量高，水源涵養(yǎng)、水土保持能力增強；Ø 林下更新提前，為下一代森林奠定基礎(chǔ)；Ø 林相改善，美學(xué)價值高三、森林的生長發(fā)育時期及特點根據(jù)林木個體生長發(fā)育，林木之間、林木與環(huán)境之間的相互關(guān)系變化特點，劃分為6個生長發(fā)育時期。幼齡林壯齡林中齡林近熟林成熟林過熟林1. 幼齡林時期（森林形成時期，Juvenile stage）：從栽植到林分郁閉。 特點： a.幼樹散生，樹冠尚未相互交接

5、，個體間的競爭弱；b.非目的樹種、灌木、雜草的競爭對幼樹構(gòu)成嚴(yán)重的威脅；c.幼樹對林地養(yǎng)分完全依賴。主要營林措施：對競爭植物的控制和土壤管理。2. 壯齡林時期(森林速生時期， Pole stage ）:幼林經(jīng)過對環(huán)境的適應(yīng)和生長，樹冠郁閉，形成森林環(huán)境。特點：a.高生長加快，并逐漸達到最大；b.林分高度郁閉，林下光照變?nèi)?，植被種類、蓋度減少；c.林木個體間的競爭激烈，生長差異明顯，部分林木死亡。主要營林措施：撫育間伐。3. 中齡林時期(森林成長時期，middleaged stage）:森林高生長開始變緩，直徑生長加快，并逐漸達到最大。特點：a.樹冠生長迅速，葉面積迅速增加；b.胸徑和材積生長旺

6、盛，逐漸達到最大；c.林木個體間的競爭強度下降。主要營林措施：繼續(xù)不斷調(diào)整林分密度。4. 近熟林時期(Premature stage): 林木開始結(jié)實，直徑和材積生長趨于緩慢。特點：a.林分保持郁閉，個體間的競爭明顯減弱；b.林木生長和林分外觀表現(xiàn)一定程度的穩(wěn)定性。主要營林措施：弱度撫育間伐（生長伐），并考慮林下更新。5. 成熟林時期(Mature stage）: 大量結(jié)實階段，胸徑和材積生長非常緩慢。特點：a.林冠逐漸疏開，林木間的競爭幾乎消失；b.林木大量結(jié)實，生物學(xué)方面表現(xiàn)成熟；c.林木個體大小達到工藝要求（工藝成熟）。主要營林措施：及時主伐更新。 6. 過熟林時期(Over-matur

7、e stage）: 結(jié)實能力和質(zhì)量顯著下降，自然衰老。特點：a.生長停滯，甚至出現(xiàn)蓄積量下降；b.出現(xiàn)枯梢/心腐等生理衰老癥狀；c.易于感染病蟲害。主要營林措施：用材林不易保留到該時期。盡快采伐更新。 四、林木分化與自然稀疏規(guī)律1、林木分化與自然稀疏（1）林木分化（Crown differentiation） 同一樹種、相同年齡的林木組成的森林，郁閉后，不同個體在樹高、胸徑方面存在差異的現(xiàn)象。（2）自然稀疏（Self-thinning) 隨著年齡增長，森林單位面積株數(shù)不斷自然減少的現(xiàn)象，是林木分化的必然結(jié)果。 林木分化和自然稀疏的主要原因是林木個體間的競爭和不同個體在遺傳（genetics v

8、ariation）上的差異和所處的微立地(microsite)的不同。2、影響林木分化和自然稀疏的因素 Ø 樹種特性：喜光樹種（落葉松、山楊、白樺、樟子松）自然稀疏早，強度大，林分較稀疏。耐蔭樹種（云、冷杉），相反。Ø 林分初始密度：初始密度越大，分化早，程度高；Ø 林分年齡：壯齡林時期分化最為強烈；Ø 立地條件：立地條件越好自然稀疏開始越早；貧瘠、干旱立地，開始晚，但郁閉后自然稀疏強度更大。3、林木分化、自然稀疏與撫育間伐的關(guān)系 為什么要進行撫育間伐？ 在自然狀態(tài)下，林木分化和自然稀疏是一個漫長的過程，符合優(yōu)勝劣汰自然法則。但這一過程影響培育進程和培育

