任务1 速生丰产用材林的营造
任务目标
【能力目标】
会速生丰产林的造林技术设计和指导施工。
【知识目标】
掌握速生丰产林标准、条件及营造技术。
任务提出
营造速生丰产用材林,实行集约经营,是解决我国木材供需矛盾的主要途径。为了做到科学造林,达到速生、丰产、优质、高效的目的,必须搞好造林规划设计。学生自主或在教师指导下学习营造速生丰产用材林的相关知识,完成速生丰产用材林的造林技术设计,每位同学提交一份设计报告。
任务分析
要做好速生丰产林造林技术设计,首先要了解造林地的立地条件,选择适宜的造林树种,设计合理的树种组成和造林方式方法和集约经营措施。
相关知识
速生丰产用材林是指在高生产力的土地条件下,通过良种壮苗和集约化经营措施,定向为制浆、造纸、人造板等林产工业,以及建筑、家具、装修等行业提供原料或大径级的用材林。与一般用材林相比较,具有生长快、轮伐期短、成林成材早、生物量大、生产力高、质量好等特点。
我国土地辽阔,人口众多,但森林资源相对匮乏,人均森林面积和蓄积量分别占世界平均水平的1/6和1/8。随着经济的发展和人民生活水平的提高,木材及其制品消费量正在迅速增加,我国人造板、纸浆、纸及纸板(含非木浆)消费量已居世界第二位,原木消费量已居世界第三位(包括商品材、农民自用材和培植用材)。因此,木材需求量逐年上升,木材供应量严重不足。
我国实施天然林保护工程及生态环境保护政策后,木材的采伐受到了严格的限制,全国正在实施由采伐天然林为主向采伐人工林为主的转变。为了解决木材消费与保护生态环境的矛盾,国家出台了一系列支持速生丰产用材林建设的政策。2001年,国务院决定实施包括“重点地区速生丰产用材林基地建设工程”在内的6大林业重点工程。2003年6月,《中共中央、国务院关于加快林业发展的决定》明确提出,加快建设以速生丰产林为主的林业基地工程,在条件适宜的地区,发展集约林业,加快建设各种用材林和其他商品林基地,增加木材等林产品的有效供给,减轻生态建设压力。2005年,国家林业局又出台了《关于加快速生丰产用材林基地工程建设的若干意见》,有效地推动了全国速丰林工程。速生丰产用材林既有生态系统中生态林的生态防护效能,又有经济林或商品林的原料提供效能,在缓解国内木材供需矛盾、巩固林业生态建设成果、发展林业产业中发挥着不可替代的重要作用。
速生丰产用材林是在自然条件比较优越的地区,选用经济价值较高的速生树种造林,通过集约经营,能够取得速生、丰产、优质效果的人工林。与一般人工林比较,营造速生丰产用材林有四个明显的特点:一是解决木材短缺的最有效措施;二是规模化、基地化、集中连片、集约经营程度较高;三是速生丰产,生长速度快,单位面积产量高,蓄积量大;四是品种优良、树种多样,能满足各种生产建设需要。
一、速生丰产林的标准
(一)时间指标
时间指标主要是成林、成材的年限。根据林木的生长速度、立地条件、培育目的分地区分树种确定。如多数桉树主伐年龄6年、杨树15年、杉木20年、马尾松30年、樟子松40年、红松50年。
(二)产量指标
产量指标主要是单位面积蓄积量。世界公认的速生丰产用材林平均生长量指标为10 m3/(hm2·a),我国原林业部曾制定了一些主要树种的速生丰产林国家标准(表7-1)。
表7-1 主要树种速生丰产林生长量指标
注:①Ⅰ类区为最适宜区,Ⅱ类区为较适宜区;
②原标准中使用单位为m3/亩,本表以m3/hm2为单位进行了换算。
二、造林地选择
培育速生丰产林,坚持因地制宜、适地适树的原则,选择Ⅰ、Ⅱ立地类型地块,如退耕地、弃耕地和坡度缓、土层厚、草被覆盖度好的坡面。
立地条件
1.土壤 土层厚度一般不低于50 cm;有机质含量平均不低于1%;石砾含量在30%以下(平原区应根据不同树种考虑地下水深度、盐碱含量和矿化度)。
2.地形地势 一般应选择地形较平缓、作业方便、自然条件良好、海拔高度能适应所选树种正常生长的地方。
3.气候条件 主要是降水量和气温能满足速生树种生长的需要,没有严重自然灾害的地方。
三、树种选择
(一)速生性
树种生长速度快、成材早是选择用材树种的重要条件。大力营造速生树种的林分可以缩短成材期限,解决木材供需矛盾。我国树种资源丰富,乡土速生树种很多,引进的速生树种也不少。如北方的落叶松、油松、杨树、泡桐、刺槐;南方的杉木、马尾松、桉树、竹类等,是营造用材林的主要树种。
(二)丰产性
