全 文 ：第 v{卷 第 u期
u s s u年 v 月
林 业 科 学
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森林采伐作业环境保护技术
邱仁辉 周新年 杨玉盛
k福建农林大学南平校区 南平 vxvsstl
摘 要 } 森林采伐应注重经济效益与生态效益的有机结合已成为共识 ∀本文对采伐作业引起林地土壤的干
扰与压实 !土壤养分变化 !保留木的损伤以及采伐作业后溪流水质的变化 !林木更新和生长的影响进行归纳和
评述 o介绍了可减少立地破坏的采伐作业技术和采集机械应用的新进展 o指出我国开展森林采伐作业环境保
护技术的研究对策 ∀
关键词 } 森林采伐 o生态环境 o保护
收稿日期 }t|||2st2sx ∀
基金项目 }福建省教育厅与福建省林业厅基金资助kŽ|{sws o闽林 |{2tyl ∀
ΕΝςΙΡ ΟΝΜΕΝΤΑΛ ΠΡ ΟΤΕΧΤΙΟΝ ΤΕΧΗΝΟΛΟΓΨ ΦΟΡ ΦΟΡΕΣΤ ΗΑΡ ς ΕΣΤΙΝΓ
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k Φυϕιαν Αγριχυλτυρε & Φορεστρψ Υνιϖερσιτψo Νανπινγ ovxvsstl
Αβστραχτ } Œ·º¤¶©∏¯¯ ¤¦¦²µ§º¬·«·«¤·¥²·«·«¨ ¦¨²±²°¬¦¤¯ ¤±§ ¦¨²¯²ª¬¦¤¯ ¥¨ ±¨ ©¬·¶²©©²µ¨¶·«¤µ√¨ ¶·¬±ª¶«²∏¯§¥¨ ª¬√¨ ±
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Κεψ ωορδσ} ƒ²µ¨¶·«¤µ√¨ ¶·¬±ªo∞¦²¯²ª¬¦¤¯ ±¨√¬µ²±°¨ ±·o°µ²·¨¦·¬²±
近 us年来 o在林业发达国家 o森林采伐作业已从繁重的体力劳动转变为高度机械化作业 o生产率提
高了 ts ∗ us倍 ∀然而 o机械化采伐作业也同时给森林生态环境带来了各种负面影响 o有的国家采用不
恰当的采伐工艺及设备造成严重土壤侵蚀和水患 ∀鉴于此 o森林采伐作业中的技术 !经济与生态的关系
成为近年来国际林学界研究热点 o并逐渐形成一门新学科 o即/森林作业保护技术0 o旨在解决森林采伐
作业带来的环境保护问题 ∀国际林联第 us届大会kŒ˜ƒ• ’ ot||xl在第 v学部设立/森林作业保护技术0
专业组 o以推动此方面的研究并加强交流 ∀
采伐作业中环境保护技术措施的采取有赖于科学地分析各种不同的作业方式对生态环境的影响 ∀
本文首先对森林采伐作业对林地土壤的干扰与压实 !土壤养分 !溪流水质 !林木更新和生长的影响以及
作业对保留木的损伤进行归纳和评述 o介绍了可减少立地破坏的采伐作业技术和采集机械应用的新进
展 o为我国进一步开展此方面的科学研究提供借鉴 ∀
t 森林采伐作业的环境影响
111 采伐作业对土壤的影响
t1t1t 对土壤的干扰和压实 森林采伐作业包括采伐 !集材与伐区清理等环节 ∀在作业过程中 o人 !
