小隴山森林可持續經營示范林建設技術初探

●徐曉琳（甘肅省小隴山林業實驗局龍門林場 甘肅 天水 741039）

1 示范區概況

甘肅省天水市百花林場位于秦嶺山脈南側，海拔多在1400～2500m之間，山體相對高差多在100～180m之間，山體坡度在26～45°之間。氣候為暖溫帶大陸性季風氣候，溫和濕潤。年平均氣溫10.9℃，年均相對濕度 69%，極端最高氣溫 38.3℃，極端最低氣溫 18.2℃，無霜期184.8天，年降水量800mm左右，年均蒸發量1420.2mm。植物區系成分以華北成分為主，含有華中、喜馬拉雅與蒙新成分。木本植物以殼斗科、樺木科、松科、柏科、楊柳科、榆科、槭科、椴科及薔薇科等為主，草本植物以禾本科、菊科、豆科、毛莨科、蘭科、唇形科及玄參科為主。大干子溝示范林建設地處秦嶺南坡，連霍高速1314km北側500m處，位于百花林場英崖管護區?？偯娣e1764.2畝（667平方米/畝，下同）。

2 示范林分結構分析

大干子溝示范林建設區林分以天然林為主，局部有人工油松、華山松林，且呈塊狀鑲嵌。天然林中主要樹種有銳齒櫟、椋子、華榛、山榆、椴樹、漆樹、山核桃、水楸、紅樺、槭類、鐵木、華山松、油松、千金榆及鵝耳櫟等。林分平均郁閉度0.8～0.9，平均林齡47年，平均胸徑14.1cm，平均樹高11.8m，平均株數79株/畝，平均蓄積量7.6762立方米/畝。大干子溝曾在1976～1979年進行過徑級擇伐作業，擇伐后在中、下部以及局部進行了以油松為主的林冠下和團塊狀造林，現局部形成松櫟針闊混交林，伴生闊葉樹種為銳齒櫟、椋子、華榛、山榆、椴樹、漆樹、山核桃及水楸等，郁閉度在0.9以上，林木平均胸徑12.8cm，平均樹高12.8m，平均株數170株/畝，平均蓄積量8.9358立方米/畝。由于區內森林近30年來沒有進行過經營，林分密度相對較大，空間結構不合理，不健康林比例較大，年生長率低，頂極樹種銳齒櫟、華山松和油松的優勢不明顯。

大干子溝森林具有典型的次生林特征，森林類型主要有天然櫟類闊葉混交林，闊葉（雜木）混交林，天然華山松、人工華山松、人工油松和銳齒櫟等闊葉樹種組成的針闊混交林，有小面積天然華山松和人工油松純林。整體特征為多代萌生櫟類闊葉混交林占多數，幼中齡林比例較大，林分多樣，整條溝系林相變化多樣，表現出組成結構、森林起源、萌生代數、演替動態、林齡結構、生產力和生產潛力、疏密度、林木分布和林地類別等一系列特征的多樣性和復雜性。在林齡結構上表現為在同一地段上呈“五世同堂”的雜木林；表現在坡下部的林齡小，坡中部的稍大一些，坡上部的更大一些；在溝口林齡小一些，溝中部林齡稍大一些，溝深部有相當數量成過熟木，常呈大小不等的團狀、塊狀鑲嵌式分布。很多溝系的兩側都有翻根，風折、水毀林木大量堆積，衛生狀況極差。

3 示范林設計

示范林共設計24個小班，設置50m×50m樣地兩塊、28.82m×28.82m樣地5對10塊，對2號小班（經營小班）、3號小班（對照小班）進行了全林定位。對全部小班進行了結構化點抽樣調查，測定了角尺度、混交度、大小比數等林分空間結構因子；應用可持續經營的理論和結構化森林經營方法技術，對各小班立地因子、林分因子、空間結構因子等進行了系統分析，評價了林分的自然度和經營迫切性，確定了小班的經營方向和具體經營措施。共設計了10種經營模式。模式一：以櫟類為主的松櫟混交林結構優化模式示范小班5個（1、12、14、15、16、23號小班）；模式二：以松類為主的松櫟混交林結構優化模式示范小班 8 個（2、4、5、6、7、18、21、22 號小班）；模式三：松闊混交林結構優化模式示范小班4個（9、10、11、19號小班）；模式四：闊葉混交林結構優化模式示范小班1個（13號小班）；模式五：山地紅樺、椴樹珍貴闊葉樹種大徑材培育模式示范小班1個（10號小班）；模式六：溝谷水楸珍貴闊葉樹種大徑材培育模式50畝；模式七：低效雜木闊葉混交林改造重建模式示范小班1個（20號小班），面積22畝；模式八：華山松雜木闊葉混交林封育小班1個（8號小班）；模式九：櫟類闊葉林封禁小班1個（17號小班），面積36畝；模式十：溝谷林苗一體化培育模式（24號小班）。對照小班：油松櫟類針闊混交林（3號小班），面積25.5畝。

