全 文 ：长叶松与硬材林分由于全树采伐引
起生物量和养分损失
当 一民叶松 ( r r t` ! !一 t二 。 )的所有地上部分被采伐后 . 只比常规采伐多获得 16 一 0 2肠 的
生物量 , 这部分增加 的生物量其质量却较差 , 这是 由于湿度大 、 树皮含水量高 、 木材 比重低
的缘故 。 另外 , 这种采伐还加速了某些重要的上壤养分的损失 。
硬材林分的全树采伐 , 比常规采伐额外增加生物量 30 一 1 0 % , 而且作燃料和纤维的生
物量的质量也 比松木林分高 。 虽然硬材林分的全树采伐所引起的养分损失是常规采伐的 2 一
3 倍 但是其养分的损失与长叶松树相 比还是少得多 。 因为轮伐期一般比较长 , 土壤中养分
积累也很高 , 现在全树采伐对很多硬材林分来说是可行的 , 也是值得提倡的 。
十年前 , 在南部地区的全树采伐就 已明显地增加 , 全树削片机也在发展 , 到 1 9 7 3年禁运
原油而造成 的能源危机 , 将全树取出作纤维和能源的木材更加引起了人们的关注 。
全树采伐是 s p r : 1] 等最早提出的 ( 1 9 5 7年 ) , 后来 Y Q u o g ( 1 9 6。年 ) 又提出 “ 全 树 概
念 ” 他认为即使是树木的根 , 也应充分利用 。 除K 。 I C h拨捆机已经用来拨出松树的主根 , 其
实 行 综 合 治 理 保 护 林 木 资 源
长岭县森防检疫站有十三名工作人员 , 在林木病虫害防治过程中 , 应用赤 眼蜂防治杨树
食 叶害虫技术 , 取得 了不少经验 。
几年来 , 这个站共生产赤 眼蜂 1 5 6 . 选万片 。 从 1 9了8年一 1 9 8 3 年利用赤眼蜂防治杨二尾舟
蛾 、 黑带二尾舟蛾 、 黄刺娥等食叶害虫 , 防治面积 2 38 万亩 。 寄生率 38 一 57 肠 , 其中对黄刺蛾
的寄生率达 7 6 . 3肠 。不仅降低 了防治成本 ,而且控制了害虫危害 。 这个站生产赤眼蜂 , 除满足
本县需要夕卜 还担负全地区的生产任务 J 生产的蜂种支援内蒙 、 新疆等地 3速 . 6万片 。 此外利
用苏云金杆菌防病虫害 , 利用自然天敌调节害虫种群数量 飞9烈年采取锤击涂药法 , 防治吉
丁虫 1 5 , 。 0 亩 , 防治效果达 3 0 肠 。
与此同时 这个站还开展了杨树食叶害虫种群动态观察 , 对杨扇舟峨 、 杨毒蛾 、 黑带二
尾舟娥等害虫做 了生殖力 死亡力 , 发育进度 食叶量 , 防治指标的测定 , 雌雄比 , 雌蛾率 ,
产卵量进行 了观察 。 并编制了 “ 生命表 ” , 为短期予报 搞好综合防治提供了科学依据 。
该站调查了全县病虫害 2 8 0种 , 编写了 《 一氏岭县林木病虫名录 》 。 制做害虫 标 本 1勿 多
种 , 天敌标本 3 0种 。 从 1 9引年起为了防止蛀干害虫— 杨锦纹吉丁虫的扩散和蔓延 , 又对采伐的原术进行 了检疫 。
( 长岭县林业局 伶 宝禄 供稿 )
DOI : 10. 16115 /j . cnki . i ssn. 1005 -7129. 1985. 04. 017
他树根还没利用 。 但是树根上部的采伐一直在推广 , 19 7 2年美国仅有 1 10 台全树削片机 , 可 -
是到 1 0 7 9年就增加到 7邹台 , 南方大部分使用削片机 , 那里全树采伐得到了迅速发展 。
林务员开始重视由午全树采伐所引起的更多养分损失 。 由于最近两个国际会议 , 讨论了 -
集中采伐对养分循环和继续生产能力影响的相互关系 。 由于全树采伐 , 对有机物的额外损失
也引起了人们的重视 。
当长叶松和硬材林分采伐后 , 我们将其生物量的质量与数量并与养分损失加以比较可以 -
看出下列种种问题 。
一 、 . 生物量和养分在硬材林分 中的分布
林业调查资料表明 , 东南部地区采伐后的成熟硬木密林林分的树根 以上生物量 , 每英亩 -
大约为 7 34 吨 , 茎和树冠的生物量 , 在许多硬材中的分布也不同 , 但是能够分成 软 材 和 硬
材 , 并能提供合理的碎料就行 。 象橡木 、 山核桃 、 枫树的硬材都是 由伞状枝构成的四英寸的 ’
树梢茎部 , 大约有 70 一75 肠的生物量 , 在树冠部分大约为 25 一 30 % , 发现茎上长两英寸的树
