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杨树间伐与修枝新技术

2011/8/22 10:11:22

安徽省林业科技推广总站站长、高级工程师马永春
一、开展杨树间伐与修枝的必要性
杨树因其生长速度快、丰产性能好、材质优良、适应性强,已成为我国平原地区目前栽种面积最大的树种,人工林面积已达557万hm2。安徽省目前杨树栽培成林面积已达60万hm2,占全省用材林与防护林面积之和的20.1%,其中中幼林面积占杨树总面积的56.4%;杨树蓄积2457.52万立方米,占全省用材林与防护林蓄积之和的18.8%,其中幼龄林122.93万立方米、中龄林707.67万立方米,占33.8%。所以,杨树资源与杨树产业的发展在我省林业中具有十分重要的地位。
我省平原地区杨树的主要栽培模式为退耕还林、农田林网和村片林,多为用材防护兼用林,在发挥生态防护效益的同时,最终的培育目的是为胶合板厂和纤维板厂提供原料,但目前全省尚未真正开展优质胶合板材的定向培育工作。杨树品种混杂、造林密度偏大、经营管理粗放、普遍没有开展间伐与修枝,致使林分质量不高、蓄积生长量很低,每亩每年平均蓄积生长量仅约0.4立方米,其中大径级无节的优质胶合板材的出材率更低。
2009年我省开始实施全省森林质量提升行动计划,其中把杨树作为十大提升质量的树种之一,并且列入首先启动的三大树种(杨树、油茶、竹类)之一。除了根据适地适树原则选择优良杨树品种造林、加强林农间作与抚育、开展林地施肥、及时防治病虫害外,把加强对现有杨树林分的间伐与修枝,定向培养高干、大径级、圆满、无节的优质胶合板材,作为主要技术措施之一,逐年安排专项资金,组织实施杨树间伐与修枝技术推广示范工程。
㈠ 杨树间伐的必要性
我省在实施退耕还林、长江淮河防护林、治沙造林、抑螺防病林等林业重点工程建设时,营造了大面积的杨树,造林密度都比较大。目前大部分杨树林分的树冠生长受到明显限制,自然枯枝强烈,树冠上移,主干上形成较多死节;林木主干直径生长量明显下降,主干纤细,既不符合培养大径级无节良材的要求,又使林分容易遭受风折、雪折,林分处于不稳定状态。因此,急需通过间伐来降低林分密度,增加保留木的营养空间,促进林木直径、材积生长,提高木材质量,以提高单位林地的产出率和经济效益,同时提高林分的生态效益。
㈡ 杨树修枝的必要性
1、国家标准对胶合板面板上节疤的数量和大小提出了严格的要求
国家标准——《胶合板第4部分:普通胶合板外观分等技术条件》(GB/T9846.4-2004)规定:阔叶材面板上活节最大单个直径,特等材不允许超过10mm,一等材不允许越过20mm;特等材不允许有半活节、死节,一等材每平方米上不得超过3个,二等材不得超过4个,三等材不得超过6个。
2、杨树修枝的机理
⑴ 杨树是强阳性树种,每年从主干上萌发的侧枝都比较集中,基本上呈轮生状,侧枝上萌发的叶子主要集中在末级侧枝的前部,其光合作用的产物既要供给枝条自身生长,还要供给主干生长。在杨树林分中,随着年龄的增长,下部每轮轮生枝上叶子的总面积在前几年是逐年增加的,达到极值后则逐年减少;同时,叶子接受到的光量一直在逐年减少。在二者的共同作用下,每轮轮生枝的光合作用产物也呈现出前几年逐年增加,达到极值后也逐年减少的趋势。随着杨树年龄的增长,轮生枝也在逐年增长增粗,其消耗的光合作用产物也在逐年增加。当某轮轮生枝上叶子光合作用产物数量与枝条自身生长所消耗的数量相当时,这轮枝条就成为净消耗性枝条,如果继续存在,就会影响树木主干的生长。所以,为了促进杨树主干的生长,应当及时修除这类净消耗性枝条。