9、目的。Ø 培育周期延長 競爭制約著整個林分內(nèi)林木的迅速生長；Ø 產(chǎn)量、質(zhì)量較低 淘汰結(jié)果可能不符合栽培目的 獲勝者的可能為非目的樹種或目的樹種的非優(yōu)良個體，限制產(chǎn)量和質(zhì)量的提高。Ø 林分穩(wěn)定性下降 林分高度郁閉，生境單一，食物網(wǎng)不完整；樹木發(fā)育不良；養(yǎng)分循環(huán)緩慢。五、林木分級方法1、 克拉夫特林木分級法 2、 寺崎的林木分級法 3、 霍萊的林木分級法4、 Dunning異齡林分級方法 5、植生組分級法1、 克拉夫特林木分級法按照林木的生長和樹冠發(fā)育狀況，對壯齡林后的同齡純林中的林木進行分級。分作兩組，5個等級。第一組 生長正常的林木 級木優(yōu)勢木（dominant）

10、 樹高、胸徑和樹冠最大，樹冠上部位于林冠層之上，上方和側(cè)方部分接受直射光； 級木亞優(yōu)勢木(co-dominant) 樹高、胸徑和冠幅略低于優(yōu)勢木，樹冠高度也超出林冠層，上方接受直射光，側(cè)方少； 級木中等木(intermediate) 樹高、胸徑較前兩級小，生長正常；樹冠較窄，位于林冠中層，僅上方受直射光；第二組 生長落后的林木 級木被壓木(overtopped1, or suppressed)，樹高和胸徑生長落后，樹冠僅頂部進入主林層，幾無直射光。 級木瀕死木（overtopped2），完全位于林冠下層，生長極為落后，樹冠稀疏而且不規(guī)則，部分死亡。n 應(yīng)用: 主要應(yīng)用于壯齡以后的同齡針葉純林；

11、n 優(yōu)點: 簡便易行，并可作為控制撫育間伐強度的依據(jù)。n 缺點: 分級主要考慮林木在林分中的生長和地位，沒有考慮樹干的形質(zhì)。5、 植生組（小群體）分級法 植生組分級 是首先將天然林劃分成植生組（位置接近，樹冠間關(guān)系相對密切的一群林木），在植生組內(nèi)劃分3級木： 培育木（優(yōu)良木） 樹種、生長發(fā)育符合經(jīng)營要求；多處于林冠中、上部，更新樹種位于下部； 有益木 不妨礙培育木生長，促進其自然整枝 ，土壤改良。 有害木 妨礙培育木和有益木生長，干形、健康狀況差。 在此基礎(chǔ)上，砍伐有害木和部分有益木。 六、密度與林木生長及干形材質(zhì)的關(guān)系密度與葉量，密度與單株和林分產(chǎn)量，密度與形質(zhì)。為何撫育間伐與修枝、施肥配合

12、使用1、密度與林分生長（1）密度與葉量:a.稀疏的林分中，總?cè)~量與密度正相關(guān)；b.郁閉的林分中，總?cè)~量與林分密度無關(guān)，但分配到林木個體的葉量隨密度增加而減少，個體生長量也減少；c.撫育間伐后，隨著林分再郁閉，林分葉量恢復(fù)到間伐前水平，單株葉量大幅度增加；d.撫育間伐促進生長的途徑就是在林分接近郁閉條件下，維持較大的葉面積指數(shù)（LAI）和單株葉面積，加速個體生長，縮短輪伐期，提高單產(chǎn)。 （2）密度與單株材積和產(chǎn)量（密度效應(yīng)規(guī)律）最終產(chǎn)量恒定法則：在一定范圍內(nèi)農(nóng)作物和草本植物單株生物量隨密度增加而降低，單產(chǎn)則隨密度增加而增加；達到足夠大密度時，單產(chǎn)恒定。該規(guī)律也存在于林分密度效應(yīng)中。 1/V=AN

13、+B 競爭密度效果倒數(shù)式 1/M=A+B/N 產(chǎn)量密度效果倒數(shù)式 (V-單株材積; N-密度; M-單產(chǎn)（蓄積量）； A,B-隨發(fā)育階段變化的常數(shù)）2、密度與干形材質(zhì)Ø 密度與節(jié)子 節(jié)子大小受環(huán)境影響極大，低密度側(cè)枝大，整枝晚，無節(jié)材比重小。 Ø 密度與木材比重 大密度導(dǎo)致生長輪中晚材比重增加，致使木材比重增加。Ø 密度與尖削度 尖削度隨密度的降低而增加；Ø 密度與幼齡材 低密度條件下，樹木幼齡材的比重增加3、保留木對擴大生長空間的反應(yīng)（1）生長加速 相對水分、養(yǎng)分分配和光照的增強，使光合效率增加；隨著樹冠的擴大，單株葉面積增加，光合產(chǎn)量大幅度上升。主要

