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精品森林抚育间伐研究综述
森林抚育间伐研究综述
摘要:
通过查阅大量国内外文献资料,针对国内外森林抚育间伐的概念、研究现状、技术种类及对森林生物量生产力和林下植被的物种多样性影响的研究进行了系统的总结和评述,提出了在21世纪林业可持续发展的要求下森林抚育间伐亟待解决的问题,并提出相应的对策和建议。
关键词:
森林;抚育间伐;生物多样性;森林生物量
森林作为生态系统的有机组成部分,在维护全球生态平衡和生物多样性、支持人类生命系统等方面发挥着重要作用,但是有限的森林资源已难以满足人类对森林产品和服务持续增长的需求,大力发展人工林就显得尤为重要。
科学的抚育措施是解决问题的关键,森林抚育是森林培育的一项主要手段,是森林培育的重要组成部分。
从广义上讲,栽培和抚育是它的任务,以森林抚育为内容的森林培育始终是森林培育学研究的基本指导思想。
而抚育间伐作为森林经营的主要措施,影响到森林的多个方面,包括林分生长、总收获量、林分结构,它为林木创造良好的生长环境,提高了林木质
量,影响森林的生态功能。
因此,研究抚育间伐对森林的影响是科学确定森林抚育具体措施的重要依据,对整个森林生态系统的经营也具有重要意义。
本文通过系统的分析和整理就抚育间伐对森林生态系统影响进行了总结,并探讨了森林抚育间伐的理论体系、研究方法和技术,为进行合理科学的间伐活动提供依据,对于维持林地的生态作用以及实现可持续的森林经营战略非常重要。
1.森林抚育间间伐的形成与发展
17世纪中叶,为了实现对木材的长期利用,德国出现/森林永续利用理论0并成为世界各国传统林业的理论基础。
1826年德国林学家JCHundeshagen创立/法正林0学说,形成完整的森林永续利用理论,法正林一直是各国经营同龄林
的理想森林结构模式。
森林永续利用,对世界各国林业经营指导思想产生了重大影响,成为长期指导世界各国森林经营的模式和途径。
1924年德国Krutzsch针对用材林的经营方式,提出接近自然的用材林。
进入20世纪80年代后,美国林学家Frank-lin教授在研究老龄作用后,提出新林业理论。
在这一时期,/近自然林业理论0在中欧又得到了复苏。
1992年联合国环境与发展大会通过5森林原则声明6,会后,森林可持续经营的普遍认同,并且进入了并且进入了实施的实质性阶段。
1995年,美国在/森林和林地资源的长期战略规划0中,明确了森林生态统经营的基本思想。
把森林作为生态系统经营,在时间上和空间上把林分作为相互依存、相互制约的经营单元,保持大面积的森林生态系统稳定性,并把自然保护和景观抚育结合起来是这种抚育理论与实践的主要特征。
通过森林的科学营造和抚育,增强森林自身抵抗各种自然灾害的能力,满足人类更多的需求。
2.森林抚育间伐的作用及目
林业的可持续发展依赖于森林资源的持续,森林资源的持续依赖于森林的科学经营,森林生态系统经营已是21世纪森林经营模式的最佳选择,而抚育改造则是森林生态系统经营的关键性措施,其中森林抚育间伐可以说是非常关键的环节
抚育间伐在森林经营管理中起着十分重要的作用。
合理的抚育间伐对改善森林林冠层的营养空间以及地下水肥的供应条件,保证林木个体和群体生长,提高森林生产力要的供应0。
张鼎华等认为,人工抚育间伐措施的应用降低了油松林密度,改变了林内的光照、温度等生境条件,减少了植物种内对养分和水分的竞争,促进了林下植被盖度和物种丰富度,改善了土壤肥力,有助于油松林的稳定和发展。
杨玉林等在研究抚育间伐对落叶松生长的影响时,也得出间伐10a后,林分总生物量随林分密度的增加而加大。
方海波等调查研究湖南省会同县抚育5a和26a生的杉木林,得出杉木人工林间伐后,林下空间环境因子的变化,植被生物量大量增加为对照区的3.25倍。
Baldwin在研究间伐对火炬松林分的影响时,认为所有的间伐都增加了树干、树叶、树枝和树冠的生物量,增加量随间伐强度的增大而加大。
雷相东以15块人具有重要的理论和实践意义。
研究抚育间伐对森林生长的影响及其模型,是优化抚育间伐作业体系及实现森林生长有效调控的需要。
在传统认识中,抚育间伐的目的主要有:
改善林木品质;调整林分结构,加速林木生长;提高木材利用量和改善林分的卫生状况,提高林分稳定性。
在我国,关于抚育间伐对森林的影响已有较多的研究。
我国学者刘慎愕(1954)对小兴安岭的森林进行考察后认为,/在择伐作业后,利用年龄不同的乔灌树木的庇荫,使更新的阴性针叶树种,不经过过渡林的发育过程,迅速成为以阴性针叶树种为主的针阔混交林,缩短森林采伐的周期,保证国家对木材需在传统认识中,抚育间伐的目的主要有:
改善林木品质;调整林分结构,加速林木生长;提高木材利用量和改善林分的卫生状况,提高林分稳定性。
在我国,关于抚育间伐对森林的影响已有较多的研究。
我国学者刘慎愕(1954)对小兴安岭的森林进行考察后认为,/在择伐作业后,利用年龄不同的乔灌树木的庇荫,使更新的阴性针叶树种,不经过过渡林的发育过程,迅速成为以阴性针叶树种为主的针阔混交林,缩短森林采伐的周期,保证国