畜 !机械 !木材在林地内运行 o各种作业及工程措施造成林地表层土壤的移动 !碾压 o大量有机质被重新
分配 !搅和等 o引起土壤结构一定程度的破坏 o增加土壤容重和土壤的机械阻力 o减少土壤的孔隙度和导
水率 o降低了土壤透气性和排水能力 o使土壤受侵蚀的可能性增加 o其范围和强度主要随作业方式不同
而异 o并受土壤类型 !地形和环境条件影响 ∀李承彪 !杨玉坡等kt||sl在川西亚高山林区定位观测表明 }
皆伐作业串坡集材后 oxs h的迹地表土减薄 t ∗ u ¦° o受到严重破坏的则完全露出 …层或 ≤ 层 ∀在强度
采伐地区 o由于木材和设备搬动 o导致枯枝落叶和干土混杂 o一些表土裸露 ∀赵秀海等kt||wl对轮式和
履带式拖拉机原条集材的研究指出 }集材对土壤硬度变化影响很大 o当拖拉机行走次数在 wss ∗ xss时 o
集材道土壤 ts ∗ tx ¦°深处土壤硬度最大 o是集材道外迹地土壤硬度的 t1| ∗ u1x倍 owx ¦°深处的土壤
硬度比集材道外迹地土壤增加 us h ∀同时 o拖拉机运行时的横向滑移导致了土壤剪应力增加 o引起土
粒子重新排列使孔隙度减小 o影响土壤通透性 ∀作者等在福建建瓯的试验研究表明 o常绿阔叶林皆伐作
业采用 x种不同的集材方式k全悬索道 !半悬索道 !手板车 !手扶拖拉机和土滑道l o林地 s ∗ ws ¦°土层
的土壤理化性质各指标都有不同程度的下降 o而 vs h强度的择伐作业除容重略有增加外 o其余指标变
化不大 ∀综合土壤 tx项理化性质指标的变化后认为 o对林地土壤的扰动程度以 vs h的择伐作业为最
小 o皆伐作业全悬索道集材次之 o而手扶拖拉机集材为最大k周新年等 ot||{l ∀
国外众多学者对采伐 !集材作业引起的林地土壤干扰进行了大量的研究kŠ¬¯¯ °¤±ot|{x ~•¤¥ot||y ~
• ²µµ¨¯¯ ot||z ~¤¯¬±¨ µot||u ~•²ª¨µot||x ~¤¯ °¨ µot||u ~¬¯¯ µ¨ot||t ~²¦®¤¥¼ot|{wl ∀ ≥º¤±¶·²±等kt|zwl报
道 o皆伐作业 w种集材方式中导致土壤裸露面积最大的为拖拉机集材k达 vx1t h l o其次为架空索道集材
ktw1{ h l !绞盘机集材ktu1t h l o气球集材最低ky1s h l ∀ Ž¬°°¬±¶kt||ul指出 o美国西北部的天然林皆伐
作业中各种集材方式造成的土壤受干扰面积比例为 }畜力 tu h o拖拉机 ut h ∗ {z h o集材装车机 tx h o
半悬式钢索 tt h ∗ |s h o架空索道 y h o直升飞机 y h ~而矿质土壤暴露程度则分别为 }畜力 tu h o拖拉机
ut h ∗ y| h o集材装车机 tx h o半悬式钢索 x h ∗ xy h o架空索道 y h o直升飞机 x h ∀
据 ‹¤¬±¨ ¶等kt|zxl报道 o采用绞盘机或集材机等拖曳集材时 o土壤表面会留下拖拉原木的划痕 o形
成水道后会发展成沟谷 ∀在卡罗来纳山前地带用推土机开设集材道时 o有 x ¦°表土被刮走 o并堆积在
采伐剩余物中 ∀在阴雨天气集材时 o由于原木拖刮地表 o集材道深切和装车场作业 o使用重型机械等造
成严重的土壤扰动 o导致土壤水分渗透性降低而产生水道 o造成坡地沟状侵蚀 ∀
集材道及楞场是林地土壤受干扰 !压实最严重的部分 ∀ Š¨ ±·等kt|{vl报道 o辙沟处土壤非毛管孔隙
度下降 ws h ~•¤¥kt||yl报道 o山槭林皆伐后未受干扰处 !受干扰处及集材道的土壤孔隙度分别为 uv h !