14、反映在胸徑和材積生長上。（2）間伐休克（thinning shock) 過大強度的間伐，光環(huán)境變化劇烈，導(dǎo)致陰生葉和陰性樹種生理不適，甚至死亡。（3）徒長枝增加 光環(huán)境的變化，使得側(cè)枝光合改善；刺激休眠芽發(fā)育，形成徒長枝，不利無節(jié)材培育。第二章 撫育間伐的種類和方法根據(jù)2009年國家“森林撫育規(guī)程”（GB/T 15781-2009)之規(guī)定，“按森林生長發(fā)育順序，可采用下列撫育采伐種類”：透光伐；疏伐；生長伐；衛(wèi)生伐（特殊情況下采用）。 因疏伐和生長伐只是實施時間不同（中壯齡林和近熟林），間伐方法沒有本質(zhì)差異，通常將合并稱為“生長伐”。一、透光撫育及對象一、透光撫育(Juvenile stand

15、 spacing)及對象： 概念：在幼齡林階段后期，在人工林或天然林中清除非目的樹種及灌木、高大雜草及過于密集，形質(zhì)不良的目的樹種，促進保留木生長的營林措施。對象包括： 1、抑制目的樹種生長的次要樹種、灌木、藤本、高大草本；2、密度過大，生長落后、干形不良的目的樹種個體；3、萌生植株或過多的萌生條；4、下層更新成功的上層過熟林木和霸王樹。二、透光撫育的方法1、全面撫育： 全面伐除抑制目的樹種生長的非目的樹種、藤條灌木及密度過大的劣等林木。適于人工林和分布均勻、郁閉度較大的天然林。 2、團狀撫育： 撫育僅在有主要樹種的群團內(nèi)進行，砍除抑制主要樹種幼樹生長其它植物。降低撫育投入。適于天然林。3、帶

16、狀撫育： 將林地分成若干帶，在帶內(nèi)（1-2m)撫育，保留主要樹種，清除次要樹種。帶間（3-4不撫育）不撫育。成本低，水土保持作用強，森林小氣候變化小。適于天然林。三、化學(xué)除草劑的應(yīng)用Ø 利用化學(xué)除草劑（herbicide)，采用葉面噴灑、土壤噴施、干基注射/涂抹、伐樁涂抹等方式，殺死非目的植株和抑制萌條發(fā)育。Ø 通常存在環(huán)境問題，慎用。四、時間、次數(shù)與強度Ø 開始 時間： 幼林郁閉后，目的樹種受到非目的樹種、灌木、雜草壓制時；林冠下更新幼樹生長受抑制時。Ø 作業(yè)時間：夏初，完全展葉時。個體間關(guān)系明晰；減少伐根萌條；保留木柔軟，不易砸傷。Ø 次數(shù)

17、：根據(jù)次要樹種萌芽生長狀況，每25年再進行12次。透光撫育無經(jīng)濟回報，盡量減少次數(shù)。Ø 強度：以單位面積解放/保留主要樹種株數(shù)表示。第二節(jié) 生長撫育下層疏伐、上層疏伐、綜合疏伐、幾何疏伐 做法及適應(yīng)對象；l 生長撫育(thinning)： 幼林經(jīng)過透光撫育后，進入壯齡林階段，此后至主伐前所進行的撫育采伐稱為生長撫育，或稱疏伐、間伐。l 任務(wù)： 林分自壯齡后至成熟主伐前，為解決目的樹種個體間矛盾，不斷調(diào)整林分密度，促進保留木生長，提高質(zhì)量，縮短輪伐期生長撫育在林木分級的基礎(chǔ)上進行，根據(jù)選定采伐木方法，分為4種：1、下層撫育法（Low thinning）；2、上層撫育法（Crown th

18、inning）；3、綜合撫育法（Free thinning）；4、機械（幾何）撫育法（Geometric thinning）1、下層撫育法（Low thinning）（1）采伐木的選擇 首先砍除居于林冠下層生長落后、徑級較小的瀕死木和枯立木，此外也砍伐極個別的、粗大的、干形不良的林木。 特點是不改變自然選擇進程的總方向，基本上是以人工稀疏代替林分的自然稀疏。（2）優(yōu)缺點及適用林分條件優(yōu)點:a.簡便易行，容易確定采伐木及采伐強度；b.林分保持穩(wěn)定 不削弱林分對風(fēng)倒、雪壓等抵抗能力；c.改善林分的衛(wèi)生狀況作用強。缺點:a.改善林分環(huán)境的作用弱，尤其采用弱度間伐時；b.收獲量小，產(chǎn)品價值低（小徑材）

