全 文 ：紫椴用材林主伐年龄和轮伐期的确定
　　　　　　　　　　　　刘　强　　　　　　 张　鹏
(东北林业大学帽儿山实验林场 ,尚志 , 150611)　　　(延边大学农学院)
　　摘　要　在收集大量数据的基础上 ,以大径材的工艺标准为目标 ,根据树种分布 、生态区特点 、生长节律 、相关
模型 , 系统研究了主伐年龄和轮伐期的确定问题 , 比已有的规程有了新的突破 , 为定向培育提供了科学依据。
关键词　紫椴;主伐年龄;轮伐期
分类号　S757.44
Ascertainment of Principal Felling Age and Rotation of Tilia amurensis Timber-forest/ Liu Q iang(Maoershan Experi-
mental Fo rest Farm of Nor theast Forestry University , Shangzhi 150611 , P.R.China);Zhang Peng(Agricultural Col-
lege of Yanbian University)// Journal of Nor theast Forestry University.-2003 , 31(4).-10 ～ 11
Basing on plenty of data, aiming at larg e timber technical criterion , considering distribution , environment trait ,
g rowth rhythm and correlation model , the authors studied the ascertainment of the principal felling age and rotation of
Tilia amurensis timber-fo rest.The results showed that the regulation put forw ard in this paper made a new break-
through by contrasting with o ld regulations , and it could provide scientific foundation for directional breeding fo rest.
Key words　Principal felling age;Rotation;T ilia amurensis
　　单板类工业用材林的定向培育是根据科学技术的进步和
经济发展的需要 ,针对当前我国单板类用材林资源短缺 、原料
不足 ,尤其在天然林保护工程的背景下提出来的。国内对用
材树种主伐年龄和轮伐期研究的报道较多[ 1 ～ 5] , 但对于紫椴
用材林主伐年龄和轮伐期的研究却未见报道。紫椴(Tilia a-
murensis)是单板类人造板生产的高级原料 ,培育的目的就是要使
其达到符合标准的大径材。而对于单板类用材林主伐年龄和轮
伐期确定的研究目的是为定向培育提供所需时间的要求和工艺
成熟的标准 ,并为定向培育提供经营依据 , 以使在尽可能短的
时间内提供数量多 、质量好的工业原料 , 为发展经济服务。
1　研究方法
在紫椴的天然分布区内 ,根据热量 、水分 、地貌 、土壤生产
力等因子 ,划分为不同层次系列的气候带 、立地区 、生态区 、生
产力等级区。
收集和调查不同生态区 、生产力水平区紫椴标准地及树
干解析资料。共收集 25 个标准地 446 株解析木资料。
由于本区内没有定向培育的紫椴模式林 ,因此选择天然
林与一般人工林。一般人工林与优势林木进行生长速度比较
计算比率 ,并运用统计学的方法建立模型求出不同生态区定
向培育紫椴的主伐年龄及轮伐期。
2　研究结果分析
2.1　确定主伐年龄与轮伐期的理论依据
2.1.1　培育目标依据
根据单板材的规格要求确定紫椴单板类用材林立木工艺
成熟的指标(是确定紫椴主伐年龄和轮伐期的基本要求)如
下:胸径>30 cm , 枝下高 12～ 16 m , 蓄积 150 ～ 180 m3 ,木材密
度>0.36 g/ cm3 ,弯曲度<1.5%,原木标准为Ⅰ、Ⅱ级标准。
2.1.2　成熟龄与轮伐期的概念分析
森林成熟有许多种类 , 除自然成熟外 , 其它均应材种而
异 ,其成熟内涵也不同。用材林 、防护林 、薪炭林 、经济林 、特
种用途林等都有各自不同的森林成熟标准。即使在同一树种
第一作者简介:刘强 ,男 , 1964年 2月生 ,东北林业大学帽儿山实
验林场 ,工程师。
收稿日期:2003年 4月 22日。
责任编辑:张　玉。
内 , 由于人们培育森林的目的不同 , 其成熟标准也有差别。例