4 示范林模式經營及效果

4.1 以櫟類為主的松櫟混交林結構優化模式示范

林分特征：林分中銳齒櫟占3成以上，油松、華山松等所占比例少于2成，并散生有其他樹種，為多樹種混交林分。林下幾乎沒有油松或華山松更新幼苗，有少量天然更新的櫟類幼樹；林分密度較大，不健康林比例較高，林分直徑結構接近于異齡林直徑分布特征或多峰狀曲線，林層結構多為2層。

經營方向：降低林木擁擠程度，提高油松、華山松的競爭優勢，改善林木個體的健康狀況，調整林木水平分布格局，人工促進更新或天然更新。

經營效果：采伐株數強度為23%，采伐蓄積強度為16%。通過采伐，林木擁擠程度降低到0.62，健康林木比例提高到92.7%，油松、華山松的優勢度明顯上升，林木分布格局、樹種多樣性、林木直徑分布、林層結構均在合理范圍內。本次經營降低了林木的擁擠程度，提高了頂極樹種和主要伴生樹種的優勢程度，改善了林分的衛生狀況，林分質量有所提高，林分結構得到初步優化。

4.2 以松類為主的松櫟混交林結構優化模式示范

林分特征：林分中油松、華山松占3成以上，銳齒櫟占2成以下，散生有其他樹種，為多樹種混交林分。林下更新中等，有少量鄉土闊葉樹種；林分密度較大，直徑分布林分直徑結構接近于異齡林直徑分布特征或多峰狀曲線，林層結構多為2～3層。

經營方向：降低林木擁擠程度，提高油松、華山松的競爭優勢，改善林木個體的健康狀況，調整林木水平分布格局，人工促進更新或天然更新。

經營效果：株數采伐強度為28%，蓄積采伐強度為18%，經營后林分密度為每畝141株，蓄積8.7558m3，林分平均胸徑12.5cm，平均樹高11.5m，郁閉度0.7。通過采伐，林木擁擠程度為0.61，健康林木比例提高到93.6%，華山松和油松優勢度明顯上升，樹種多樣性有所提高，林木分布格局、林木直徑分布、林層結構均在合理范圍內。本次經營降低了林木的擁擠程度，樹種競爭關系得到了調整，提高了頂極樹種和主要伴生樹種的優勢程度，改善了林分的衛生狀況，林分質量有所提高，林分結構得到初步優化。

4.3 松闊混交林結構優化模式示范

林分特征：林分中油松、華山松占3成以下，闊葉樹種占7成以上，多樹種混交；林下更新中等以上，林分密度較大，優勢樹種不明顯，林層結構多為2～3層。

經營方向：降低林分擁擠程度，提高油松、華山松優勢程度，改善林木健康水平，調節林木分布格局。

經營效果：株數采伐強度23%，蓄積采伐強度19%，經營后密度每畝78株，蓄積6.3774m3，林分平均胸徑14.9cm，平均樹高11.3cm，郁閉度0.7。通過采伐，華山松、銳齒櫟的優勢度上升，林木水平分布格局由團狀分布轉變為隨機分布，林木擁擠程度為0.69，直徑分布q均值為1.19，健康林木比例提高到96.4%。樹種的競爭關系得到了調整，林木直徑分布趨向于合理異齡林直徑分布特征，林木分布格局趨向合理，林分結構得到了初步優化，林分的衛生狀況大為改善，林分質量有所提高。

4.4 闊葉混交林結構優化模式示范

林分特征：林分優勢樹種不明顯，多種闊葉樹種混生，有少量的針葉樹種，林分密度較大。

經營方向：降低林分擁擠程度，改善林木健康狀況，提高針葉樹種的優勢程度。

經營效果：株數采伐強度23%，蓄積采伐強度15%，經營后密度每畝52株，每畝蓄積6.3932m3，林分平均胸徑16.1cm，平均樹高12.7cm，郁閉度0.7。通過采伐，林木擁擠程度提高到0.55，健康林木比例提高到93.6%，林木分布格局由團狀分布轉變為隨機分布，直徑分布q均值為1.19，趨向天然異齡林徑級結構特征。樹種的競爭關系得到了調整，林木分布格局轉變為合理的分布格局，林木直徑分布趨向于合理，林分結構得到了初步優化，林分的衛生狀況大為改善，林分質量有所提高。