w h和 x1x h ∗ z1v h ~„∏¶·kt||ul报道 o辙沟处土壤容重增大 tx h k从 s1|z ª#¦°pv增大到 t1ty ª#¦°pvl o
压实使渗透速度从 t{1{¦°#«pt下降到 u1v¦°#«pt o从而影响伐区的排水性能 o与非集材道相比 o集材道
处地下水位升高 s1wv ° ∗ s1yw °∀≥¤±§¶等kt|z|l研究表明 o使用橡胶轮胎集材机的集材道上表层ktx
¦°l土壤强度增加了 u倍 ~⁄¤±©²µ¶kt|zwl报道 o载重 ty·的集材道 xs ∗ ys ¦°的土壤压实影响至少存在 v
¤otus ¦°深处的土壤也会被压实 ∀
t1t1u 对土壤养分的影响 采伐 !集材作业可能导致部分表层土壤被移走 o作业引起的土壤扰动 !采伐
后的土壤温度增高会导致采伐剩余物加速分解 o遇降水时由渗滤而导致林地土壤养分损失 ∀不同集材
方式对林地土壤产生不同程度的扰动 o从而对土壤养分贮量和供应状况产生不同的影响 ∀据周新年等
kt||{l研究 o常绿阔叶林皆伐作业架空索道集材后 o集材道主沟表层ks ∗ ts ¦°l土壤有机质 !全 ‘!水解
性 ‘!速效 Ž含量分别降低 v1|tª#®ªpt !s1u|ª#®ªpt !tz1t °ª#®ªpt !ux °ª#®ªpt ~半悬索道集材为 }y1xvª#
®ªpt !s1utyª#®ªpt !ut1ww °ª#®ªpt !ux °ª#®ªpt ~手板车集材为 }u1ytª#®ªpt !s1yª#®ªpt !x1su °ª#®ªpt !z °ª
#®ªpt ~土滑道集材为 }tu1t| ª#®ªpt !s1wtx ª#®ªpt !ww1sv °ª#®ªpt !zv °ª#®ªpt ~手扶拖拉机集材则为 }
tv1zu ª#®ªpt !s1vs| °ª#®ªpt !yu1yw °ª#®ªpt !zv °ª#®ªpt ∀各种集材作业对集材道土壤 °素含量的影响
较轻微 ∀综合比较后认为以手扶拖拉机对集材道土壤养分含量的影响最大 o土滑道集材次之 o全悬索道
集材最为轻微 ∀
采伐作业导致土壤有机质层的干扰 o会加速一些养分的渗滤损失 ∀ „§¤°¶²±kt|{zl报道采伐导致养
分渗滤损失增加 o特别是 ‘和 Ž损失持续时间长达 u ∗ x ¤∀在英格兰北部的 Ž¨µ¶«²³¨ 森林采伐后 o受渗
滤损失的 Ž增加了 x倍 o铵 |倍 o硝酸盐 x倍 o°的改变较轻微 ∀
目前在我国南方林区常用火烧来清理采伐剩余物k炼山l ∀炼山直接烧毁生态系统长期积累起来的
采伐剩余物 o大量营养元素以气态 !飞灰等各种形式输出森林生态系统而遭损失 ∀杨玉盛等研究表明 o
阔叶林 !马尾松 !杉木 v种类型采伐迹地火烧后土壤裸露 |s h ∗ |{ h ∀炼山后 o不同林分类型采伐剩余
xwt 第 u期 邱仁辉等 }森林采伐作业环境保护技术
物损失量 u{·#«°pu ∗ v{·#«°pu o损失率达 |t h ∗ |y h ∀三种类型迹地各种营养元素损失率以 ‘为最
大 o达 |w h ∗ |z h o其次为 °kv{ h左右l和 Žkux h左右l o≤¤!ª较低kut h左右lk杨玉盛等 ot||zl ∀
此外 o炼山使土壤失去采伐剩余物覆盖 o直接受降雨的击打 o土壤受火灼烧 o土壤有机质受损 o土壤
胶体团聚能力减弱 o土壤水稳性团聚体含量下降 o土壤非毛管孔隙常被灰分或碳粒所阻塞 o土壤通气性
