森林抚育基础

森林培育学,贾黎明（北京林业大学林学院、研究生院）,更新营造阶段,良种繁育,前期规划阶段,抚育管理阶段,利用收获阶段,林木遗传改良,培育目标及林种规划,造林地立地调查及评价,林木个体品质,更新造林树种的选择和规划,种子生产,苗木培育,合理密度,合理配置,合理组成,异龄培育,抚育间伐,林分改造,复合经营,林地施肥,林地垦复,计划烧除,摘芽除蘖,林木修枝,幼林保护,促更封育,清理整地,栽培播种,松土除草,灌水施肥,灾后拯救,异龄择伐,同龄间伐,老龄更新,自然恢复,同龄皆伐,林木群体结构,立地生长环境,第一节森林抚育的目的意义第二节采伐木的选择第三节抚育采伐的开始期第四节抚育采伐强度第五节抚育采伐间隔期第六节抚育采伐的效果和影响,第九章森林抚育基础,一、按经营目的调整林木组成二、降低林分密度，改善林木生长条件三、促进林木生长，缩短林木培育期,第一节森林抚育的目的意义,未抚育侧柏林分,未抚育油松林分,未抚育落叶松林分,四、清除劣质林木，提高林分质量五、实现早期利用，提高木材利用量六、改善林分卫生状况，增强林分抗性七、建立适宜的林分结构，发挥森林多种效能,第一节森林抚育的目的意义,1、淘汰低价值的树种2、砍去品质低劣和生长落后的林木3、伐除对森林环境卫生有碍的林木4、维护森林生态系统的平衡5、满足特种林分的经营需求6、伐去有碍于风景的林木,一、采伐木选择的原则,第二节采伐木的选择,1、克拉夫特林木生长分级2、寺崎林木分级3、霍莱林木分级4、Dunning异龄林林木分级5、我国的人工林林木分级6、我国的天然林林木分级,二、林木分级,第二节采伐木的选择,1、克拉夫特林木生长分级（适用于同龄林）I级木:优势木，树高和直径最大，树冠很大，且伸出一般林冠之上级木:亚优势木，树略次于I级，冠向四周发育，大小上次于I级木级木:中等木，生长尚好，但树高和直径较前两级林木为差；树冠较窄，位于林冠的中层，树干的圆满度较I、级木为大级木:被压木,树高和直径生长都非常落后,树冠受挤压,通常都是小径木,其中又可分为a、b两亚级：a级木：冠狭窄，侧方被压，但枝条在主干上分布均匀，树冠能伸入林冠层中；b级木：树冠偏生，只有树冠的顶部才伸入林冠层，侧方和上方均受压制。级木：濒死木,完全位于林冠下层,生长极落后，树冠稀疏而不规则，又可分为两个亚级：a级：生长极落后的濒死木；b级：枯死木。,2、寺崎林木分级源于德国人什瓦帕赫分级法。强调干形,适用于同龄林。优势木组成上层林冠的总称。1级木(1)：树冠、树干均发育良好。树冠受相邻木的妨碍。树干形态也无缺陷的林木2级木(2)：树冠、树干有缺陷的。(a)树冠发育过强，冠形扁平(b)树冠发育过弱，树干特别细长(c)树冠受压，得不到发展余地(d)形态不良的“上层木”或分叉木(e)被害木劣势木组成下层林冠的总称。3级木(3)：树势减弱，生长迟缓，但树冠尚未被压，处于中间状态。4级木(4)：树冠被压，但还有绿冠维持生活。5级木(5)：衰弱木、倾倒木、枯立木。,阔叶树林木分级法，主要用树冠分级。适用于同龄林。D(优势木)：树冠超出上层林冠一般水平，充分接受上方光，部分接受侧方光，树冠很发达，略受邻接木树冠的侧压。CD(亚优势木)：处于上层林冠的中间位置，上方光充足,也能受到小部分侧方光照射，树冠中庸，较多地受邻接木树冠的侧压。I(中庸木)：树高比前两级低，树冠处于由优势木和亚优势木形成的林冠层中光少，没有侧方光，一般受侧压严重，形成窄小树冠。O(被压木)：树冠完全在一般林冠层下，没有上方或侧方的直射光。,3、霍莱林木分级,4、Dunning异龄林林木分级分级采用的因子年龄：幼龄木(300a)优势程度：孤立木、优势木、亚优势木、中庸木、被压木树冠发育程度：冠长和冠宽健壮程度：林木区分为7级，适用于针叶混交林的所有树种。,1级木：龄级为幼龄或壮龄木；在林冠中的地位为孤立木或优势木(在极少情况下为亚优势木)；冠长占树高的65以上；树冠宽度中等或较宽；顶部形状为尖顶；活力良好。