CN106472243B - 一种基于中等立地青冈栎阔叶混交林的采伐方法 - Google Patents

一种基于中等立地青冈栎阔叶混交林的采伐方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及次生林的采伐方法，具体涉及一种基于中等立地青冈栎阔叶混交林的采伐方法。本发明的方案包括如下步骤：(1)对择伐林分进行调查，确定林分有胸径18cm以上，达到采伐目标直径的林木，可进行择伐作业，(2)统计待伐林分中胸径5cm以上的林木，并计算平均胸径；(3)对达到采伐目标胸径的林木进行初步标注；(4)统计保留木的株数并计算保留木的平均胸径；(5)采伐后的合理保留株数根据保留木的平均胸径按下表选择进行：(6)按步骤(3)，对待采伐目标胸径的林木进行调整，使保留株数符合上表的标准，然后采伐。本发明应用于中等立地青冈栎阔叶混交林的采伐，操作简易，准确，可减少大量的林木资源浪费。

Description

一种基于中等立地青冈栎阔叶混交林的采伐方法
技术领域
本发明涉及次生林的采伐方法，具体涉及一种基于中等立地青冈栎阔叶混交林的采伐方法。
背景技术
我国第八次森林资源调查：天然林面积1.22亿公顷，占林地面积的64％，蓄积122.96亿立方米，占森林蓄积的83％，天然林是我国森林资源的主体；天然林包括原始林和次生林，次生林是指原始林经人为干扰或自然干扰之后而形成的森林，目前我国大部分的天然林以次生林的状态存在。
全国天然乔木林主要优势树种中，栎类树种面积1610万公顷，面积比13.70％，蓄积12.81亿立方米，蓄积比10.42％，无论是面积还是蓄积均排属于全国第一大优势树种。
青冈栎(Cyclobalanopsis glauca)也称“稠木”，根据木材颜色分为“红稠”和“白稠”。历史上，“樟、梓、楠、椆”并称为“江南四大名木”，特别是“楠、椆”因其木材坚重硬实、强度大，色泽、纹理漂亮、耐久耐腐而名贵。青冈栎是珍贵用材树种，已列入《国家战略储备树种目录》。
目前我国对青冈栎次生林没有科学的采伐方法，都是凭经验采伐，随意性较大，因而生产效率低，也浪费了大量的森林资源。
发明内容
为了克服现有技术上述的不足，本发明提供一种基于中等立地青冈栎阔叶混交林的采伐方法，包括如下步骤：
(1)对择伐林分进行调查，确定林分有胸径18cm以上，达到采伐目标直径的林木，可进行择伐作业，
(2)统计待伐林分中胸径5cm以上的林木，并计算平均胸径；
(3)对达到采伐目标胸径的林木进行初步标注；
(4)统计保留木的株数并计算保留木的平均胸径；
(5)采伐后的合理保留株数根据保留木的平均胸径按下表选择进行：
(6)按步骤(3)－(4)，对待采伐目标胸径的林木进行调整，使保留株数符合步骤(5)里上表的标准，然后采伐。
本发明的另一优选方案是，步骤(1)择伐林分的林分郁闭度为0.7以上。
本发明的另一优选方案是，步骤(5)采伐后平均胸径径阶为10cm的保留木为1300±5％株/公顷。
本发明的另一优选方案是，步骤(5)采伐后平均胸径径阶为12－14cm的保留木为1100±5％株/公顷。
本发明的另一优选方案是，步骤(5)采伐后平均胸径径阶为16－18cm的保留木为750±5％株/公顷。
本发明的另一优选方案是，步骤(5)采伐后平均胸径径阶为20－22cm的保留木为680±5％株/公顷。
本发明的另一优选方案是，步骤(5)采伐后平均胸径径阶为24－26cm的保留木为600±5％株/公顷。
本发明的另一优选方案是，步骤(5)采伐后平均胸径径阶为26cm以上的保留木为500±5％株/公顷。
与现有技术相比，本发明的优势在于：
(1)分别立地类型按青冈栎胸径大小确定择伐木，即择伐木目标直径的确定，测定胸径的方法简单、精确。(2)按林分拟择伐后的径级范围确定保留木的经级株数，这种方法操作简易，准确。
附图说明
图1是较好立地类型的青冈栎生长量曲线图。
