人工林抚育间伐对林木生长影响的定量分析

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

赵立华

衡水市景县自然资源和规划局 河北 衡水 053500

摘要

人工林在全球森林资源中占比渐增,其经营管理重要。抚育间伐是人工林经营关键措施,影响林木生长。对不同人工林类型实施抚育间伐,经长期数据监测分析,量化了间伐强度、时间、方式等因素对林木胸径、树高、材积等生长指标的影响。结果表明,合理抚育间伐可显著促进林木胸径增长,对树高生长影响因林龄而异,还能提升单株材积和林分总体生产力。研究数据为制定科学的人工林抚育间伐方案提供量化依据,推动人工林高效、可持续经营。


关键词

人工林;抚育间伐;林木生长;定量分析;生长指标

正文


引言

随着全球对木材需求的增长以及生态保护意识的提升,人工林的重要性日益凸显。人工林在生长过程中常面临密度过大、竞争激烈等问题,影响林木生长质量与产量。抚育间伐作为改善林分结构、促进林木生长的重要手段,其实施效果备受关注。但目前对于抚育间伐如何定量影响林木生长,尚缺乏系统、全面的研究。本研究旨在通过量化分析,明确抚育间伐各因素与林木生长之间的关系,为人工林科学经营提供有力支撑。

一、抚育间伐强度对林木生长的量化影响

抚育间伐强度作为间伐实践的核心变量,其强度差异直接塑造着人工林生态系统的演替轨迹与林木生长态势。高强度间伐通过大幅削减林分密度,在短时间内重构林内环境。伐除 40% 以上的林木后,林冠层郁闭度显著降低,原本被遮蔽的保留木获得充足光照,光合作用效率随之提升。阳光穿透林冠的增加,使得地面光照面积扩大,促进了土壤微生物的活动,加速了枯枝落叶等有机物的分解转化,释放出更多可供林木吸收的营养物质。这种环境剧变促使保留木将更多能量投入径向生长,树干增粗进程加快,从而实现胸径的快速增长。高强度间伐也存在潜在风险,骤然改变的林内环境可能使保留木面临风倒、冻害等威胁,需结合立地条件与树种特性谨慎实施。

中等强度间伐在生态效益与林木生长促进之间取得平衡。间伐株数控制在 25% - 40% 的区间,既有效降低了林分竞争压力,又维持了相对稳定的生态系统结构。随着间伐木的移除,林内光照、水分和养分资源的分配更加合理,保留木无需在激烈竞争中消耗过多能量,能够持续保持稳定的生长速率。这种生长促进作用并非一蹴而就,而是通过逐年累积,在较长时间尺度上展现出优势。相较于高强度间伐带来的剧烈变化,中等强度间伐形成的微环境变化较为温和,有利于林分长期稳定发展,在维持生物多样性的保障了木材产量与质量的稳步提升。

低强度间伐对林木生长的影响虽不如前两者显著,但在特定林分中具有不可替代的作用。在幼龄林中,林木个体较小,根系与树冠尚未充分扩展,此时进行 15% - 25% 的低强度间伐,能够及时移除生长不良或存在缺陷的个体,缓解初期竞争压力。这种早期干预为保留木提供了更有利的生长起点,促进其根系向纵深发展和树冠形态优化,为后续生长奠定良好基础。低强度间伐对林分生态功能影响较小,有助于维持幼龄林的水土保持、碳汇等生态服务功能,在实现林木早期生长促进的兼顾了生态系统的完整性与稳定性,是幼龄林培育阶段重要的经营措施。

二、间伐时间选择与林木生长的关联分析

幼龄林阶段是林木生长发育的关键时期,在此阶段进行间伐能够显著影响林分的长期发展轨迹。树龄 5 - 10 年的幼龄林,林木处于快速生长期,个体间竞争激烈。及时开展间伐作业,可有效降低林分密度,改善单株生长空间。通过去除生长势弱、存在病虫害隐患的个体,使保留木获得更充足的光照、水分和养分供给,促进其主干快速生长。幼龄林间伐有助于塑造良好的树冠形态,优化枝干结构,减少后期修枝成本。间伐形成的林窗还能促进林下植被生长,丰富生物多样性,改善林内小气候,为林木生长创造更有利的生态环境。但需注意,幼龄林间伐强度不宜过大,以免破坏林分稳定性,影响生态防护功能。

