第六章林分改造

第六章林分改造第一節(jié)林分改造的意義與對(duì)象一、林分改造的意義1低價(jià)值林相當(dāng)普遍南方、北方生產(chǎn)力低、質(zhì)量差與密度太小的人工林與天然次生林有的由于密度小，樹(shù)種組成不合理，而不能充分發(fā)揮地力；有的生長(zhǎng)不良，樹(shù)干彎扭，枯梢，或遭病蟲(chóng)害與自然災(zāi)害后生長(zhǎng)勢(shì)衰退，它們成林不成材。這些林分不能按經(jīng)營(yíng)要求提供用材，或產(chǎn)量很低，也不能較好地發(fā)揮防護(hù)作用，沒(méi)有培育前途。我們將這些林分稱(chēng)為低價(jià)值林分。2涉及的樹(shù)種較多

低價(jià)值人工林主要有杉木、馬尾松、油松、楊樹(shù)、榆樹(shù)、刺槐、黃波羅、水曲柳等多表現(xiàn)出未老先衰的特征，所以形象地把它們稱(chēng)作“小老頭”林或“小老樹(shù)”。次生林主要有山楊、白樺、黑樺、櫟類(lèi)(落葉與常綠櫟類(lèi))，以及落葉松、馬尾松、云南松等。

3低價(jià)值林分（尤其次生林）常常占有較好的立地類(lèi)型，通過(guò)林分改造，能很快地獲得經(jīng)濟(jì)效益。低價(jià)值林分的改造已成為中國(guó)森林經(jīng)營(yíng)工作中的一項(xiàng)重要任務(wù)，也是科研工作中的重要課題。所謂林分改造就是對(duì)在組成、林相、郁閉度與起源等方面不符合經(jīng)營(yíng)要求的那些產(chǎn)量低、質(zhì)量次的林分進(jìn)行改造的綜合營(yíng)林措施，使其轉(zhuǎn)變?yōu)槟苌a(chǎn)大量?jī)?yōu)質(zhì)木材和其他多種產(chǎn)品，并能發(fā)揮更好的生態(tài)效能的優(yōu)良林分。二、林分改造的對(duì)象與要求（一）對(duì)象1、“小老頭”人工林

是指在造林后，長(zhǎng)時(shí)期處于成活不成林，成林不成材的低產(chǎn)、低價(jià)值林分。這類(lèi)林分植株矮小，樹(shù)干彎曲，樹(shù)冠平頂，有的萌條叢生，無(wú)明顯主干或有枯梢現(xiàn)象。年齡不大卻顯示出未老先衰癥象或?yàn)l于死亡。2、生長(zhǎng)衰退無(wú)培育前途的多代萌生林山楊、刺槐3、非目的樹(shù)種組成的林分在這類(lèi)林分中，經(jīng)濟(jì)價(jià)值低劣樹(shù)種占優(yōu)勢(shì)，缺乏目的樹(shù)種，無(wú)法通過(guò)撫育采伐來(lái)調(diào)整組成，使之符合經(jīng)營(yíng)要求的林分。4、郁閉度在0．2以下的疏林地這類(lèi)林分有的是造林保存率低、或因放牧遭破壞而成為幼齡疏林；有的是因?yàn)槎啻尾煞テ茐亩粝碌慕臁⒊墒斓臍埩帧?、遭受?chē)?yán)重自然災(zāi)害的林分如火災(zāi)、風(fēng)災(zāi)、雪害及遭病蟲(chóng)害的殘破林分，林分受這些嚴(yán)重的災(zāi)害后。有的林木受機(jī)械損傷，樹(shù)梢樹(shù)枝折斷，有的彎曲，以致失去利用價(jià)值；有的林木死亡，造成疏密不均的狀況，甚至出現(xiàn)林窗。6、生產(chǎn)力過(guò)低的林分由于混交不當(dāng)，生境不適，或遭各種外力破壞，使林分生產(chǎn)量太低。速生樹(shù)種的中齡階段、每公頃年生長(zhǎng)量在3m3以下，中、慢生樹(shù)種的中齡林階段，每公頃年生長(zhǎng)量在1.5m3以下的林分，應(yīng)列為改造對(duì)象。但必須指出，雖然林分的生產(chǎn)力較低，但需要發(fā)揮其固沙、護(hù)堤等防護(hù)作用的林分不必改造。7、天然更新不良、低產(chǎn)的殘破近熟林有些殘破的近熟林分，在林下缺少目的樹(shù)種的幼苗、幼樹(shù)，因此放任不管，就難以恢復(fù)生產(chǎn)力。8、大片灌叢除了作養(yǎng)蠶的柞樹(shù)叢和用作編織用的柳叢，采果用的沙棘等特殊經(jīng)營(yíng)的灌叢地以外，立地好的灌叢應(yīng)改造為喬林。（二）、要求1適地適樹(shù)，變低產(chǎn)林為高產(chǎn)林2改萌生林為實(shí)生林3改疏林為密林4改低價(jià)值闊葉林為高價(jià)值闊葉林或針闊混交林5改灌叢為喬林在現(xiàn)時(shí)，我國(guó)推行森林分類(lèi)經(jīng)營(yíng)的情況下，顯然主要對(duì)劃作商品林的林地才考慮林分改造，目標(biāo)是提高森林的生長(zhǎng)量和質(zhì)量。對(duì)于公益林，只有在立地條件較好，交通方便的地段才實(shí)施林分改造措施，目標(biāo)為提高防護(hù)作用或觀賞價(jià)值。