19、。適用條件：同齡針葉純林。2、上層撫育法（Crown thinning）（1）采伐木的選擇 首先砍除居于林冠上層的非目的樹種，或形質(zhì)不良，樹冠龐大、經(jīng)濟價值較低的目的樹種，此外也砍伐下層中密集和瀕死的林木。采伐后形成上層稀疏的復(fù)層林。 特點是改變自然選擇進程的總方向，基本上是以人工選擇代替自然選擇。（2）優(yōu)缺點及適用林分條件 優(yōu)點：a.林分環(huán)境改變較大，對保留木生長作用大；b.林分維持復(fù)層結(jié)構(gòu)，促進上層木自然整枝，光能利用高；c.間伐材產(chǎn)量高，規(guī)格大，收益較高 缺點：林冠層變化較大，抗風(fēng)倒、雪害能力下降。適用林分條件：針闊混交林、復(fù)層林、闊葉混交林3、綜合撫育法（Free thinning）（

20、1）采伐木的選擇 既從林冠上層選伐，亦從林冠下層選伐林木。在劃分植生組的基礎(chǔ)上進行?？傮w原則是培育優(yōu)良木，解放有益木，采伐有害木。 特點是綜合自然選擇和人工選擇，在重點培養(yǎng)上層優(yōu)良木的同時，解放下層具有培養(yǎng)前途、生長落后的林木。自然選擇的總體方向不變。（2）優(yōu)缺點及適用林分條件 優(yōu)點：a.林分環(huán)境改變較大，對保留木、有益木生長作用大；b.林分維持復(fù)層結(jié)構(gòu)，促進上層木自然整枝，光能利用高；c.間伐材產(chǎn)量高，規(guī)格大，收益較高 缺點：a.林冠垂直變化較大，抗風(fēng)倒、雪害能力下降；b.技術(shù)要求高，需要豐富的樹木生態(tài)學(xué)和群落生態(tài)學(xué)知識。適用林分條件：可用于混交林和分化較大、耐蔭性樹種的純林總結(jié)： 以上的各

21、種撫育采伐方法都是以林木分級為基礎(chǔ)進行的，基本按照“留優(yōu)去劣”的原則選擇砍伐木，統(tǒng)稱為“選擇性”（Selective thinning) 撫育。 優(yōu)點是改善林木品質(zhì)作用強，缺點是采伐木的選擇較為復(fù)雜，不利于機械施工。 相對應(yīng)，有“非選擇性疏伐”，即幾何疏伐或機械疏伐(Geometric thinning, Mechanical thinning)。4、機械（幾何）撫育法（1）采伐木的選擇 間隔一定距離，機械確定采伐木，整行、整帶采伐。一般采伐12行，保留24行。（2） 優(yōu)缺點 a.工藝簡單，作業(yè)方便，適合機械化作業(yè)，效率高；b.便于伐后采伐帶內(nèi)人工更新、人工促進天然更新；c.產(chǎn)生林緣效應(yīng)促進保

22、留木生長效果好；d.部分伐優(yōu)留劣，影響林分生長和質(zhì)量；e.邊行木突然暴露，有風(fēng)倒危險。（3）適用林分 適用于分化不明顯的人工林首次間伐。以后的間伐，則采用選擇性間伐。 第三節(jié) 衛(wèi)生伐Ø 衛(wèi)生伐(sanitation cutting)，林分遭受病蟲害、氣象災(zāi)害和火災(zāi)后，伐除時區(qū)培育前途的受害木的撫育采伐方法。Ø 目的是清除林內(nèi)病蟲害侵染木和樹勢衰弱、即將被侵染的林木，保持森林健康。第三章 撫育間伐的技術(shù)要素第一節(jié) 撫育間伐的開始期 開始期是撫育間伐要解決的首要問題，影響間伐收益、保留木生長和干形材質(zhì)。Ø 開始早： 不利于保留木干形和木材品質(zhì)，且間伐材規(guī)格小，間伐收益