2级木：龄级为幼龄木或壮龄木；在林冠中的地位通常是亚优势木(在极少情况下为孤立木或优势木)；树冠长度小于树高的65%；树冠宽度中等或较窄；顶部形状为尖顶；活力良好或中等。3级木：龄级为成熟木；在林冠中的地位为优势木；树冠长度65%以上；树冠宽度中等或较宽；顶部形状为圆顶；活力良好。4级木：龄级为成熟木；在林冠中的地位通常是亚优势木(在极少情况下为孤立木或优势木)；冠长小于树高的65%；树冠宽度中等或较窄；顶部形状为圆顶；活力中等或不良。,5级木：龄级为过熟木；在林冠中的地位为孤立木或优势木(极少情况下为亚优势木)；树冠大小不定；顶部形状为平顶；活力不良；叶般呈灰绿色，而且稀疏。6级木：龄级为幼龄木或壮龄木；在林冠中的地位为中庸木或被压木；树冠大小不定，通常较小；顶部形状为圆顶或尖顶；活力中等或不良，受压后尚有一定的恢复能力。7级木：龄级为成熟木或过熟木；在林冠中的地位为中庸木或被压木；树冠大小不定，通常较小；顶部形状为平顶；活力不良；严重被压，很少有能出商品材的树干。,5、我国的人工林林木分级级木(优势木)：该级林木的直径最大，树高最高，树冠处于主林冠层以上，几乎不受挤压。级木(亚优势木)：直径、树高仅次于优势木,树冠形成林冠层的平均高度,侧方多少会受到挤压。级木(中等木)：直径、树高均为中等大小，树冠能伸到主林冠层，但侧方受挤压。级木(被压木)：树干纤细,树冠窄小且偏冠，处于主林冠层以下或只有树梢能达到主林冠层。级木(濒死木及枯死木)：处于主林冠层之下，生长衰弱，接近死亡或已经死亡。,6、我国的天然林林木分级优良木：树干圆满通直，天然整枝良好，树冠发育正常，生长旺盛，有培育前途的林木。辅助木：有利于促进优良木天然整枝和形成良好干形的，对土壤有保护和改良作用的及伐除后即可能出现林窗或林中空地的林木。有害木：枯立木、濒死木、罹病木、被压木、弯曲木、多头木、霸王树、枝桠粗大与树干尖削度大的林木，以及妨碍优良木与辅助木生长的林木。,有碍于公益林生态服务功能和社会服务功能发挥的树种对商品林目的树种有强烈竞争的非目的树种严重被压、干形不良、冠形不良的林木枯立木、濒死木、受病虫害侵染林木严重影响周围林木生长的霸王木,三、抚育的对象1、采伐木选择,第二节采伐木的选择,每公顷树高30cm以上幼树超过3000株,或30cm以下的幼苗、幼树超过6000株,更新频度超过60(2m2m样方25个以上),幼苗、幼树层的植被总覆盖度80以上,非目的树种、残留的上一世代林木、霸王树以及杂草、灌木、藤蔓及影响目的树种生长的天然幼龄林。,三、抚育的对象2、抚育林分选择-1,第二节采伐木的选择,郁闭度0.8以上，林木分化明显，过度整枝，直径生长明显下降的林分。遭受轻度病虫害、火灾及雪压、风折等自然灾害的林分。出于游憩目的需要改变群落结构与组成的林分。有特殊培育目标的森林特殊对待，如纤维林可不进行抚育采伐；矿柱林是否抚育视情况而定。,三、抚育的对象2、抚育林分选择-2,第二节采伐木的选择,一、按林分生长量确定,第三节抚育采伐的开始期,按林分生长量确定:以胸径或胸高断面积连年生长量进程为准,福建省洋口杉木林，9年生，造林密度4500株/hm2,一、按林分生长量确定,第三节抚育采伐的开始期,黑龙江带岭林业局落叶松人工林根据胸高断面积生长率下降确定抚育开始期。,二、按林木分化程度确定林木分级中各级木的比例、级木比例达到30左右林分直径的离散程度(D/DminD/Dmax)林分株数按径阶分配比例小径木比例达1/3时,第三节抚育采伐的开始期,三、按林木的外貌特征冠形变化：冠幅、冠长负增长，影响直径生长自然整枝高度：杉木达1/3郁闭度：0.9左右，树冠重叠,第三节抚育采伐的开始期,未抚育侧柏林分,未抚育油松林分,未抚育落叶松林分,四、按标准表和密度管理图确定,第三节抚育采伐的开始期,第三节抚育采伐的开始期,四、按标准表和密度管理图确定,人工落叶松林密度控制图,第四节抚育采伐强度,一、抚育采伐强度的表示方法1、材积法采伐木的材积(v)占林分蓄积量(V)的百分率。Pv=v/V100%采伐木断面积(g)占总断面积(G)的百分率。