確定改造的對(duì)象以及確定何時(shí)進(jìn)行改造，還得考慮經(jīng)濟(jì)條件。類(lèi)似的林分，在不同的經(jīng)濟(jì)條件下，可能在一個(gè)地區(qū)，不需要改造或推后改造，而另一個(gè)地區(qū)則劃為改造對(duì)象，還可能就在近期施工。所以林分改造既要考慮必要性，還得考慮可能性。第二節(jié)低價(jià)值人工林的改造原因

改造方法1造林樹(shù)種選擇不當(dāng)更換樹(shù)種，重新造林或保留（不超過(guò)50﹪）混交；嫁接改造。2整地粗放，栽植技術(shù)不當(dāng)加強(qiáng)林地?fù)嵊桓鼡Q樹(shù)種或混交。3造林密度偏大或保存率太低撫育采伐，平原帶狀撫育，山地群狀撫育；在林隙中補(bǔ)植其他樹(shù)種。4缺乏撫育或管理不當(dāng)深翻土壤（北方一般為20-25cm，南方為30-40cm）開(kāi)溝埋青、施肥平茬復(fù)壯林地封禁開(kāi)溝埋青的做法，是在行間挖開(kāi)寬50-60cm的壕溝，先將表層30cm的土壤挖出置一旁，再用鋤在溝底松土20～30cm，然后在其上撒放青草、雜肥，再將溝上存放的表土填回溝內(nèi)。此外還有適度修枝，及時(shí)除蘗，實(shí)行林糧間作等多種措施，只要選用得當(dāng)，就可在一定程度上，將低產(chǎn)、劣質(zhì)的林分改造為優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的林分。第三節(jié)次生林的發(fā)生及其重要性一、次生林的概念天然林是原始林和次生林的總稱(chēng)，現(xiàn)在的天然林絕大部分是天然次生林（簡(jiǎn)稱(chēng)次生林），天然林中的原始林絕大部分采伐殆盡。次生林是相對(duì)原始林而言原始林是在原生裸地上，經(jīng)過(guò)一系列的原生演替形成的森林。次生林經(jīng)過(guò)采伐、開(kāi)墾、火災(zāi)及其他自然災(zāi)害破壞后，經(jīng)過(guò)天然更新，自然恢復(fù)形成的次生群落。由于次生林是天然林，因而又稱(chēng)為天然次生林。次生林是再次生長(zhǎng)的意思，并非“次等”的含意。仍具有原始林性質(zhì)的生態(tài)系和豐富的森林資源。次生林和原始林相比，既有密切的聯(lián)系，又有本質(zhì)上的差異。前者由后者演變而來(lái)，在不同程度上保持著原始林的森林植物種類(lèi)成份和生境條件。但是，次生林具有與原始林不同的林學(xué)特點(diǎn)，主要是：①林分起源上的多樣性、復(fù)雜性。櫟類(lèi)、闊葉林大部分為萌生起源，實(shí)生的少。萌生林中又有少代、多代、極多代萌生。②林分組成結(jié)構(gòu)的多樣復(fù)雜性。原始頂極群落的針葉林大部分被樺類(lèi)、山楊等闊葉樹(shù)代替，形成樺類(lèi)、山楊等闊葉混交林。③次生林效益的多樣性。④林分生產(chǎn)力的多樣性等。次生林的產(chǎn)量隨原始林破壞程度的不同而有一定的差異。（兩種）一是原始林遭受徹底破壞(如皆伐、嚴(yán)重火災(zāi))，形成次生裸地，已完全失去原始林的森林環(huán)境，在次生裸地上由先鋒樹(shù)種(如山楊、白樺等)為建群種形成的次生群落。這種次生林，樹(shù)種較單一，是很不穩(wěn)定的群落，會(huì)逐步被基本成林樹(shù)種構(gòu)成的群落所更替；二是原始林破壞得不徹底，甚至不嚴(yán)重，群落中或多或少留存有建群種的個(gè)體與較多的原群落中的伴生種。如東北闊葉紅松林經(jīng)過(guò)不同程度的擇伐，保留下來(lái)的林分，俗稱(chēng)“過(guò)伐林”，如果破壞程度較輕，還保持有原始林的生境與外貌，則仍可叫作原始林。如果多次回頭采，破壞較重，僅保留一些原群落中的伴生種的植株，并生長(zhǎng)了一些先鋒樹(shù)種，樹(shù)種較復(fù)雜，俗稱(chēng)雜木林。它仍有較大的穩(wěn)定性，可以叫作原生次生林(或稱(chēng)為半原生林)。另外有些人工林在采伐后又生長(zhǎng)起原栽培樹(shù)種的萌生林木與天然發(fā)展的其他樹(shù)種混生形成的林分，如萌生杉木林，也是次生林。