梢树冠生物量是 20 肠 , 象鹅掌揪和胶皮糖香树的软硬材其塔状树枝 、 茎和树冠的生物量 , 分
别约为 ￡5 肠和 场 肠 。 当混合硬材采伐时 , 锯材原木的茎 , 占全树生物量的 53 肠 , 树冠 占
4 7肠 。
随着硬材的生长 , 生物量的分布也不同 , 胸高直径 1一 5 英寸的下层木硬材 , 在没有簇
叶的树冠中 , 其生物量约为 1 2一 23 肠 。 而 17 一 39 肠是在树皮 中 。 虽然硬材茎到树冠的比例在
不断增长 , 但比松木增长的慢 , 但在硬材的树枝中 , 地面上的生物量的比例 , 却比松木大的
多 , 特别是伞状树枝为最多 。
田纳斯州混合落叶林木养分的分布情况 , 已由 I d 招 。· : 等叙述过 , 此处的林木树根以上
的生物量 , 平均每英亩大约 82 千吨与东南地区的硬材林木生物量差不多 。 树根 以上的生物量
中 , 钙的含量比N . P或 K 的含量高达 79 肠 , 在干材中 , 大约包含 6 2肠 的 N , 5 9肠 的 P和 5 。肠的
K
。 正如上述 , 绝大部分干材 , 通过锯材原木采伐而保留在森林中 。 簇叶与枝包含 38 肠 的
N
,
41 帕的 P , 49 肠的 K和 20 肠的 C a 簇 叶 中 N 、 P 、 K 、 C a 的含量是树根以上生物量中养分的 1 7 、
16
、
29 和 4肠 。
二 生物量和养分在松树林 中的分布
东南地区成熟天然松林中 , 其树根以上的生物量 , 每英亩平均为 5 8千吨 。 因为长叶松树
具有塔状的特点 , 锯材原木林中的生物量 , 约 78 一 8 4 肠是在茎中 , 拐一 2 2肠是在树冠中 。
松树在生长过程中 , 生物量的组成分布的变化是很大的 , 例如 , 以自然生长 的 幼 树 而
言 , 1 年生的火炬松 , 胸高直径 1 一 5 英寸的林木 , 其地面上的生物量 , 3。肠以上是在树冠
中 , 而其中的一半以上又是在针叶中 。 在优 良的森林环境中 , 生长很快 的 16 年生 人 工 火 炬
松 , 其地面 以上 , 在簇叶与枝条中的生物量是 2。肠 ( 也包括树根 ) 。 当这种火炬 松 生 长 到
40 一 70 年 , 能达到锯材尺寸时 , 其树冠生物量是 16 一丝肠 ( 也包括簇叶 枝和茎梢 ) , 而针
叶只 占干重的 3 一 5 肠 。
在原始林中 , 树冠部分的生物量 , 其养分的含量虽然较少 , 但是它却含有 5 。肠的 N 和 P
以及多与 3 7肠的K 和 C a ( 如表 1 ) , 树根 以上的生物量 中 , 最丰富的是 N , 而且 还 有 少 量 -
的 P 。
森林生境的质量与管理一直影响着生物量的生长和林木的养分含量 , 森林生境条件好的-
5 8 一
地面以上的 , 在北部卡罗林纳皮得蒙高原 , 其 16年生稠密爵火炬松林 , 好生境的生物量 , 每
英亩几乎有 70 吨 , 相反地 , 4 1年生的火炬松 , 种植在南卡罗林纳皮得蒙高原 , 树根以上的生
物量 , 生境条件中等的 , 每英亩仅有 59 吨 。 在疏伐中 , 每英亩大约损失 l 。吨 , 幼林木的养分
含量 大约是成林木的两倍 ( 如表 1 ) 。
森林生境的质量 , 尽管对生物量的数量及养分含量有一定的影响 , 但生物量和养分在林
木中灼分布 , 无论在森林生境好的或坏的 , 都是一样的 , 无论松木还是硬木 , 麻林中大部分
的养分都在树冠上 。 因此 , 全树采伐 , 除商品材外 , 树冠也要受到一定的损失 。
三 、 协树与硬材林分的比较 ” .讼树林分的全树采伐 , 今天在南部已是很平常的事 , 但是长期没有人去调查其经济与生态问题 。 只要看一下资产和负债平衡表就能看出 , 在够树的金树切片时 , 得到的生物量是 16
一 2 帕 , 获得的生物量 , 对于纤维纸浆和能源木材 , 其质量都是低的 , 通过采伐 4 英寸的树
梢所获得的各种生物量 , 树冠主要是针叶 ( 全树干重的 3 一 5 一肠 ) 和树校 ( 全树干重的 13 一
16 帕 ) 。 针叶主要成分是水 , 树枝中的小枝占树冠 3 一 58 帕 , 中枝占21 一30 帕 , 大枝 占议一
1 6 务 。
另外 , 大部分的幼树 , 其树枝的含水量高 , 含纤维量低 。 松树枝造纸纤维比茎部木材的