图2是中等立地类型的青冈栎生长量曲线图。
具体实施方式
以下提供本发明的优选实施方式，以助于进一步理解本发明，但本发明的保护范围并不仅限于这些实施例。
1、青冈栎次生林采伐方法提出，发明的目的意义
由于次生林混交树种较多，林木大小、高度差别大；同时年龄结构复杂，次生林林分中处于幼龄林、中龄林、及近成过熟龄的林木都有，不能与同龄人工纯林一样，林分成熟时，实施全林皆伐作业。而需要进行择伐，择伐就是采伐一部分近成过熟龄林木。一般地，林木是否成熟，是利用解析木分析林木生长量的大小随年龄变化关系，按年龄来确定，即林木的成熟龄。由于野外采伐作业，对于天然起源的次生林，难以确定采伐对象的年龄，同时次生林成熟年龄还受立地条件影响，立地条件相对好的，成熟相对早些。然后是保留株数的确定，林分采伐时，如何确定保留株数。本方法解决的问题为(1)成熟或近成熟可以进行采伐作业的青冈栎采伐木的确定；(2)采伐时，青冈栎林分的保留株数的确定。本发明的采伐方法就是确定这二个技术要素。这种方法可操作性强，有很广泛的推广价值。
其发明内容：(1)分别立地类型按青冈栎胸径大小确定择伐木，即择伐木目标直径的确定，测定胸径的方法简单、精确。(2)按林分拟择伐后的径级范围确定保留木的经级株数，这种方法操作简易，准确。
2、方法的理论依据
(1)立地类型的划分
林学上，一般地将森林立地条件分为三大类：较好立地类型，中等立地类型、较差立地类型。
青冈栎为亚热带常绿阔叶林中的顶级建群种，适生范围广，分布于秦岭以南至华南，西达西藏，适应性强，酸性基岩与碱性基岩均可生长，在石灰岩山地形成单优群落，树种耐荫，喜温暖潮湿气候，有一定的耐寒性，生态幅甚广，生长中速，萌芽力强，天然更新旺盛。因此，对调查青冈栎次生样地的立地类型进行分类。
(a)较好立地类型：板页岩类、海拔600m以下，土壤厚度80cm以上。
(b)中等立地类型：石灰岩类或板页岩类，海拔600m-1200m土壤厚度41-80cm。
(c)较差立地类型：前两类以外的立地类型，由于立地条件差，林木采伐后，林分生长、更新不良，容易造成人为破坏；因此一般不实施主伐作业，因此，本方法不讨论这类立地类型条件下青冈栎的采伐方法。
(2)青冈栎年龄与胸径生长的相关性分析
分别选取两类立地条件下的解析木，运用SPSS软件进行胸径与年龄的回归分析，判断相关显著性程度，如果相关显著，就可以用胸径这个可以直接测定的指标来表达采伐作业时难以准确判断的林木年龄，两类立地条件下青冈栎年龄与胸径生长模拟结果如下表1。
表1 解析木年龄与胸径生长的拟合结果单位：年；厘米
表中两类立地类型下，分析变量的相关系数都达到0.9以上，显著相关；因此可以用林木胸径来代替年龄作为次生林成熟的依据。
(3)目标胸径的确定
目标胸径是指树种达到可以进行主伐利用时的胸径，而林木采伐利用最重要的一个前提是林木达到成熟。每个不同树种的目标直径因经济标准和木材质量不同而不一样，同时还要结合木材用途不同加以调整。
按林学理论，林木成熟的要求是林木的材积生长量达到相对最大值，图1和图2是青冈栎解析木的生长量分析图。图1是较好立地类型的青冈栎生长量曲线图。图2是中等立地类型的青冈栎生长量曲线图。
可知较好立地类型下的青冈栎成熟时，林木胸径为34cm(此时材积平均生长量达最大)；
中等立地类型下的青冈栎成熟时，林木胸径为28cm(此时材积平均生长量达最大)。
而林木从连年生长量最大值至平均生长量最大值时段，可称为近成熟林，如果特别需要，也可以申请采伐。
因此较好立地类型下，青冈栎采伐的目标胸径为[24cm-34cm]以上。
中等立地类型下，青冈栎采伐的目标胸径为[18cm-28cm]以上。
由此，对于较好或中等立地类型条件下，青冈栎林分的采伐木可以按照目标直径标准进行确定，测定方法简单可靠。
(4)青冈栎采伐后林木保留株数的确定