次生林作為一種森林單位，與原始林、人工林相并立，不是僅就它的森林狀況而論的，而主要是按它的發(fā)生發(fā)展過(guò)程而言的。次生林的發(fā)生發(fā)展包括兩種過(guò)程：一種是群落退化(逆行演替)；另一種是群落發(fā)生(進(jìn)展演替或恢復(fù)演替)。群落退化是指原始群落(或原始森林)在外因(如采伐、開(kāi)墾、火燒、放牧、病蟲(chóng)害、干旱、水澇等)的作用下，尤其是各種人為活動(dòng)的作用，原來(lái)的群落由比較高級(jí)的階段往低級(jí)階段退化。外力是形成這種退化的直接原因，而且任何次生林發(fā)生發(fā)展的速度、趨向，所經(jīng)歷的階段與產(chǎn)生次生林的類(lèi)型及其途徑也都決定于外界因素作用的方式、程度和持續(xù)時(shí)間。如果外力強(qiáng)，對(duì)原始林破壞的程度越大與持續(xù)的時(shí)間越長(zhǎng)，則所形成的次生林結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單，類(lèi)型越單純。當(dāng)外力作用極強(qiáng)時(shí)，則可使原始林一次直接退化到次生裸地。

當(dāng)外界因素的作用停止后，次生林即轉(zhuǎn)向進(jìn)展演替，向原始群落方向發(fā)展。這種恢復(fù)途徑可從次生裸地開(kāi)始，也可從某個(gè)次生群落(次生演替階段)開(kāi)始。這種向原生群落演替的速度與破壞程度成反比，即破壞得越嚴(yán)重，恢復(fù)到原生群落的速度就越慢。破壞越輕，則恢復(fù)的速度越快。

中國(guó)現(xiàn)有的次生林大都是處于恢復(fù)演替過(guò)程中的某個(gè)階段。從所有次生林的恢復(fù)演替中，都可以看到一條共同的規(guī)律與相似的途徑。這條途徑可稱(chēng)為自然趨同途徑。在一般中生生境條件，這條途徑大致可分為幾個(gè)時(shí)期，現(xiàn)以闊葉紅松林被破壞后進(jìn)行恢復(fù)演替為例①發(fā)生時(shí)期(先鋒時(shí)期)，通常為軟闊葉林時(shí)期；②過(guò)渡性未穩(wěn)定時(shí)期，為硬闊葉林時(shí)期；③演替和相對(duì)穩(wěn)定時(shí)期，為針闊葉混交林時(shí)期。東北東部山地次生林演替的一般途徑闊葉紅松林杜鵑蒙古櫟林硬闊葉林形成針葉樹(shù)更新層2軟硬闊混交林1雜木林蒙古櫟林形成紅松演替層蒙古櫟紅松混交林針闊混交林3軟闊混交林1以山楊白樺為主硬闊葉林草甸植被軟闊葉林以柳,白樺為主軟闊混交林以柳,樺,水為主榛子蒙古櫟林繡線菊蒙古櫟林硬闊葉林形成針葉樹(shù)更替層3多次反復(fù)破壞中生系列潮濕系列旱生系列停止破壞恢復(fù)演替恢復(fù)演替硬闊葉林形成針葉樹(shù)更新層2山脊中緩坡陡坡發(fā)生時(shí)期過(guò)渡性未穩(wěn)定演替和相對(duì)穩(wěn)定時(shí)期發(fā)生時(shí)期過(guò)渡性未穩(wěn)定過(guò)渡性未穩(wěn)定華北地區(qū)中山、亞高山森林演替示意圖石質(zhì)山地次生林群落發(fā)生期過(guò)渡不穩(wěn)定期相對(duì)穩(wěn)定時(shí)期云杉林、落葉松林或云落混交林油松林、櫟林油松櫟類(lèi)混交林原生群落灌叢、草坡或草甸云、落、楊、樺混交林，山楊林、白樺林、楓樺林白樺林、黑樺林、山楊林，及其與椴、櫟、槭等混生的雜木林云杉林、落葉松林或云落混交林退化演替長(zhǎng)期封育經(jīng)過(guò)恢復(fù)演替