下降 o土壤渗透能力下降 o土壤抗蚀性能减小 ∀整地造林后 o地表破碎 !松散 o土体抗蚀性能大为降低 o因
此皆伐和炼山后 o幼林地发生较为严重的水土流失 o导致土壤养分流失 ∀杨玉盛等kt||zl在福建尤溪粉
砂岩发育的山地红壤kt|{z ∗ t||wl研究指出 o炼山第 t ¤的径流量和泥沙量达 uzwv1v °v#«°pu和 uw1{·#
«°pu o分别是不炼山的 tt和 {{倍 o水土流失同时伴随着养分的流失 o有机质的流失量达 w{|1v|·#«°pu o
但随杉木生长 o杉木幼林地水土流失逐年减轻 o第 w ¤后水土流失基本上得到控制 ∀
国外众多学者亦对严重火烧造成的水土流失有过报道 ∀澳大利亚 ≥±²º¼山区迹地火烧后土壤侵蚀
量是火烧前的 tss倍 ~美国爱达荷州花岗岩发育的山坡上 o采伐后 ws h的侵蚀量是由于全面燃烧采伐剩
余物造成的 ~华盛顿州西部火烧前无沉积物的 v个流域 o严重火烧后发现沉积物界于 wt °v ∗ tuz °v 之
间 ∀在严重火烧陡坡上 o土壤可蚀性特别大 o遇到高强度降雨 o土壤侵蚀尤为严重 ~加利福尼亚南部固结
能力较差的花岗岩发育的土壤陡坡地火后第 t ¤侵蚀率是未烧区的 vx倍 o第 u ¤以后仍然是未烧区的
tu倍k≤«¤±§¨µot|{vl ∀
112 采伐作业对溪流水质的影响
采伐作业中消耗的油料 !修建集材道等土木工程产生的土石方以及采伐剩余物处理后遇降雨淋失
的营养物质输入溪流 o使溪流水质发生变化 o水中的沉积物含量增加k„¶®¨ º ot|{wl ∀ •²¶¨±等kt||yl在
瑞典中部林区的研究指出 ou块皆伐伐区 { ¤后溪流水中的 Žn !‘‹w n !‘’pv !有机 ‘!全 ‘含量上升 o‹ n
含量下降 o≤¤un !ªun !‘¤n !≥’upw 变化不明显 ∀ ׬§¨ °¤±kt|{{l在美国俄勒冈东北部皆伐迹地上归堆火
烧采伐剩余物溪流中水化学成分的研究表明 o皆伐后的溪流水中的硝态 ‘含量有所增加 o但其最大值
s1xu °ª#pt仍远低于饮用水含 ‘量最大标准kts °ª#ptl o可溶性 °含量则显著增加 ∀
修建集材道以及集材线路受集材机械的拖曳 !切划等引起土壤侵蚀 o会增加溪水中的沉积物含量 ∀
• ¬¨§kt|{wl等研究指出 o|| h的水中沉积物是由于集材道路面遭受干扰引起的 ∀集材道路面铺设砾石
或以植被固定则是减少水中沉积物的有效办法 ∀ • ∏°°¨ µkt||zl在美国南部阔叶林伐区中 o集材道铺设
不同的路面材料 o对溪水中沉积物的含量进行了比较 ∀每 xss °溪水中 o铺设 y ¦°厚砾石的沉积物重
为 tus1vs ªo未铺设k原土l的为 {{1u{ ªo在土工布垫层上铺设 tx ¦°厚砾石的为 zz1ws ªo而用植被加固
的原土路面 o水中沉积物最少 o为 x|1sv ª∀≥º¬©·kt|{wl对裸土 !草本覆盖 !铺设 x !tx和 us ¦°厚砾石的集
材道进行了为期 v ¤的研究指出 o裸土路面引起的水中沉积物最多 o草本覆盖的只有其 tΠu o而铺设 tx ∗
us ¦°砾石的水中沉积物只有裸土的 tΠts ∀
113 采伐作业对保留木的损伤
伐木时树木倒下会砸伤周围树木 o使保留木树干被压 !产生折顶等 ∀集材机械的运行亦会擦刮 !拖