Pg=g/G100%优缺点：可直接了解间伐木数量，但施工不易掌握。,第四节抚育采伐强度,一、抚育采伐强度的表示方法2、株数法采伐木株数(n)占总株数(N)的百分率。Pn=n/N100%优缺点：施工容易掌握，但抚育方法不同采伐的树木直径不一样，最终林分结构不同。用Pv和Pn的关系弥补。,二、每次抚育采伐强度级别弱度：砍去原蓄积量15以下；中度：砍去原蓄积量1625；强度：砍去原蓄积量2635；极强度：砍去原蓄积量的36以上。,第四节抚育采伐强度,三、总抚育采伐强度级别（材积法）弱度：占主伐时林分蓄积量的4050；中度：占主伐时林分蓄积量的5l75，强度：占主伐时林分蓄积量的76100；极强度：占主伐时林分蓄积量的100以上,第四节抚育采伐强度,第四节抚育采伐强度,四、确定强度的方法取决于：（1）经营目的、运输劳力、小径材销路等经济因素。（2）树种特性、林分密度、年龄、立地条件等生物因素。合理强度应符合：（1）有利于提高林分的健康和稳定性，不至因林分过度稀疏而受草害、风害、雪害。（2）有利于改善林分的生态条件，促进保留木材积生长和形质生长。（3）有利于经济收入，每次抚育采伐量力求稍大些，但最终不减少木材总产量。,第四节抚育采伐强度,四、确定强度的方法1、定性方法：根据林木分级：小径级木的比例林分郁闭度和疏密度确定：郁闭度或疏密度0.9时，应抚育；保留郁闭度0.6，保留疏密度0.7,四、确定强度的方法2、定量方法：根据胸径与冠幅关系确定其中CW为各级平均树冠面积，D为胸径变量，a、b为常数,第四节抚育采伐强度,案例1江西奉新县躁下林场杉木林,案例2黑龙江尚志县一面坡林场落叶松人工林,Y=0.9533+0.118x+0.0013x2Y-冠径x-胸径,根据保留木平均直径确定如：落叶松人工林最大密度(Nm)和胸径(D)的关系国外保留木平均直径经验公式(乌道特经验公式)：,第四节抚育采伐强度,四、确定强度的方法,案例：黑龙江孟家岗林场16年生人工落叶松林，采用下层疏伐，保留木平均胸径9cm，N=2258,根据树高与冠幅的相关规律确定N=10000/(H/5)2=25000/H2，N=10000/(0.23H)2(伊凡诺夫经验公式)其中,N为林分应保留的立木株数,H平均树高0.23平均距离系数(树冠系数:树冠直径与树高之比),第四节抚育采伐强度,四、确定强度的方法,伊凡诺夫栎、松、刺槐林分适宜立木株数表,第四节抚育采伐强度,密度控制图或收获量表案例1：条件：D=12cm,N=2000株/hm2下层疏伐后疏密度不低于0.8求：单位面积蓄积量M,疏密度P，优势木高H,间伐株数N，间伐材积M以及伐后直径D1.,第四节抚育采伐强度,四、确定强度的方法,第五节抚育采伐间隔期,一、间隔期的概念和确定原则间隔期：又称重复期，指相邻两次抚育间伐所间隔的年数确定原则：根据采伐强度根据林分的生长量根据树种的特性根据经济条件,抚育采伐量、生长量和间隔期的关系,第五节抚育采伐间隔期,左侧红数字为可伐除的最小材积，右侧红数字为可伐除的最大材积,二、间隔期的确定方法外貌特征法：如针叶树在前一次修枝后出现两轮死枝时再次修枝。阔叶树的间隔期为23年。生长量法：同起始期,第五节抚育采伐间隔期,1直径生长2树高生长3林分蓄积量4叶片变化与根系生长,一、抚育采伐对林分生长的影响,第六节抚育采伐的效果和影响,不同生长抚育强度对林分直径生长的影响,不同采伐强度落叶松林木胸径生长量,不同采伐强度人工落叶松林木树高生长量,福建洋口林场不同生长抚育强度与杉木单株材积增长,不同采伐强度落叶松林平均单株材积生长量,叶面积变化,二、抚育采伐与总生产量,总产量基本不变：气候生产力生长时间足够长总产量增加：抚育强度小培育时间短,不同密度总林分产量与林龄间的关系,第六节抚育采伐的效果和影响,生物多样性提高,林分稳定性风折雪压病虫害生物多样性,三、抚育采伐对林分稳定性的影响,风折,雪压,第六节抚育采伐的效果和影响,不同抚育强度各立地类型条件下油松侧柏林下植被生物量的变化（kg/hm2）,木材质量：年轮宽度增大秋材百