在同一氣候區(qū)內(nèi)，由于多元頂極群落的存在，在各種不同條件下所形成的次生林，也就各不相同。例如，中國(guó)北方各地潮濕生境上生長(zhǎng)的落葉松林，在受破壞后，必然形成以樺木為優(yōu)勢(shì)的次生林；土壤深厚，坡度適中的一些原生植物群落，遭受森林火災(zāi)后，必然形成以山楊為優(yōu)勢(shì)的次生林；在坡度陡峻的南坡，土壤比較干旱的生境上，原生植被破壞后，往往形成以喜光松類(lèi)或櫟類(lèi)為優(yōu)勢(shì)的次生林。所以形成次生林的內(nèi)因因素不外3類(lèi)：（1）、森林破壞后，適生于該氣候區(qū)的殘留樹(shù)種(如原始林內(nèi)的許多混交闊葉樹(shù)種)的保留程度和繁殖力，如具有萌芽更新能力的種類(lèi)、數(shù)量，有性更新樹(shù)種種子飛散距離與萌發(fā)力及成苗能力；（2）、在原始林破壞后，生態(tài)因子的重新分配和各樹(shù)種的生態(tài)適應(yīng)性及其成林性質(zhì)；（3）、各樹(shù)種之間以及和其他植物之間的競(jìng)爭(zhēng)與適應(yīng)關(guān)系。樹(shù)是搖錢(qián)樹(shù)，山是聚寶盆，種好莊稼護(hù)好林，半靠莊稼半靠林。由于次生林與農(nóng)地交錯(cuò)分布，又多靠近居民點(diǎn)，它在調(diào)節(jié)氣候、涵養(yǎng)水源、防止風(fēng)沙、保持水土方面的效能，能直接對(duì)防護(hù)農(nóng)田，保護(hù)環(huán)境與人民的生活等發(fā)揮良好的作用。所以次生林是中國(guó)自然資源的寶庫(kù)之一。次生林的“次”是“再”的意思，“次生”為“再生”，是發(fā)生學(xué)上的分類(lèi)概念。不能將次生林的“次”字誤解為森林產(chǎn)量低、質(zhì)量次。很多次生林材質(zhì)較好，何況在現(xiàn)代木材加工、木材改性的高度技術(shù)條件下，各種木材都有較好的用途，不存在次生林木材價(jià)值低的問(wèn)題。

大量的次生林，如北方的山楊、白樺，南方的杉木、馬尾松、云南松等，生長(zhǎng)速度很快，生長(zhǎng)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)原始林，甚至在一定時(shí)期內(nèi)超過(guò)人工林。因而在縮短森林培育期與獲得多樣材種方面都具有現(xiàn)實(shí)意義。第四節(jié)次生林的特點(diǎn)與類(lèi)型劃分一次生林的特點(diǎn)

1．種類(lèi)成分單純，多為喜光與中性樹(shù)種原始林遭破壞后，失去了原有的生境條件，環(huán)境惡化的結(jié)果，只能適于少數(shù)樹(shù)種生長(zhǎng)。形成少數(shù)種占優(yōu)勢(shì)的林分。

楊、樺、櫟

2．中、幼齡林與同齡林較多

現(xiàn)有的次生林大部分是建國(guó)以來(lái)經(jīng)過(guò)封護(hù)和后來(lái)的撫、改、用階段成長(zhǎng)起來(lái)的。大部分為中、近熟林，只有部分達(dá)到成熟階段。由于林分破壞的程度與方式的不同，以及經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的不同，次生林既有同齡林又有異齡林。3．無(wú)性繁殖起源的林分多

次生林大多數(shù)為無(wú)性更新起源。這是出于構(gòu)成次生林的樹(shù)種如樺屬、楊屬、櫟屬與其他一些闊葉樹(shù)種(椴、槭、白蠟等)具有很強(qiáng)的萌生能力。