当林分采伐后，林分的保留密度有一定的要求，也就是说采伐强度不宜过大，不能凡符合目标胸径标准的都采尽，这样不利于林分生长与更新。一般地采伐强度控制在保留郁闭度0.58-0.68。而郁闭度只是一个定性方法，实践中不易把握。
本方法根据林分的生长与立木之间的数量关系，确定保留林木株数，即确定林分密度。
(a)确定胸径与冠幅的相关规律
林分中林木冠幅的面积之和与林分面积的比即为林分郁闭度。树冠幅度的大小，反映每株林木营养面积的大小，对直径生长影响甚大，一般冠幅越大，胸径越粗，所占营养面积也越大，而直径生长与冠幅大小的关系不受立地条件影响。本次调查了1780株胸径在5-40cm径级的青冈栎阔叶混交林的树冠冠幅和胸径，利用最小二乘法建立冠幅与胸径的回归方程：
CW＝1.305+0.143D-0.001D2
相关系数R＝0.856
式中：CW——冠幅；单位：米；
D——胸径；单位：厘米。
同样，调查了1500株胸径5-40cm径级的青冈栎针叶混交林的树冠冠幅和胸径，利用最小二乘法建立冠幅与胸径的回归方程：
CW＝1.922+0.153 D-0.001 D2
相关系数R＝0.827
(b)保留株数的确定
按照上述方程，求出不同胸径的冠幅理论值，而采伐后，林分郁闭度应保留在0.58-0.68，从而确定出青冈栎次生林在不同的胸径阶段应保留的合理株数范围，如表2
表2 青冈栎次生林采伐后合理保留株数表(±10％的容许变化范围)
单位：厘米、株/公顷
3、具体应用
(a)较好立地类型、青冈栎阔叶混交的采伐方法：
第一步、林分有24cm以上林木，林分郁闭，可进行择伐作业，且采伐后不开林窗；
第二步、对择伐林分进行调查，记录胸径5cm以上林木的胸径并编号；
第三步、对需要择伐的24cm以上的林木进行初步标注；
第四步、假如采伐标注的林木，则计算保留木的平均胸径(例如：保留木胸径16cm)，对照表2，如果满足保留木株数要求(750±10％)就按标注的林木进行采伐；如果不满足则进入第五步；
第五步：如果计算的保留株数不在表2范围内，假设计算株数大于表2的最大值，则说明进行标注的拟采伐林木偏少，需要适当增加标注，重复第四步；直到达到保留木株数范围表2的要求，就可以按标注的编号进行采伐。
利用本方法，对湖南省绥宁县较好立地类型林区的青冈栎阔叶混交林进行采伐：
(1)对择伐林分进行调查，确定林分有胸径24cm以上，林分郁闭度为0.7以上，达到采伐目标直径的林木，可进行择伐作业，
(2)统计待伐林分中胸径5cm以上的林木，并计算平均胸径；
(3)对达到采伐目标胸径的林木进行初步标注；
(4)统计保留木的株数并计算保留木的平均胸径；
(5)采伐后的合理保留株数根据保留木的平均胸径按下表选择进行
(允许误差为±5％)：
(6)按步骤(3)－(4)，对待采伐目标胸径的林木进行调整，使保留株数符合步骤(5)里上表的标准，然后采伐。
该县林区，以前凭经验采伐，采取的措施是封山育林，严禁砍伐，然后待林区木材蓄积量达到300万立方米时再凭经验砍伐，浪费了时间，也造成林木资源的浪费。林区成熟后10年累积出材量约为600万立方米。而采用本发明的方法后，由于对保留木株数和保留木径阶进行了科学的设计，5年的累积出材量就已经超过600万立方米，可见本发明的方法相对于传统方法既节约了时间，又提高了出材量。
(b)较好立地类型、青冈栎针叶混交的采伐方法：
第一步、林分有24cm以上林木，林分郁闭，可进行择伐作业，且采伐后不开林窗；
第二步、对择伐林分进行调查，记录胸径5cm以上林木的胸径并编号；
第三步、对需要择伐的24cm以上的林木进行初步标注；
第四步、假如采伐标注的林木，则计算保留木的平均胸径(例如：保留木胸径16cm)，对照表2，如果满足保留木株数要求(820±10％)就按标注的林木进行采伐；如果不满足则进入第五步；
第五步：如果计算的保留株数不在表2范围内，假设计算株数大于表2的最大值，则说明进行标注的拟采伐的林木偏少，需要适当增加标注，重复第四步；直到达到保留木株数范围表2的要求，就可以按标注的编号进行采伐。