质量差 。 加工 以前 , 应把针叶 、 树皮和球果去掉 , 树冠材作为燃料不如基部 , 因为其纤维含
量低含水量高 . 养分高度集 中于树冠 。 所 以全树采伐只能得到松树生物量较少的额外部分 ,
而大部 分养分失掉了 。 s 二 g 。二 e 。 等人展现一个林班全树采运集材 ( 三英寸的茎 ) , 森林生
境条件好的人工火炬松 , 16 年生每亩额外损失 127 磅的 N 、 14 磅的 P 和 68 磅的 K , 养分被成倍
地流失了 。
过去的三 、 四十年间 , 许多硬材有较高的销售等级 , . 月前 , 这些等级对木材的悄售已经
不再吸引人 了 , 根据现阶段的条件 , 它们不会再长成可供采伐的林木 , 只是全树削片 , 为这
样的林木收益 , 提供了可能 。 全树采伐不仅不能损失生物量而且还能得到 86 一 90 肠的收益 ,
这个 l’er 于 1 0 肠的收益 , 是由于小树和树枝的损失而造成的 。 虽然如此 , 在全树采伐 中的养
分含量的损失 , 仍象正常锯材原木的采伐一样 , 高达二 、 三倍 。 据 T C玩 : 。 : 等人报导 , 全树
采伐过程 中 , N 、 P 、 K 、 C a 的损失 , 分别是混合硬杂木林分锯材原木采伐的 2 . 9 、 3 . 1 、
3
.
3和 2 . 6倍 , 分在这个林分锯材原木的采伐损失 , 仅是树干生物量的 4 3肠 。
因为硬杂木是 每年落叶的 , 在休眠的季节里采伐 , 土壤养分能够得到保存 , 但在夏季采
伐 , 则养分损失的数量大 。 所 以 , 采伐时的树叶落地后 , 实际上不际低 N 、 P 和C a 的损耗 ,
特别是 C 、:仍继续在树叶中积累 。 因此 , 进行全树采伐 , 必须考虑整个循环过程中的养分输入
和损失 , 如果损失超出输入 , 则必须保持土壤中矿物质与有机物的含量 。
全树采伐的硬杂木或松木 ,虽然在许多方面的结论是不同的 , 但是在获得的松木额外生物
量很少 , 而硬杂木获得的额外生物量很大的这一结论却是一致的 。 因此 , 以前没有悄路的硬
杂木现在有了销路 , 而且可以采伐了 。
从许 多硬杂木屑 中获得的生物量 , 其质量不同于松木 , 纯松材林分有很少的原料是在下
层木 , 择伐时 , 在上偿木所获得的全部额外生物量 , 几乎都是树冠材 。 相反地 , 绝大部分硬
杂木不足 5 英寸的下层木 , 每英亩只有 12 千吨的生物量二因此 , 在挑选锯材尺寸的林木时 ,
选择 巨大而稠密的树冠则是非常必要的 。
一 5 9
森林生境的质量与轮伐期的长短 , 两者都是很重要的问题 。 在森林生境差的地方 , 其有
机物的含量也低 。 相反地 , 森林生境虽然很好 , 如果经常发生不合理的采伐和运输工作 , 森
林的自然养分积累也一定遭到破坏 。 一般地说 , 轮伐期越长 , 聚积养分的可能性就越大 。 硬
材轮伐期一般在60 一 1 0 年 , 比长叶松的 3Q 一 40 年就轮伐的时间要长 , 因此 , 硬材的森林生
境比较容易恢复 。
利用全树采运有许多条件 , 不能单纯依赖林木是否是松木或硬材 , 很多林木中都混有松
木和硬材 , 在采运时都应合理利用 。 在计划采运作业时 , 还必须考虑个体林木的 资 产 与 负
债 , 根据林木的特点以吸森林生境的能力作出合理的判断 .
表 1
卡罗来纳州皮得象高原一般与良好的森林生境的人工
火炬松生物 t 和养分含 t ( 每英亩重 )
一
F一一N一一吨 磅 {( * ) { 磅 磅 {` 肠 )` ,口肠了.、,
( 密伐森林生境条件好的 16 年生人工火炬松 )
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( 疏伐森林生境条件一般 41 年生人工火炬松 )
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总茎 ( 2英寸 )
树根部总数
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注 : a 包括树根 , 其数量是地面上的生物量的 4 一 5 侣 。
b 疏伐大约损失每英亩 1 0 吨生物量
( 松江河林业局 赵金平 摘译 自 <美 > “ F 0 R E s T R’ ’ 1 9 8 4年 9 月份别 7页 )