⑵ 虽然树木可以自然整枝来减少净消耗性枝条,但自然枯枝如果不人工修除,将会在主干上形成死节。而且在枝条自然枯死后修除,其修枝口愈合的时间要比枝条在活着时修除其修枝口愈合的时间更长。所以,为了防止在杨树主干上出现死节,应在枝条将要自然枯死前进行修除。
⑶ 对低密度的杨树林、窄带状的杨树林和杨树孤立木,尤其是南方型杨树品种,由于林缘效应,枝条生长旺盛,极易形成“多头枝”(2个以上的主梢)和“卡脖子枝”(一轮枝条中明显比其它枝条粗大,其的存在直接影响其上部主干生长的枝条),抑制其上部主干的直径生长,形成尖削度很大的木材,降低了优质胶合板材的出材率。所以,为了提出杨树主干的圆满度和优质胶合板材出材率,应及时修除“多头枝”和“卡脖子枝”。
3、杨树科学修枝的意义
对杨树进行及时合理修枝,可以除去下部净消耗性枝条,可以防止在主干上形成死节,可以除去“多头枝”和“卡脖子枝”,从而形成合理的枝条结构,合理调节树体营养的再分配,提高主干的生长量、圆满度、质量和出材率,生产更多的高干、圆满、大径级、无死节良材,提高杨树的经济效益。同时,枝条还可作为纤维板材的生产原料,也可作为燃料,获得一定的经济效益。此外,修枝还有利于提高杨树林的生态功能和景观价值。
例如:马鞍山市雨山区的刘志清,2003年栽植杨树,品种为I-69,当时造林密度为2×6米。栽后第1、2年修除多头枝,第3年起每年按修枝高度达树高1/3的标准进行修枝。2006年冬季间伐,强度为50%,保留密度为4×6米。2010年1月26日(造林后7年)我站技术人员进行测量:没有修枝的对照林的枝下高仅3米,而修枝林分提高到了7米;没有间伐的对照林的平均胸径仅为14.4厘米,而间伐的提高到19.7厘米,增幅达36.8%;单株材积由0.0810立方米提高到0.1871立方米,增幅达131.0%,亩均材积由4.5036立方米提高到5.2014立方米,增幅达15.5%,如果加上间伐蓄积1.5234立方米,则增幅达49.3%。
二、杨树间伐技术
㈠ 间伐林的选择
以生产高干、大径级、圆满、无死节的胶合板良材为经营目的杨树林;必须是优良的杨树品种,具有培育优质胶合板材的生产潜力的杨树林;杨树林的立地条件必须优越。
㈡ 间伐强度与模式
在杨树林郁闭后,要根据林分现有密度来确定不同的间伐强度和模式:
1、造林密度在81株/亩以上,间伐强度在75%左右,即先隔一行间伐一行,再隔一列间伐一列(如图a);

图a 图b

2、造林密度在41~80株/亩,间伐强度在50%左右,即隔一行间伐一行(如图b)或按“◇”型间伐(如图c);

图c 图d
3、造林密度在40~25株/亩,间伐强度为1/3左右,保留宽窄行,即每隔2行间伐1行,使保留的每1行都可以利用边行效应,间伐行的土地可以继续开展林农间作,提高短期效益,也促进杨树生长。(如图d);
4、造林密度在25株/亩以下,主要间伐衰弱木、病虫木、风(雪)折木、干形不良木等,林分密度控制在20株/亩左右。
对上述间伐强度和配置模式,我们不是完全机械地套用,而将根据具体林情进行决定。在设计间伐位点相邻的位点上,若存在品种不适地适树而生长表现不良的林木、或虽品种适地适树但因生存竞争而生长衰弱的林木,要优先伐除。
㈢ 间伐年龄
应尽早及时进行间伐,在杨树林分刚开始出现自然整枝时就应进行间伐。密度大、经营管理好的林分在4-5年,密度小、经营管理一般的林分在5-6年。
若不及时进行间伐,等到已经形成了“麻杆林”再进行间伐,则提质增产的效果将大打折扣。但无论如何,迟间伐总比不间伐好。