利用本方法，对湖南省绥宁县较好立地类型林区的青冈栎针叶混交林进行采伐：
(1)对择伐林分进行调查，确定林分有胸径24cm以上，林分郁闭度为0.7以上，达到采伐目标直径的林木，可进行择伐作业，
(2)统计待伐林分中胸径5cm以上的林木，并计算平均胸径；
(3)对达到采伐目标胸径的林木进行初步标注；
(4)统计保留木的株数并计算保留木的平均胸径；
(5)采伐后的合理保留株数根据保留木的平均胸径按下表选择进行
(允许误差为±5％)：
(6)按步骤(3)－(4)，对待采伐目标胸径的林木进行调整，使保留株数符合步骤(5)里上表的标准，然后采伐。
该县林区，以前凭经验采伐，采取的措施是封山育林，严禁砍伐，然后待林区木材蓄积量达到260万立方米时再凭经验砍伐，浪费了时间，也造成林木资源的浪费。林区成熟后10年累积出材量约为500万立方米。而采用本发明的方法后，由于对保留木株数和保留木径阶进行了科学的设计，6年的累积出材量就已经超过500万立方米，可见本发明的方法相对于传统方法既节约了时间，又提高了出材量。
(c)中等立地类型、青冈栎阔叶混交的采伐方法：
第一步、林分有18cm以上林木，林分郁闭，可进行择伐作业且采伐后不开林窗；
第二步、对择伐林分进行调查，记录胸径5cm以上林木的胸径并编号；
第三步、对需要择伐的18cm以上的林木进行初步标注；
第四步、假如采伐标注的林木，则计算保留木的平均胸径(例如：保留木胸径16cm)，对照表2，如果满足保留木株数要求(750±10％)就按标注的林木进行采伐；如果不满足则进入第五步；
第五步：如果计算的保留株数不在表2范围内，假设计算株数大于表2的最大值，则说明进行标注的拟采伐的林木偏少，需要适当增加标注，重复第四步；直到达到保留木株数范围表2的要求，就可以按标注的编号进行采伐。
利用本方法，对湖南省平江县中等立地类型林区的青冈栎阔叶混交林进行采伐：
(1)对择伐林分进行调查，确定林分有胸径18cm以上，林分郁闭度0.7以上，达到采伐目标直径的林木，可进行择伐作业，
(2)统计待伐林分中胸径5cm以上的林木，并计算平均胸径；
(3)对达到采伐目标胸径的林木进行初步标注；
(4)统计保留木的株数并计算保留木的平均胸径；
(5)采伐后的合理保留株数根据保留木的平均胸径按下表选择进行
(允许误差±5％)：
(6)按步骤(3)－(4)，对待采伐目标胸径的林木进行调整，使保留株数符合步骤(5)里上表的标准，然后采伐。
该县林区，以前凭经验采伐，采取的措施是封山育林，严禁砍伐，然后待林区木材蓄积量达到200万立方米时再凭经验砍伐，浪费了时间，也造成林木资源的浪费。林区成熟后10年累积出材量约为370万立方米。而采用本发明的方法后，由于对保留木株数和保留木径阶进行了科学的设计，5年的累积出材量就已经超过370万立方米，可见本发明的方法相对于传统方法既节约了时间，又提高了出材量。
(d)中等立地类型、青冈栎针叶混交的采伐方法：
第一步、林分有18cm以上林木，且林分郁闭，可进行择伐作业，且采伐后不开林窗；
第二步、对择伐林分进行调查，记录胸径5cm以上林木的胸径并编号；
第三步、对需要择伐的18cm以上的林木进行初步标注；
第四步、假如采伐标注的林木，则计算保留木的平均胸径(例如：保留木胸径16cm)，对照表2，如果满足保留木株数要求(820±10％)就按标注的林木进行采伐；如果不满足则进入第五步；
第五步：如果计算的保留株数不在表2范围内，假设计算株数大于表2的最大值，则说明进行标注的拟采伐的林木偏少，需要适当增加标注，重复第四步；
直到达到保留木株数范围表2的要求，就可以按标注的编号进行采伐。
利用本方法，对湖南省平江县中等立地类型林区的青冈栎针叶混交林进行采伐：
(1)对择伐林分进行调查，确定林分有胸径18cm以上，林分郁闭度为0.7以上，达到采伐目标直径的林木，可进行择伐作业，
(2)统计待伐林分中胸径5cm以上的林木，并计算平均胸径；