一般树体高大,冠幅小,适于密植,材积生长的速生期维持较长,相对长寿,是获得单位面积木材丰产的重要条件。丰产性与速生性既有联系又有区别。有些树种既能速生,又能丰产,如杉木、桉树、杨树、马尾松、相思树、落叶松;有些树种只能速生,难以丰产,如苦楝、泡桐、檫树、刺槐;还有些树种,如红松、云杉等具有丰产的特性,但不够速生,如果以培育大径材为目标,在采取适当的培育措施之后,这些树种也可取得相当高的生产率,有时还可以超过某些速生树种。
(三)优质性
应具备树干通直、圆满,分枝细小,整枝性能良好等特性,这样的树种出材率较高,采运方便,用途较广,经济价值较大。大部分的针叶树种在这方面具有较好的性状,在阔叶树种中也有树干比较通直圆满的,如桉树、毛白杨、檫树、楸树等,但大部分的阔叶树树干不够通直或分枝过低、主干低矮、不够圆满、树干扭曲等。用材树种的优质性还包括木材有良好的材性。木材的用途不同,要求木材的材性也不一样。如一般的用材要求材质坚韧、纹理通直均匀、不翘不裂、不易变形、干缩小、便于加工、耐磨、抗腐蚀等;家具用材要求材质致密、纹理美观、具有光泽和香气等;造纸用材则着重要求木材的纤维含量高、纤维长度长等。在营造人工林时,应尽量选择同时具有速生、丰产、优质特性的树种,同时根据立地条件选择一些木材质量优良、但不具有速生特性的珍贵树种。
(四)抗性
速生丰产林多为纯林,易导致病虫害蔓延和地力衰退,必须选择抗性强的树种,最好进行多树种混交。
我国各区具备速生丰产特性的树种如表7-2所示。
表7-2 我国各区具备速生丰产特性的树种
四、采用良种壮苗
营造速生丰产用材林所用苗木不得低于国家颁布的《主要造林树种苗木标准》的Ⅰ级苗质量指标。凡以实生苗造林的,培育苗木所用的种子要达到有关种子质量标准规定的要求;凡采用无性繁殖方法造林的,应建立良种采穗圃,培育健壮苗木。
五、控制好林分结构
合理的群体结构能充分、合理、有效地利用光照、温度、水分、养分、CO2等生活因子,既能保证林木个体得到充分发育的空间,又能最大限度地利用营养空间,发挥林分最大的生产潜力,达到速生、丰产、优质的目标。林分的群体结构决定于组成林分的树种、比例、密度和配置。
人工林的初植密度大小,对人工林的成材年限与生产水平有很大影响。当前各地营造的速生丰产林,大都偏密。为了使每株树木都有充足的营养面积,速生丰产林应适当疏植。在林木的群体结构中,密度往往起着决定性的作用,只有密度合适时,林木才能达到最高的蓄积量和生长量。如营造杨树速生丰产林,10~15年采伐,培育中、小径级材,适宜的株行距是3 m×5 m、4 m×4 m、3.5 m×5 m;若培育大径材,15~20年采伐,适宜的株行距可采用6 m×6 m、7 m×7 m、8 m×8 m,或先密后疏。
对于集约栽培的速生丰产林,目前世界上大多数国家的造林还是以纯林为主,这主要是纯林中主要树种木材产量高及经营管理方便。只有中欧、西欧少数国家,造混交林比重较大。
我国目前也是以营造纯林为主,但生产中营造纯林已出现许多缺点,如病虫害多、地力减退、防护效果差等。营造混交林是解决这些问题的主要途径。我国在营造混交林方面也摸索出了不少成功经验,如落叶松与水曲柳、油松与元宝枫(及其他阔叶乔灌木树种)、杨树与刺槐、杉木与檫木、桉树与相思树混交。但从全局来看,我国营造速生丰产用材林仍要以纯林为主,鼓励开展营造各种混交林试验,并在适当范围内推广行之有效的混交模式。为了减少纯林的不利方面,还应采用小面积纯林镶嵌配置、人工林轮作、保护枯枝落叶层、病虫害综合防治及其他措施。
六、保证造林施工质量(www.xing528.com)
(一)细致整地
1.整地的方法 平原采用穴状或沟状整地方式;山区采用穴状、大鱼鳞坑、水平阶等整地方式。
2.整地规格
(1)穴状 植苗造林,穴的大小一般为60 cm×60 cm×60 cm~100 cm×100 cm×100 cm;常规苗木造林,穴的大小约50 cm×50 cm×40 cm。尽量做到提前整地,以熟化土壤、蓄水保墒。
(2)沟状 依据植树行,在平原荒草滩采用沟状整地,沟宽100 cm、沟深60~80 cm。
(3)大鱼鳞坑 山区水土流失严重地段采用,规格为阔叶树120 cm×80 cm×60 cm、针叶树100 cm×60 cm×40 cm。
(4)水平阶 山区缓坡地带采用,沿等高线整地,规格(150~300)cm×80 cm×60 cm。