㈣ 间伐季节
间伐须在冬季(12月至次生2月)进行。
三、杨树修枝新技术
㈠ 我省杨树修枝工作进展缓慢及其原因
我省广大平原地区发展了大面积的杨树,为全社会带来了巨大的生态、经济与社会效益。但是全省杨树修枝工作一直没有取得突破性进展,不仅影响了杨树的生长速度,而且主干尖削度大、枝下主干高度低、大节死节多,胶合板生产所需的高干通直无死节大径级优质木材的出材率很低,直接降低了杨树木材的经济价值。
造成这种状况的主要原因:一是农民对杨树修枝原理和重要意义缺乏认识。要么认为不能修枝,以为“枝繁叶茂”有利于树木生长;要么认为不必修枝,而任由林木自然整枝。二是农民缺乏科学修枝技术。要么不知道何时修枝、修到何种程度;要么对现有确定需要修除的枝条的方法——冠高比指标法、主干直径指标法、枝条直径指标法——难以准确测量把握,可操作性不强,因而有的干脆不修枝,有的则修枝过度而影响了主干的生长,有的则留枝桩过长而萌发许多小枝。三是农民缺乏安全高效的修枝工具。传统上农民都是搭梯上树砍枝或锯枝,既不安全,效率又很低,而且修枝口不平滑、易劈裂,不利于修枝口愈合,易形成死节。
㈡ 杨树修枝新方法(年龄轮生枝法)的内容与优势
针对现有杨树修枝方法存在难以准确测量把握、可操作性不强的弊端,本人根据杨树每年所发枝条都比较集中而基本上呈轮生状的特性,以及各轮枝条的生长发育进程,在大量调研和现场操作实践的基础上,提出并实践成功了一种新的杨树定量修枝方法——年龄轮生枝法,即根据杨树造林年度和轮生枝年龄来决定所要修除的枝条,具体内容是:在造林第1-3年(南方型杨树品种)或1—4年(北方型杨树品种)每年要及时修除“多头枝”和“卡脖子枝”;在造林第4-6年(南方型杨树品种)或5—7年(北方型杨树品种)每年从下往上修除一轮枝条,使枝下主干高度达到8m;若还没有达到8m,则在接下来的第7(8)年再修除一轮枝条。
与现有三种主要的杨树修枝方法相比,年龄轮生枝法具有以下优势:
⑴ 由于1-3(4)年只修除应该除去的“多头枝”和“卡脖子枝”,4(5)-6(7)年每年只修除一轮枝条,这就保证了杨树在前期拥有足够的枝叶数量,不会因为修枝而影响主干正常生长;
⑵ 由于“多头枝”和“卡脖子枝”是在形成的当年或次年修除,轮生枝都是在生长了4(5)年时修除,这就使得枝条在被修除时直径不会过粗,修枝口基本上一个生长季节就可以生长愈合好;
⑶ 由于不需要使用测量工具进行测量,农民只要记得造林年度,或者只要数一数轮生枝的轮数,就可以准确地确定修枝年龄与修枝对象,一目了然,可操作性强,很容易普及推广。
㈢ 杨树修枝技术
1、修枝林分的选择条件
选择开展修枝的杨树林分,要求是以生产高干、大径级、圆满、无死节的优质胶合板材作为经营目的;品种优良,具有培育优质胶合板材的潜力;立地条件优良。
2、修枝季节
一般在冬季(休眠季节)进行修枝,据称不易感染病虫害,但修枝口可能易于萌发新枝;
有些地方在生长季节进行修枝,如江苏省的杨树胶合板材造林技术规程规定在5-6月进行修枝,据称可以减少修枝口萌发新枝。
通过调查和修枝试验,本人发现在萌芽前一段时间(3月中、下旬)进行修枝,效果最好,其原因有三:
⑴ 与休眠季节修枝相比,萌芽前修枝,修枝口附近的不定芽所经过的修枝刺激时间很短,来不及萌发出新枝;
⑵ 与休眠季节修枝相比,萌芽前修枝,修枝口暴露在空气中而失水的时间短,修枝口的形成层可以立即开始生长愈合;
⑶ 与夏季修枝相比,萌芽前修枝,其修枝口当年可进行生长愈合的时间更长,有利于提早愈合。