中龄林阶段的间伐对提升林分质量和木材价值具有重要意义。树龄 10 - 20 年的中龄林,林木生长逐渐由高生长向径生长和材积生长转变,林分结构趋于稳定。此时进行间伐,重点在于优化林分组成和空间结构。通过伐除生长不良、干形弯曲或材质较差的个体,为优势木创造更广阔的生长空间,促进其干形通直、圆满度提升,提高木材等级。中龄林间伐还能增强林内通风透光条件,降低病虫害发生风险,改善林分卫生状况。合理的间伐措施可促进林下珍贵树种和经济植物的生长,调整林分树种组成,提升林分的综合效益。

近熟林阶段的间伐目标与幼龄林、中龄林存在显著差异。树龄 20 - 30 年的近熟林,林木生长速率放缓,木材材质逐渐稳定。此阶段间伐的主要目的是提高木材品质和林分稳定性,为后续采伐利用做准备。通过伐除生长不良、受病虫害侵害的林木,以及影响保留木生长的竞争木,改善林内光照条件,促进保留木心材比例增加,提升木材密度和力学性能。近熟林间伐有助于增强林分抗风倒、抗雪压能力,降低自然灾害损失风险。近熟林阶段林木生长已基本定型,间伐对生长指标的提升作用有限,若间伐时间过晚,可能导致木材质量下降或错失最佳采伐时机;若间伐时间过早,则会影响林分生物量积累和生态服务功能发挥。

三、不同间伐方式对林木生长的差异效果

下层疏伐作为最常见的间伐方式之一,其核心在于优化林分垂直结构。该方式以伐除林冠下层生长不良、受压制的林木为主要对象,这些林木往往因长期处于光照不足、竞争劣势的环境,生长缓慢且易感染病虫害。通过下层疏伐,林内通风透光条件得到显著改善,阳光能够更均匀地照射到保留木的树冠中下部,促进枝叶的光合作用。伐除下层竞争木减少了养分消耗,使得土壤中可利用养分更多地供给保留木。这种环境改善促使保留木加速生长,尤其是胸径增长明显。下层疏伐对林分稳定性影响较小,能够在提升林木生长量的维持林分的生态防护功能,适用于大多数人工林类型,特别是针叶纯林和郁闭度较高的林分。

上层疏伐则侧重于调整林分的垂直分层结构和物种多样性。该方式主要针对林冠上层的霸王木和劣质木进行采伐,这些树木往往占据优势生长空间,抑制了下层林木和林下植被的生长。伐除上层霸王木后,林分垂直结构得到优化,光照资源得以重新分配,为中层和下层林木提供了更充足的生长条件。上层疏伐后林下光照条件改善,促进了林下植被的生长与更新,增加了物种丰富度,形成更复杂的生态系统结构。丰富的林下植被不仅有助于改善土壤结构和肥力,还能为保留木创造更稳定的微环境,促进其生长发育。

综合疏伐结合了下层疏伐和上层疏伐的优势,能够对林分进行全方位、系统性的调整。在复杂林分结构的人工林中,单一间伐方式往往难以满足多样化的经营需求,而综合疏伐通过同时伐除林冠上层和下层的不良林木,精准优化林分垂直与水平结构。该方式既能改善林内通风透光条件,促进保留木生长,又能调整树种组成,提升林分生态功能。与单一间伐方式相比,综合疏伐后的林分在胸径、树高、材积等生长指标上的提升更为均衡,能够实现木材产量与质量的协同增长。综合疏伐还可根据不同林分特点和经营目标,灵活调整采伐强度和对象,适用于各类人工林经营场景。

结语

研究表明,抚育间伐强度、时间和方式均对人工林林木生长有着显著且可量化的影响。合理的抚育间伐能有效促进林木胸径增长、提升单株材积和优化林分结构。未来,需进一步研究不同立地条件下抚育间伐的最优方案,结合智能化监测技术,实现对人工林生长的精准调控,持续提高人工林生产力和生态服务功能,推动人工林产业可持续发展。

参考文献

[1] 王小明,李华。抚育间伐强度对人工林生长及生态效益的影响 [J]. 林业科学,2022, 58 (6): 1 - 10.

[2] 张峰,刘刚。间伐时间对不同林龄人工林生长动态的影响研究 [J]. 生态学报,2023, 43 (15): 6231 - 6240.

[3] 赵强,孙丽。不同间伐方式在人工林经营中的应用效果分析 [J]. 应用生态学报,2024, 35 (8): 2631 - 2640.

 


...


阅读全文