(3)对达到采伐目标胸径的林木进行初步标注；
(4)统计保留木的株数并计算保留木的平均胸径；
(5)采伐后的合理保留株数根据保留木的平均胸径按下表选择进行
(允许误差为±5％)：
(6)按步骤(3)－(4)，对待采伐目标胸径的林木进行调整，使保留株数符合步骤(5)里上表的标准，然后采伐。
该县林区，以前凭经验采伐，采取的措施是封山育林，严禁砍伐，然后待林区木材蓄积量达到200万立方米时再凭经验砍伐，浪费了时间，也造成林木资源的浪费。林区成熟后10年累积出材量约为350万立方米。而采用本发明的方法后，由于对保留木株数和保留木径阶进行了科学的设计，6年的累积出材量就已经超过350万立方米，可见本发明的方法相对于传统方法既节约了时间，又提高了出材量。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于中等立地青冈栎阔叶混交林的采伐方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）选取立地条件下的解析木，运用SPSS软件进行胸径与年龄的回归分析，判断显著性相关程度，中等立地类型下，分析变量的相关系数都达到0.9以上，显著相关；确立用林木胸径来代替年龄作为次生林成熟的依据；
再通过对中等立地类型的青冈栎生长量曲线图分析，中等立地类型下，青冈栎采伐的目标胸径为18cm以上；
对择伐林分进行调查，确定林分有胸径18cm以上，达到采伐目标直径的林木，进行择伐作业，青冈栎采伐的目标胸径为18cm以上；
（2）统计待伐林分中胸径5cm以上的林木，并计算平均胸径；
（3）对达到采伐目标胸径的林木进行初步标注；
（4）统计保留木的株数并计算保留木的平均胸径；
（5）确定采伐后的保留株数时，采用如下最小二乘法建立冠幅与胸径的回归方程：
CW=1.305+0.143D-0.001D2
相关系数R=0.856
式中：CW——冠幅；单位：米；
D——胸径；单位：厘米；
并将采伐强度控制在保留郁闭度0.58-0.68；
采伐后的合理保留株数根据保留木的平均胸径按下表选择进行：
平均胸径径阶 10cm 12-14 cm 16-18 cm 20-22 cm 24-26 cm 大于26 cm 青冈栎阔叶混交林 1300±10%株/公顷 1100±10%株/公顷 750±10%株/公顷 680±10%株/公顷 600±10%株/公顷 500±10%株/公顷
（6）按步骤（3）－（4），对待采伐目标胸径的林木进行调整，使保留株数符合步骤（5）里上表的标准，然后采伐。
2.根据权利要求1所述基于中等立地青冈栎阔叶混交林的采伐方法，其特征在于，步骤（1）择伐林分的林分郁闭度为0.7以上。
3.根据权利要求1所述基于中等立地青冈栎阔叶混交林的采伐方法，其特征在于，步骤（5）采伐后平均胸径径阶为10cm的保留木为1300±5%株/公顷。
4.根据权利要求1所述基于中等立地青冈栎阔叶混交林的采伐方法，其特征在于，步骤（5）采伐后平均胸径径阶为12－14cm的保留木为1100±5%株/公顷。
5.根据权利要求1所述基于中等立地青冈栎阔叶混交林的采伐方法，其特征在于，步骤（5）采伐后平均胸径径阶为16－18cm的保留木为750±5%株/公顷。
6.根据权利要求1所述基于中等立地青冈栎阔叶混交林的采伐方法，其特征在于，步骤（5）采伐后平均胸径径阶为20－22cm的保留木为680±5%株/公顷。
7.根据权利要求1所述基于中等立地青冈栎阔叶混交林的采伐方法，其特征在于，步骤（5）采伐后平均胸径径阶为24－26cm的保留木为600±5%株/公顷。
8.根据权利要求1所述基于中等立地青冈栎阔叶混交林的采伐方法，其特征在于，步骤（5）采伐后平均胸径径阶为大于26cm的保留木为500±5%株/公顷。
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