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第三篇 森林营造

第十二章 人工林概述

一、基本概念

人工林:是指人工起源的林分,包括造林地及其在其上生长的林木。

林种:是指满足不同造林经营目的的森林种类,通常按照人工林所发挥的效益来划分。1984年颁布并于1998年5月修订的《森林法》的规定,将我国森林划分为五大类,即用材林、经济林、防护林、薪炭林和特种用途林。

森林的潜在生产力:是指在一定的气候条件下森林植物群落通过光合作用所能够达到的最高生产力,也可称为气候生产力。

现实生产力:是指现存的森林植被所具备的实际生产力,它往往低于潜在生产力。 二、人工林的种类

(一)林种概述

现从森林培育的角度对各个林种予以介绍和分析。

用材林 是以生产木材为主要目的的森林。随着国家经济及科学技术的发展以及人民生活水平的提高,木材和用途越来越广,对木材的需求量也越来越大。当前我国的森林资源严重不足,木材的供需矛盾相当突出,由于经济实力和国际市场限制等方面的原因,大量营造用材林是解决这个矛盾的主要途径。用材林的营造和培育是林业工作者最基本的任务。

经济林 是以生产除木材以外的其他林产品为主要目的的森林。从经济林产品的形式看,基本上可划分为果品类(包括种子)和特用经济林产品(包括芽叶、皮类、汁液类产品)两大类。以生产果实或种子为经营目的的经济林,其产量与个体

和群体结构、肥水条件和栽培措施关系密切,具有园艺化生产的特征;以生产特用经济林产品为栽培目的的经济林,其产量与群体密度、立地条件和栽培技术措施关系密切,具有林业生产特征,但要求更高。由此看出,经济林经营既具有园艺生产的特征,又具有森林经营的特点,其栽培技术措施要求更为全面。经济林以其周期短、效益高、适宜家户经营的优势,在农村产业结构调整、改善和提高人民群众的生活水平、为工农业生产提供多种原料、增加出口创汇、改善生态条件等方面发挥着越来越重要的作用。

防护林 是以发挥森林的防风固沙、涵养水源、保持水土等防护效益为主要目的的森林。防护林以其主要防护对象的不同可区分为农田防护林、牧场防护林、海岸防护林、防风固沙林、水源涵养林、水土保持林等次级林种。防护林的营造不仅对农林业生产,而且对交通运输、水利设施和国防建设等方面均具有重要意义。各种防护林必须本着因地制宜、因害设防的原则进行合理配置,形成防护林体系,以便更有效地发挥防护作用。

薪炭林 是以生产木质燃料为主要目的的森林。世界各国,特别是发展中国家,对木质燃料的消费量很大,约占世界森林资源消耗量的一半。木质燃料是许多贫困的农村群众赖以生存的廉价燃料,尤其对我国中西部地区交通不便、经济落后的山区农民来说,薪材仍然是不可替代的生活能源。薪炭林是可再生生物能源资源,是世界公认的洁净能源,有利于环境保护和社会可持续发展。加快发展薪炭林,符合世界发展趋势,符合我国能源建设原则和目标,已被列入《中国21世纪议程林业行动计划》。

特种用材林 是以国防、环境保护、科学研究和生产繁殖材料等为主要目的的森林。包括国防林、实验林、母树林、风景林、环境保护林、名胜古迹和革命纪念地的森林和林木。从森林培育的角度看,就要根据具体的用途确定其培育特点和采取相应的技术。随着工业发展带来的大气污染问题渐趋严重及不断增长的城市人口对于去郊外林区旅游休息的需求迅速提高,营造环境保护林及风景林已成为森林培育学的重要内容。 (二)林种划分的相对性

林种划分的相对性是由其划分标准的相对性所决定的。林种是依据森林的主要功能划分的,而森林的功能是并非单一的。例如,用材林是以生产木材为主要目的的森林,但是,作为一种森林群落,而且是高大树木为主的森林群落,在改善生态环境和发挥防护效益方面同样具有重要作用;尽管防护林是以发挥防护效益为主要目的而营造的森林,但是,它在发挥防护效益的同时生产一定数量的木材,也具有一定观赏价值;经济林以生产果品或其他非木材林产品为主要目的,但是,也有一定的防护作用。因此,在确定林种时,需特别注意指的是其“主要”功能。 三、人工林的生产力