23、較低，。Ø 開始晚： 影響保留木的生長，輪伐期延長，伐后林分穩(wěn)定性較低。確定間伐開始期需綜合考慮：a.樹種生物學(xué)、生態(tài)學(xué)特性（生長速度、自然整枝和耐蔭性）；b.立地條件；c林分初始密度；d.經(jīng)濟及經(jīng)營條件。透光伐在幼林郁閉后要及早實施，衛(wèi)生伐則在需要時實施。 生長伐撫育則根據(jù)如下林分特征確定：林分生長量、林木分化程度、林分/樹木的外貌特征一、按林分生長量分析確定林分平均直徑和胸高斷面積連年生長量(CAI)的變化，受到林分密度的直接影響。 直徑和斷面積連年生長量的變化，可以作為撫育間伐開始期的決定性指標(biāo)。二、按林木分化的程度確定林木分化的程度指示林木競爭強度，可作為確定間伐開始期的指標(biāo)

24、。根據(jù)下面3方面確定：1、根據(jù)林木分級 在林木分化過程中， IV、V 級木的數(shù)量比例隨著林齡的增長而增加。 一般認(rèn)為，當(dāng) IV、V級木在林分中的數(shù)量比例達30左右時，則應(yīng)進行首次間伐。2、根據(jù)林分直徑的離散度 林分的直徑離散度，是指林分平均直徑與最大和最小直徑的倍數(shù)之間的距離。一般在林分直徑離散度達到0.8以上時，應(yīng)開始首次間伐。3、根據(jù)林分的株數(shù)按徑級分配的比例 密度越大，則林木分化越強，小徑木比例越高。當(dāng)小徑木達到一定比例時，開始首次間伐。 ü 平均直徑作為1.0, 0.8以下的小徑木占總株數(shù)的13時；ü 小于林分平均直徑的株數(shù)大于總株數(shù)的40%時。三、按林分的外貌特征

25、確定：冠形變化動態(tài) ；自然整枝的高度 ；郁閉度1、 樹冠大小變化動態(tài) 林木樹冠大小直接受到林分密度的制約； 樹冠大小與林木直徑和材積生長正相關(guān)； 根據(jù)冠幅（Crown Width）和冠長（Crown Length）的動態(tài)確定撫育間伐的開始期。 有時也采用冠表面積和體積指標(biāo)。2、自然整枝的高度Ø 自然整枝過程與密度密切相關(guān)，同時受樹種特性影響；Ø 自然整枝影響光合，從而影響胸徑、材積生長；Ø 陽性樹種在自然整枝達到1/3H時，開始間伐；干形通直度差的闊葉樹宜晚。Ø 陰性樹種自然整枝滯后，雖然整枝低于1/3H，但下部枝條貢獻率低，且產(chǎn)生有節(jié)材，也應(yīng)及早間伐。

26、3、郁閉度:林分郁閉度達0.9左右時，林內(nèi)樹冠交接重疊，競爭激烈，應(yīng)及時間伐。 疏密度達到0.9以上時，開始間伐。（疏密度是現(xiàn)實林分胸高斷面積/蓄積與相同立地條件下標(biāo)準(zhǔn)林分胸高斷面積/蓄積的比值）Conclusion：開始期主要視林分生長、密度、經(jīng)濟、經(jīng)營狀況而定。Ø 首次間伐宜在林木生長量下降，尤其是胸徑生長量明顯下降時開始。Ø 林分郁閉度超過0.9，自然徑級0.8以下的小徑木占1/3強，或林木自然整枝達 1/3H以上時開始。Ø 間伐材太小、太少，收益差，可推遲開始期，以林分達到一定直徑作為撫育間伐開始期的控制指標(biāo)。Ø 第二節(jié) 撫育間伐的強度 -如何定性確定撫育間伐強度？一、間伐強度的表示方法1、蓄積強度：以采伐木的材積（v）占林分蓄積量（V）的百分率表示間伐強度（Pv） Pv= v/V× 100（）2、胸高斷面積強度：以采伐木的總胸高斷面積（g）占林分原總斷面積（G）的百分率表示采伐強度（Pg） Pgg/G×100（）蓄積強度和胸高斷面積強度的優(yōu)缺點優(yōu)點：可直接了解間伐材的數(shù)量及林分疏密度降低的情況；缺點：不能說明采伐后林木營養(yǎng)面積的變化，在施工時不易控制。3、株數(shù)強度：以每次采伐木的株數(shù)（n）占原林分總株數(shù)(N）的百分率表示采伐強度（Pn） Pn=nN ×100（