4.5 山地紅樺、椴樹珍貴闊葉樹種大徑材培育模式

林分特征：由椴樹、紅樺、鐵木、山榆及山核桃等多種硬闊葉樹種混交形成的闊葉混交林，或由多種硬闊葉樹種占絕對優勢與銳齒櫟混交形成的闊葉混交林，林分混有極少量的華山松或油松的多樹種混交形成的闊葉混交林。

經營方向：降低林分擁擠程度，改善林木健康狀況，針對珍貴闊葉樹種進行競爭調節，提高珍貴樹種的優勢度。

經營效果：株數采伐強度18%，蓄積采伐強度14%，經營后密度每畝48株，蓄積7.124m3，林分平均胸徑22cm，平均樹高11.7cm，郁閉度0.7。采伐后，珍貴樹種紅樺和椴樹比例提高。

4.6 溝谷水楸珍貴闊葉大徑材培育模式

林分特征：在沿溝谷兩邊及部分坡麓地段分布有散生或多株聚生的珍貴樹種水楸近5000株，平均胸徑15cm以上，樹高達15m以上。

經營方向：將所有水楸作為培育目標樹，伐除影響水楸生長的其他樹種個體，并采取人工促進天然更新的措施，培育水楸大徑級材。

經營效果：株數采伐強度24%，蓄積采伐強度19%，經營后密度每畝38株，蓄積5.856m3，林分平均胸徑14cm，平均樹高9.5cm，郁閉度0.6。采伐后，形成以水楸為主的林分。

4.7 低效雜木闊葉混交林改造重建模式

林分特征：這類林分是曾經大強度、破壞性的采伐后形成的林分，林分中主要樹種不明確，郁閉度低，生長率低，多為叢狀多代萌生的闊葉樹種，平均胸徑小，散生有個別中徑級的闊葉樹和針葉樹，分布格局為團狀，但由于坡度較小，立地條件較好。

經營方向：全林團塊狀改造重建。

經營效果：對林分進行了團狀改造，選用優良鄉土樹種油松和華山松樹，營造優良鄉土樹種林分。

4.8 封山育林自然恢復模式

林分特征：銳齒櫟占3成，油松、華山松占2成，其他闊葉樹種占5成的松櫟闊葉混交林，林下更新中等，林層結構為2層。

經營方向：由于該小班立地土層瘠薄、坡度大，經營方向為封山育林，并輔助培育管理和補植措施，培育櫟類、華山松混交林。

經營效果：林分郁閉度0.8，林木擁擠度0.71，林木水平分布格局呈隨機分布，直徑分布q均值為1.10，健康林木比例86.9%，林下更新良好。林分中除銳齒櫟外，按蓄積大小依次還有華山松、油松及白樺等共計24個樹種，林分平均混交度0.807，頂極樹種優勢度為0.561。

4.9 封禁養護生態保護模式

林分特征：銳齒櫟占3成，油松、華山松占2成，其他闊葉樹種占5成的松櫟闊葉混交林，林下更新中等，林層結構為2層。小班為巖石裸露，坡度45°以上的險坡。

經營方向：長期封禁措施，禁止人為活動，使植被休養生息，發揮生態效益。

4.10 溝谷林苗一體化培育模式

特征：溝谷水系兩旁，地勢平緩，土壤肥沃，立地條件較好，多分布灌木。

經營目標：保留生長較好的喬木，栽植云杉、油松、華山松大規格綠化苗木，按林苗一體化的模式培育，以提高林地生產力。

經營方向：割灌，選擇鄉土樹種云杉、油松和華山松等大規格綠化苗進行栽植，株、行距為1.5m×2m。

經營效果：營造綠化大苗，既能綠化造林，又能在市場行情好的時候出售，發揮經濟效益。

5 效益分析

示范林建設運用結構化森林經營技術調整了林分的樹種組成和結構，林分的衛生狀況大為改善，生活力極大增強，為保留下的林木生長創造了良好的條件，有利于生物多樣性的保護和提高林分的防護效能，在提高林分生態效益和社會效益的同時兼顧了經濟效益，起到了很好的示范作用。