如:用材林主要研究工艺成熟 、数量成熟 、经济成熟等;防护林
则要研究防护成熟。
自然成熟:林木随着林龄不断增大达到生理成熟状态称
为自然成熟。在自然成熟过程中 , 分为幼龄林 、中龄林 、近熟
林 、成熟林 、过熟林。
数量成熟:林分或树木的材积生长量达最大值时 , 此刻林
分或树木的状态称为数量成熟。数量成熟是一个数量指标 ,
若在这个年龄采伐利用 ,林地上平均每年的收获量最多。
工艺成熟:林分或林木生长量达到材种要求最低标准时
称工艺成熟。 工艺成熟与数量成熟有相似之处 , 也有区别。
共同点是工艺成熟也是一种数量指标 ,可看作是数量成熟的
一种特例;差别是 ,工艺成熟不仅说明了木材的数量 , 更强调
了材种的质量 , 没有材种规格的约束条件 , 就根本谈不上工艺
成熟。
经济成熟:在森林的生长和发育过程中 , 货币收入最多时
的状态称为经济成熟。
生态成熟:在公益林中 ,防护功能达到最大时的状态为生
态成熟。
轮伐期的概念分析:轮伐期是一种生产经营周期 , 它表示
林分和林木经过正常的生长发育达到可以采伐利用为止所需
要的间隔时间。轮伐期包括皆伐和择伐两种方式的作业。皆
伐的轮伐期是从幼苗至主伐利用为止的全过程所需要的时
间;而择伐的轮伐期 ,也称回归周期 , 是复层异龄林中亚主林
层的林木经过培育达到主伐利用的时间;前者时间长 , 后者时
间短。
2.1.3　工艺成熟是确定主伐年龄和轮伐期的依据
由上述分析看出 , 工艺成熟是达到定向培育的目标 , 即立
木平均胸径为 30 cm 以上 , 达到了单板类原料的需要 ,此时的
林分年龄为主伐年龄 ,而在复层异龄林中 ,通过梯度采伐 , 林
内形成更新层 、演替层和亚主林层 ,处于上层的林木平均胸径
达 30 cm 时 , 即为轮伐期的年龄。
从主伐林分的胸径结构分析 , >30 cm 的林木均进行采
伐 , 其蓄积量占林分蓄积 60%～ 70%, <30 cm 胸径的林木 ,
蓄积占 30%～ 40%。 60 ～ 70 a的椴树林分蓄积数量成熟均
在 20～ 25 a出现 , 在工艺成熟之前 , 因此 , 应采取有效措施 ,
促进速生期生长 、加快工艺成熟的实现。
　第 31 卷 第 4 期 东　北　林　业　大　学　学　报 Vol.31 No.4
2003 年 7 月 JOURNAL OF NORTHEAS T FORES TRY UNIVERSITY Jul.2003
DOI :10.13759/j.cnki.dlxb.2003.04.004
2.1.4　生态环境的依据
不同生态环境直接制约主伐年龄和轮伐期的长短 , 为此
在树种分布区内划分气候带 、立地区域 、生态区 , 并分别确定
主伐年龄和轮伐期 ,实现集约经营 , 划分结果如下。
气候带的划分(热量指标):在紫椴的分布区内气候带主
要有暖温带(≥10℃的积温在 3 200℃以上)、温带(≥10℃的
积温在 1 700 ～ 3 200℃)。
立地区的划分:在紫椴分布的气候带内按照水分条件划
分立地区结果为暖温带温润地区 、温带温润地区。
生态区的划分:在紫椴分布的气候带 、立地区内按地貌划
分生态区结果为长白山南部山地生态区 、长白山北部山地生
态区 、小兴安岭山地生态区。
生产力水平区划分:在每个生态区中以土壤厚度将生产
力水平区划分为一类区(土壤厚度>50 cm)、二类区(土壤厚
度 30 ～ 50 cm)。
由于位于千山丘陵地区的暖温带湿润地区面积很小 , 且
紫椴不占主要成分 ,分布不多 , 所以我们不做研究。这样我们
将紫椴分布区主要划分为 3 个大生态区和 6 个生产力水平
区:长白山南部山地生态区一类区(A);长白山南部山地生态
区二类区(B);长白山北部山地生态区一类区(C);长白山北
部山地生态区二类区(D);小兴安岭山地生态区一类区(E);
小兴安岭山地生态区二类区(F)。
不同的地区的热量 、水分 、地貌特点以及生产力等级的差
异 ,使各地区紫椴的生长状况和生长过程也出现明显的差异 ,
导致了不同地区定向培育紫椴单板类用材林主伐年龄和轮伐
期的不同。
2.2　主伐年龄和轮伐期确定的方法
紫椴天然林主伐年龄的确定方法:我们对紫椴用材林主
伐年龄的确定主要是依据工艺成熟指标 ,其平均胸径达到 30
cm 为主伐的最低限度。在紫椴分布的各生态区 、各种立地条
件下 ,收集大量天然林生长资料 , 通过这些资料建立各生态区
各生产力水平区年龄与胸径间的关系曲线 , 在曲线上对应于
胸径为 30 cm 时的年龄就是我们确定的该生态区生产力水平
区的主伐年龄。
一般紫椴人工林主伐年龄的确定方法:由于现有紫椴人
工林的林龄较小 ,我们无法直接求算其主伐年龄 , 但是我们可