在次生林中有一部分是萌生與實(shí)生并存的林分，是因?yàn)闃?gòu)成林分的主要樹(shù)種既有萌生能力又有種子繁殖的能力，但往往以萌生植株占多數(shù)。4．林木早期生長(zhǎng)迅速，但衰退也早構(gòu)成次生林的樹(shù)種大部分為速生樹(shù)種，因此，次生林比原始林生長(zhǎng)速度快、成熟得早。5．群落層次結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，水平結(jié)構(gòu)多樣在原始林被破壞后的初期，由于林冠消失，環(huán)境趨向一致，此時(shí)由先鋒樹(shù)種形成的次生林，樹(shù)種較單一，垂直結(jié)構(gòu)也就整齊一致，表現(xiàn)為單層林。如果沒(méi)有外力破壞與沒(méi)有耐蔭樹(shù)種入侵，則這一單優(yōu)結(jié)構(gòu)一直可以維持很長(zhǎng)時(shí)間，直到成、過(guò)熟時(shí)期。但在通常情況下，隨著群落發(fā)育，林內(nèi)環(huán)境發(fā)生變化，為中性與耐蔭樹(shù)種侵入和生長(zhǎng)創(chuàng)造了條件，在林下形成新層次，這在成熟的林分中更為明顯，可以見(jiàn)到在主林層下有更新層與更替層，此時(shí)則出現(xiàn)復(fù)層結(jié)構(gòu)。隨著外力作用的強(qiáng)度與樹(shù)種特性，尤其是林木起源方式的不同，次生林內(nèi)的水平結(jié)構(gòu)具有較大的差異，出現(xiàn)多樣性。（1）、單株散生多出現(xiàn)在實(shí)生起源和過(guò)度采伐的林分中，由于下種的偶然性與環(huán)境條件不一樣，以及采伐的隨機(jī)性而產(chǎn)生。（2）、群團(tuán)分布通常出現(xiàn)在地下莖繁殖(如毛竹)、根系萌蘗(如山楊、椴樹(shù))所形成的次生林中，是當(dāng)林分皆伐后，萌生條以母株為中心，形成由該樹(shù)種為絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的群團(tuán)，有時(shí)1個(gè)山楊伐樁可生長(zhǎng)出根蘗條100多株，形成面積近400m2的群團(tuán)。（3）、簇狀分布很多萌芽力強(qiáng)的樹(shù)種，如櫟、柳、白蠟、核桃楸等，在采伐后，常在伐根上萌發(fā)出多數(shù)萌芽條，形成簇狀分布的林分。（4）、均勻分布是林分在早期具很大的密度(如山楊、白樺)，經(jīng)過(guò)強(qiáng)烈自然稀疏后留下的林木，則構(gòu)成均勻分布的林分。

6．林分的穩(wěn)定性差次生林通常分布在交通方便之處，易受外力破壞，結(jié)果造成群落逆行演替，破壞程度越強(qiáng)，退化越厲害，有的可能退化到灌叢、稀樹(shù)、草地，甚至荒地。產(chǎn)生不穩(wěn)定的主要原因，是那些構(gòu)成先鋒群落的喜光樹(shù)種不能在自己的林下更新，卻由一些中性或耐蔭的樹(shù)種在林下形成更新層與更替層，逐步形成混交林，并且隨著先鋒樹(shù)種的衰退，中性與耐蔭的樹(shù)種占據(jù)群落上層，則使群落發(fā)生根本的變化。

7．林分呈鑲嵌性分布

由于外力作用的方式、程度和持續(xù)時(shí)間不同，地形、土壤條件和樹(shù)種特性的不同，多數(shù)次生林的分布情況，極不均勻，常呈團(tuán)狀、塊狀或大小不同的片狀分布。這些林分，不僅樹(shù)種組成不同，就是相同的樹(shù)種，其年齡、密度、郁閉度的差異也是很大的。因此林分在水平分布上呈鑲嵌狀。鑲嵌形式有兩種：一是不同群落相互間隔鑲嵌，有人稱(chēng)之為群落的復(fù)合性，這種現(xiàn)象在次生林區(qū)很是突出。二是次生林與各種地類(lèi)(如農(nóng)田、草甸、灌叢、荒山等)的鑲嵌，稱(chēng)為交錯(cuò)鑲嵌，這就造成次生林在經(jīng)營(yíng)上的復(fù)雜性。

8．次生林多病蟲(chóng)害純林二次生林的分類(lèi)1次生林的自然類(lèi)型①按優(yōu)勢(shì)種分類(lèi)：山楊林、白樺林、蒙古櫟林、軟闊葉林、硬闊葉混交林、雜木林