家对木材需要的供应0。
张鼎华等认为,人工抚育间伐措施的应用降低了油松林密度,改变了林内的光照、温度等生境条件,减少了植物种内对养分和水分的竞争,促进了林下植被盖度和物种丰富度,改善了土壤肥力,有助于油松林的稳定和发展。
杨玉林等在研究抚育间伐对落叶松生长的影响时,也得出间伐10a后,林分总生物量随林分密度的增加而加大。
方海波等调查研究湖南省会同县抚育5a和26a生的杉木林,得出杉木人工林间伐后,林下空间环境因子的变化,植被生物量大量增加为对照区的3.25倍。
Baldwin在研究间伐对火炬松林分的影响时,认为所有的间伐都增加了树干、树叶、树枝和树冠的生物量,增加量随间伐强度的增大而加大。
雷相东以15块人工落叶松纯林演化后形成的落叶松云冷杉混交林为对象进行间伐,结果表明:
间伐促进了保生长的显著增加。
林分及单木的直径、断面积和蓄积生长率均表现相同的趋势即随间伐强度的增加而增加。
傅校平等在研究间伐强度对杉木人工林林分的影响时认为,间伐可以显著提高林分平均单株生物量。
3.不同抚育间伐措施对森林发展的影响
不同的抚育间伐方式对植被的影响主要体现在林下植被的物种多样性和生物量两个方面。
这两个方面的变化,将会影响到土壤营养元素和微生物组成,进而会影响林分的生长和发育动
3.1抚育间伐对生物多样性的影响
目前,抚育间伐对林下灌木和植被的影响主要从下面不同的角度来考虑:
抚育间伐对林下植被的密度、盖度的影响;对林下灌木和植被种类组成和结构变化的影响;对灌木和植被生物多样性的影响。
很多学者研究证明,低强度间伐对植被种类、密度和盖度的影响相对较小,而中强度和大强度间伐对植被的种类、密度和盖度影响相对较大。
一般情况下,间伐强度越大,植被的种类越丰富,密度和盖度也越大。
不
同的间伐强度除了对植被种类有较明显的影响外,对于植被结构也有较大的影响。
低强度间伐造成的植被结构无明显垂直分化,基本是单层的;而中强度间伐的植被结构是复层的,有明显的垂直分化。
因此提高间伐强度,不仅可以增加林下草本和灌木的种类,而且也可相应地提高每个物种的高度、盖度,增加植被和灌木出现的株数。
Smith等认为,集约间伐的林分比未间伐林分有更高的物种丰富度,随着间伐强度的增加,地被的盖度也随着增加。
Zachara在研究择伐对欧洲赤松(Pinussylvestris)林分结构影响时认为,小强度间伐对林分结构没有太大的影响,20%~30%的强度对改善林分结构和树木生长的效果较好。
Reader等和Gilliam等在研究间伐强度对物种多样性影响时,认为间伐后的成熟林和皆伐后的幼林草本层的物种多样性无显著变化。
3.2抚育间伐对林分生物量的影响
林分间伐后,由于林木株数的减少,林分总的生物量有所降低,但通过间伐调整了密度,扩大了保留木的营养空间,改善了林内小气候条件,有利于提高林分的质量和生产力。
研究表明人工林经间伐以后,林下空间环境发生显著改变,光照增强,有利于林下灌草层和地被物层的生长,使其生物量有较大幅度的增加。
方海波发现杉木间伐后乔木层生物量由173.87t/hm2减少到142.74t/hm2,减少17.90%。
经过连续几年的生长可以发现林分生物量有明显的提高,不同的树种出现的林分生物量增大的时间会不同。
灌木生物量比对照的增加273.5%,草本生物量增加32.49%,林下死地被物生物量增加92.8%。
类似的结论在其他研究中也有出现。
4森林抚育间伐措施与技术
对不同树种不同发育阶段的林分,其森林抚育的目的要求也各不相同。
根据抚育的对象和抚育的目的,一般把森林抚育分为透光抚育和生长抚育。
4.1透光抚育
透光抚育是在幼龄林时期,主要解决林木之间、林木与其他森林植物之间的斗争,保证目的树种或主要树种的林木不受其他乔灌木的抑制,以调整林分组成为主要目标所采取的一项抚育间伐措施。
在幼龄林郁闭前,主要解决乔灌木种间斗争,清除压抑目的树种生长的林木和影响幼树生长的灌木,在幼龄林郁闭后,主要解决目的树种种间、种内斗争,适当调整树种组成。
针叶林要注意保留水曲柳、胡桃楸、黄菠萝、紫锻、于形成针阔混交林。
杨桦等阔叶树,阔叶林则要注意保留针叶树,以利于形成针阔混交林。
4.2生长抚育
幼林经透光抚育,进入壮龄林阶段后,应进行生长抚育,或称疏伐。
其主要目的是林分自壮龄后至成熟主伐利用前的一个时期内,为了解决目的树种个体间的矛盾,不断调整林分密度,使保留木得以良好生长,并提高木材质量,缩短成材期,实现优质、丰产的目的。
5结语
研究建立森林抚育间伐生态理论体系,用以指导中国的森林采伐更新作业,对中国森林利用方式的转变,实现森林的可持续经营,具有重要的理论指导和实践应用意义。
目前,森林抚育间伐的概念已经得到普遍接受,但还需要在实践中完善和发展。
因此,研究森林抚育间伐技术体系,改进森林采伐作业方法,最大限度地减少对森林及其环境的负面影响,重视森林生态系统的结构多样性和完整性,使森林生态系统始终维持在理想的结构状态,充分发挥系统的各种功能,实现森林的可持续经营,是以后研究的重点方向。
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