通过已有天然林来求算。无论是天然林还是人工林 ,由于其
本身固有的树种生物学特性和生长规律 , 决定了它们具有相
同的生长季节周期和生长大周期的特点。因此 , 无论是天然
林还是人工林其生长大周期高和径的速生期均出现在幼龄阶
段 ,材积生长出现在中龄阶段。所以在整个生长周期中 ,其生
长的趋势是基本相同的 , 而只是存在速度上的差异。只要确
定了天然林与人工林生长速度的比例关系 , 就可以用天然林
的主伐年龄来求算人工林的主伐年龄。对于天然林与人工林
速度比例的确定 ,通过对各生态区年龄相近的天然林和人工
林的生长过程进行比较 , 用其不同时期胸径生长速度比值的
平均值作为各生态区天然林与人工林生长速度的比值 , 由此
系数 ,可以求算当人工林达到 30 cm 时天然林所达到的胸径。
再从天然林年龄与胸径关系曲线上查出对应此胸径的年龄即
为一般人工林的主伐年龄。
紫椴定向培育单板类用材林主伐年龄的确定:上面已经
确定了紫椴一般人工林主伐的年龄 ,但是对于单板类用材林
由于是采用定向培育 ,所以要有它区别于一般人工林的科学
经营技术措施 ,其生长要比一般人工林更良好。有研究成果
已经证明 ,采用定向培育的人工林比一般人工林其主伐年龄
要提前 25%～ 30%(一般人工林中以优势林木计算的)。这
样便可以用一般人工林的主伐年龄来确定紫椴单板类用材林
的主伐年龄。
轮伐期确定的方法:轮伐期是由主伐年龄和更新期共同
确定的 ,不同的更新方式其更新期也不同 , 由于在条件允许的
情况下 , 采用伐前更新可缩短轮伐期 ,所以对紫椴单板类用材
林的定向培育一律采取伐前更新 、分层抚育 、梯度采伐 ,更新
期为 10 a。这样 , 用各地区的主伐年龄减去更新期得到了各
地区紫椴单板类用材林的轮伐期。
2.3　主伐年龄和轮伐期的确定
紫椴天然林主伐年龄的确定:通过各地区的数据资料建
立年龄和胸径关系曲线见图 1。根据图 1 得出各地区紫椴天
然林的主伐年龄和轮伐期:A 为 60 、50 a , B 为 67 、57 a , C 为
72、62 a, D为 81、71 a, E 为 82 、72 a , F为 84、74 a。
图 1　各地区紫椴年龄与胸径关系曲线
紫椴一般人工林主伐年龄的确定:通过对各地区紫椴天
然林和人工林生长的比较和计算 , 得出长白山南部山地生态
区 、长白山北部山地生态区 、小兴安岭山地生态区人工林与天
然林胸径生长速度比值 K 分别为 1.145 、1.125、1.083。按照
一般紫椴人工林主伐年龄确定的方法 , 用上面确定的系数 K ,
确定各地区紫椴主伐年龄和轮伐期的结果:A为 52、42 a , B 为
59 、49 a, C 为 64、54 a , D为 72 、62 a , E 为 76、66 a, F为 78、68 a。
紫椴单板类用材林主伐年龄和轮伐期的确定:按照紫椴
单板类用材林主伐年龄和轮伐期确定的方法 , 用一般人工林
主伐年龄和轮伐期的计算结果和采用定向培育比一般人工林
主伐年龄提前 33%的关系 ,最终确定各地区紫椴单板类用材
林主伐年龄和轮伐期:A为 35、25 a , B 为 40、30 a , C 为 43、33
a , D为 48 、38 a , E为 51 、41 a , F 为 52 、42 a。
3　结论
在紫椴主要分布的 6 个生产力水平区 , 由于其热量 、水
分 、地貌以及生产力等级的不同 ,其主伐年龄和轮伐期也有区
别。
在确定了各地区 、各立地条件下 ,紫椴工业用材林达到工
艺成熟时的主伐年龄和轮伐期结果为:长白山南部山地生态
区一类区 , 主伐年龄 35 a , 轮伐期 25 a;长白山南部山地生态
区二类区主伐年龄 40 a , 轮伐期 30 a;长白山北部山地生态区
一类区主伐年龄 43 a , 轮伐期 33 a;长白山北部山地生态区二
类区 , 主伐年龄 48 a ,轮伐期 38 a;小兴安岭山地生态区一类
区 , 主伐年龄 51 a ,轮伐期 41 a;小兴安岭山地生态区二类区 ,
主伐年龄 52 a , 轮伐期 42 a。
参　考　文　献
1　王鹏程 ,周志翔 ,涂炳坤 , 等.湖北省马尾松纸浆林主伐年龄的确
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宁林业科技 , 2001(1):11～ 14
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宁林业科技 , 2001(2):20～ 23
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11第 4 期　　　　　　　　　　　　　　刘　强等:紫椴用材林主伐年龄和轮伐期的确定