(一)人工林产量形成的生理基础

从生理学的角度看,森林生物产量的大小主要取决于光合速率、光合作用面积、生长期和老化过程等因素。

光合速率 提高光合速率是提高人工林产量的基本途径。树木的光合速率决定于内在因素及外界环境。从内在因素看,光合速率决定于可遗传的树种的或个体的特性;从外界环境方面看,光合速率受光强、温度、湿度、二氧化碳浓度、水分养分供应状况等因素的制约。由此可以看出,提高光合速率可以通过树种选择及良种选育的途径来实现,也可以通过施肥、灌溉、群体结构调节等途径来实现。

光合作用面积 要获得大量光合产物,除了光合速率以外还要有足够的光合作用面积。在一定的范围内,光合产量随叶面积指数(LAI)的增加而增加,但超过一定范围则产量不再增加,甚至还会减少。最适的叶面积指数对于不同树种,由于其耐荫性(主要是补偿点)的差异而不同。在这方面我们可以通过采用一定的造林密度及后期的调节(打枝、间伐等),选用耐荫程度不同的树种及其相互间的搭配来达到及维持最佳的叶面积状态,为高产创造条件。除叶面积之外,枝叶的伸展角度(相对光源而言)对于光能在林内各层的分布和利用也很重要,在选择和配置树种时应予以注意。

生长期 树木生长期的长短是决定光合产量多少的又一重要因素。一般来说,常绿树种的生长期比落叶树种长,落叶

树种中的早发叶树种比晚发叶树种的生长期长,不同树种在发叶后叶子生长达到最大值所需的时间长短也有差异。另外,不同树种的形成层活动期的长短也不同,一般环孔材树种的形成层活动期要比散孔材树种长。所有这些都要在选择造林树种时加以考虑。桉树在我国南方,在1年中几乎不停地生长,落叶松在我国北方放叶较早而且生长期较长,这是它们能够速生丰产的基础之一。环境条件、林分结构对于树木生长期的长短也有显著的影响,如过密林分中的树木生长就显著缩短。

老化过程 叶子的同化能力并不是始终维持在同一个水平上,而是随着叶绿素含量的增减及酶的活性的大小等因素而变动的。叶的高光效阶段能维持多久,它的老化阶段到来的早晚,对产量累积有很大影响。在树木的一生中也存在这个问题,顶端优势及形成层活动高峰能维持多长时间对不同树种有很大差异。有些树种到达生长高峰早,下降也快,如刺槐;有些树种则到达生长高峰晚,而高峰的维持时间长,如云杉。不同树种在到达生长高峰的早晚、高峰的高度及其后老化的速度等方面是很不相同的,而生长环境的变化对上述几项也都有显著的影响。立地条件好栽培技术集约的人工林,其速生阶段来得早,但生长高峰的出现不一定早,而是高峰的高度大,速生期较长(即老化得慢)。掌握这方面的规律,使叶子的功能较长期地维持在高效状态,对林木丰产具有重要意义。

总之,只要我们学会掌握客观事物的规律性,使得树木的光合速率高,叶面积适当,生长期长,老化得慢,人工林就具备了高产所必需的生理基础。

(二)人工林的生产力水平和潜力

森林生产力如前所述是以单位地面积上单位时间内所生产的生物量表示的,因这个生产力指标具有重大的经济和生态意义而备受关注。森林生产力的高低取决于一系列自然因素和人为因素的综合。为了分析方便起见,可以把森林生产力区分为森林的潜在生产力和现实生产力两个概念。森林的潜在生产力(potential productivity)可以理解为在一定的气候条件下森林植物群落通过光合作用所能够达到的最高生产力,也可称为气候生产力。形成气候生产力的约束条件是自然森林植被与此气候条件相适的,而且其他各方面的条件都处于最佳状态。但实