3、修枝年龄与修枝对象
⑴ 在造林第1-3年(南方型杨树品种)或1—4年(北方型杨树品种),要尽量保留更多的枝条以促进生长,但要及时修除“多头枝”,保留一个通直粗壮的主梢;要在“卡脖子枝”形成的当年末或次年末修除“卡脖子枝”;要及时修除主干下部萌生的小枝。
⑵ 在造林第4-6年(南方型杨树品种)或5—7年(北方型杨树品种),每年从下往上修除一轮枝条——第4(5)年修除苗木先端在造林第1年时所生的轮生枝,第5(6)年修除造林第1年所生主干上的轮生枝,第6(7)年修除造林第2年所生主干上的轮生枝,此时枝下主干高度一般能达到8m;如果此时枝下主干高度仍未达到8m,则第7(8)年修除造林第3年所生主干上的轮生枝。
⑶ 如果在上述年龄之前没有修过枝,或者修枝没有达到相应年龄的修枝强度,则应在1—2年内进行修枝以达到相应的修枝强度。对自然枯枝和此前修枝留下的过长枝桩,也要予以修除。
⑷ 在造林第7(8)年后,或者枝下主干高度已达到8m后,不再进行修枝。
4、修枝质量要求
要使修枝口尽量平滑、不劈裂、与主干表面平齐;若枝条较粗,则要在枝条基部明显膨大部位之外进行修枝,使修枝口直径较小、愈合较快、不形成死节。
5、杨树修枝新工具
为了解决传统上搭梯上树修枝存在不安全、效率低的弊端,安徽省林业科技推广总站从2009年起开始推广从日本进口的ARS牌伸缩式高枝锯,该锯的锯杆可伸长至4.5(5.5)米,修枝高度可达6(7)米,枝下主干高度可达7(8)米;一个人在地面即可操作,既安全,又可以提高工效至少10倍以上,而且修枝口平滑,有利于生长愈合。另外,该锯配有专用锉刀,因此可以保证高枝锯长期使用,降低修枝成本。
1、根据待修枝条的高度来拉伸锯杆
⑴ 如果待修枝条的高度小于3(3.5)米,则不需拉伸锯杆。
⑵ 如果待修枝条高度在3(3.5)~4.5(5.5)米,则需要拉伸前段锯杆。在拉伸前段锯杆前,务必要先打开前段锯杆伸缩紧固夹,左手拇指和食指同时压下前段锯杆防脱前弹簧卡,右手将前段锯杆拉出,至前段锯杆防脱后弹簧卡卡住中段锯杆上的圆孔为止,并务必扣紧已打开的锯杆伸缩紧固夹。
⑶ 如果待修枝条高度大于4.5(5.5)米,则需要拉伸中段锯杆。在拉伸中段锯杆前,务必要打开中段锯杆伸缩紧固夹,再把中段锯杆拉出至锯杆高度能达到修枝所需要的高度为止,并务必扣紧已打开的锯杆伸缩紧固夹。最好是将中段锯杆拉至中段锯杆防脱弹簧卡卡住后段锯杆上的圆孔为止,并务必扣紧已打开的锯杆伸缩紧固夹。
2、安装锯头
从锯套中取出锯头,把锯柄套在前段锯杆的前端,务必使前段锯杆上的锯头固定弹簧卡真正卡牢锯柄。
3、修除枝条
两手握住后段锯杆的红色护套部位,把锯头伸向待修枝条。为防止修枝过程中出现枝条劈裂和拉皮现象,对较小的枝条,可直接把锯口放在待修枝条的基部上方并与主干平齐,反复向下拉动锯条以修除枝条,注意在枝条即将锯断时要加大拉力;对较大的枝条,要先用锯头上的向上推刀在该大枝基部下方由下往上猛推一刀,之后再把锯条放在枝条基部上方进行拉锯修枝。
修枝的顺序要从下往上;在修除不同方向的枝条时,操作人员要移动到合适的位置以使修枝锯口与树干平齐;如树干上有爬藤,可用锯头上的爬藤拉钩予以清除;施工期间要休息时,可用锯头上的挂钩把高枝锯挂在树上,以节省体力。
4、取下锯头
修枝结束后,要先压下锯头固定弹簧卡,取下锯头,用湿毛巾擦拭干净(注意安全!),装入锯套中。
5、收缩锯杆
收缩锯杆前,务必要先打开两个锯杆伸缩紧固夹,压下防脱弹簧卡,将锯杆收缩至原位置。要先收缩中段锯杆,再收缩前段锯杆;全部收缩好后,再扣紧两个锯杆伸缩紧固夹。