3.整地时间 造林前,至少提前一个月进行整地,并尽量在造林前的雨季进行整地,以提高栽植穴中水分含量。
(二)造林方法
速生丰产用材林造林一般采用植苗造林的方法,栽植季节可在春、雨、秋三季造林;春季宜早,特别是阔叶树造林,其中如刺槐、欧美杨等以树叶萌动期造林较好;针叶树可以在雨季造林,在下过透雨后的连阴天进行;秋季造林可以在落叶树落叶时到土壤封冻前后进行。造林后,针叶树(樟子松、油松等)在冬季来临时,注意把地上部分用土覆盖一部分,以保持苗木水分。
(三)栽植方式
1.“三大一深”栽植法 三大一深是指大苗、大坑、大株行距、深栽。在人少地多、土壤水分不足、有机质含量低的地方可选用。它的特点是密度较小,等距栽植,人为供给大水大肥,以直接培养大径材为目的,亩均株数有36株(3 m×6 m)、33株(4 m×5 m)、26株(5 m×5 m)。
2.“两大一深”栽植法 即大苗、大穴、深栽。大坑深栽,可以增强蓄水、保墒能力,提高幼林成活率;同时,可以扩大根系分布层次,增加根系吸收面积,增强抗旱、抗风能力,提高林木生长量。
3.宽行窄株型 其特点是,行距较宽,株距较窄,充分利用地埂、水渠进行栽植,适用于人多地少、土地肥力较高的地区。
七、实行集约经营
(一)幼林抚育
幼林土壤管理包括松土、除草、浇水、施肥、农林间作等。幼林的林木管理包括修枝、病虫害防治、间伐等,可根据不同树种不同造林阶段采取不同的技术措施。
1.松土除草 年限为3~5年以上,每年3次,主要工作是疏松土壤、去除杂草,时间分别为5月上旬、6月中下旬和8月中下旬。平原松土结合压青,山区除草结合割灌。
2.浇水、施肥 造林后根据树种和立地条件特性,每年春季林木发芽前,浇一次返青水,夏季雨季来临前(6月中下旬),也要及时浇水。在造林后的前两年,施入尿素0.1~0.2 kg/株(阔叶树)。对于山区不能浇水的林地,要在栽植穴中修好蓄水埂,以便在雨季来临时蓄水,并在造林后的前两年同时进行追肥(尿素)10.0~20.0 g/株(针叶树),以后逐步提高施肥量。
3.林粮间作 幼林郁闭前,适当间作既能起到以短养长的作用,又能保证幼林及时抚育,在培育速生丰产林时应当大力推广。
(二)经营期管理
在幼林郁闭以后的经营期,丰产林根据树种和材种的需要,进行中耕、灌溉、施肥、修枝、病虫害防治、间伐等工作。
1.中耕 平原丰产林在经营期每年进行一次松土除草,时间在每年的秋季。树木落叶以后,对林地进行一次中耕,把落叶翻垦于地下。山地坡度较缓地带,也可以采取上述方法进行中耕,中耕的深度为20 cm。
2.灌溉、施肥 平原沙地或沙荒地营造速生丰产林,坚持每年灌溉1~2次(返青和雨季前)、施肥1次(雨季前结合灌溉),每年的施肥量(尿素)为025~05 kg/株,开沟施入(辐射状或环形),深度为20 cm。山地无灌溉条件时,可在下雨前开沟施入或撒施地面,施肥量(尿素)为0.1~0.2 kg/株(针叶树)。
3.修枝 对于培养目标为胶合板材或大径材的林分,在经营期要进行修枝,以培养良好的干形。
4.病虫害防治 经营期要加强对林分的病虫害的预测、预报,对于如胶合板材林这样要求特别的材种,特别注意防止蛀干害虫的危害,以免降低木材质量。
5.间伐 对于干形不好的树种(如白榆、油松、刺槐等),初值密度比较大。林木郁闭以后,根据林分中设置标准地的测树资料,检测林木的生长状况,发现林木生长出现下降时,及时对林木进行间伐。间伐是可以采取隔行间伐的方法,使保留木能够充分利用树木的边行优势,促进生长。
任务实施
速生丰产林造林技术设计
【准备工作】
资料收集
(一)图面资料
1.1∶10 000或1∶25 000地形图、近期的航空照片等基础图面资料。
2.土地资源分布图、立地类型图。
3.林业区划图、综合农业区划图、气候区划图等区划图。
(二)文字资料
1.土地资源、土壤、植被、病虫害、气候、地质、地貌、水文、水质等。
2.林业区划、综合农业区划、气候区划等区划报告。
3.规划设计、经营方案、造林典型设计、经营模型等设计文件。
【外业调查】
一、土壤调查
二、地形地势调查
三、社会经济情况调查
【内业设计】
一、造林技术设计
二、预测在一定的经营措施下林分生长状况及森林生产力
三、造林规划设计文件的编制
与一般造林规划设计一样,成果包括规划设计图表及说明书。
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