压保留木和幼树幼苗 ∀保留木损伤后易遭受病虫害 o从而影响下一代的森林更新k‘¬¦«²¯¶ot||w ~Œº¤±o
t||u ~¦Œ±±¬¶ot||w ~Šµ²∏·ot||x ~…¤·¨¶ot||v ~Š∏¯¯¬¶²±ot||ul ∀
¤·¶等kt||zl在美国缅因州对比了机械化采伐系统k伐木归堆机和抓钩式集材机l与传统采伐系统
k链锯采伐 o钢索式集材机l对保留木的损伤 o结果表明传统采伐系统对保留木树干的损伤率为 uu h ∗
ww h o而机械化采伐系统为 us h ∗ vt h ∀作业季节对保留木损伤部位和损伤宽度有显著影响 o并认为采
用伸臂更长的采集机械可降低对林地保留木的损伤 ∀¨ ±±¬©¨µkt||yl对亚马逊流域东部热带林的研究表
明 o规划良好的采伐作业对林地保留木k胸径大于 ts ¦°的树木l的损伤比无规划的减少 ty h o保留木损
伤的形式主要是树冠被砸坏k造成林窗增多l和树干的擦伤和刮伤k使生产的木材质量降低l o损伤程度
以集材道旁的树木最为严重 ∀ ≤µ²°¨ kt||ul研究表明 o在雨林择伐作业k择伐强度 vz °u#«°pul中 o保留
木受损伤程度为 tu °u#«°puk损伤面积与伐区面积比l o损伤株数与择伐强度有明显的线形关系 ∀作者
kt||zl在福建建瓯的试验调查亦表明 o在常绿阔叶林的择伐作业中 o随择伐强度的增加保留木的损伤程
ywt 林 业 科 学 v{卷
度也大体呈增大的趋势 o保留木的损伤还与采伐木的平均胸径大小有关 o采伐木的平均胸径越大 o则受
损伤的保留木亦越多 ∀
114 采伐作业对林木更新与生长的影响
采伐 !集材作业对土壤的干扰与压实 o导致土壤孔隙减小 o容重增加 o土壤透气性 !水分渗透性及饱
和导水率减小 o地表水的渗透能力降低 o树木根系的穿透性阻力增大 ~压实也导致了土壤中矿物质与水
的接触面积减小 o’u 和 ≤’u 的扩散变慢 o从而影响了土壤无机物质的矿化作用 o养分离子的团流和扩散
运动减弱 ~土壤压实也会减少植物细根数量 o使菌根菌丝的存在和分解者的有益活动受抑制 o从而影响
了养分循环的速率 o造成土壤有效水分 !养分供应能力减弱 ∀这些变化严重地影响现存林分或更新幼
苗 !幼树的生长 o导致林分生产力下降k普里切特 ot|{zl ∀ Šµ¨¤¦¤±等kt|{sl总结了 twu个土壤压实的研
究 o表明有 {u h的土壤压实处树木生长量降低 ∀ ƒ²¬¯kt|yzl等发现 o土壤容重为 s1{ ∗ t1w ª#¦°pv时 o在
温室中生长的火炬松实生苗 o其根重与土壤容重成反比 o被压实土壤上火炬松苗木成活率低于非压实土
壤 o干茎重亦大大降低 ∀赵秀海等kt||wl研究表明 o拖拉机集材道土壤受压实后 o更新苗木成活率不到
zs h o且其生长状况也不好 ∀当履带式拖拉机行走次数达到 xss时 o集材道苗木生长率ku ¤内l只有集
材道外采伐迹地的 xs h o而轮式拖拉机集材对更新苗木生长的不利影响更大 ∀
°¼¤·等kt|{yl报道 o沙质土壤受压实后影响了西加云杉的生长 o树高生长下降了 tt h ∗ vt h ∀ ƒµ²2
¨¯¬¦«kt|{wl预测拖拉机集材使林分蓄积量生长降低 tx h o土壤密度每增加 ts h o树木生长就降低 y h ∀
‹¨¯°¶等kt|{yl报道集材道上压实土壤的树木树高生长减少了 tv h ∗ xs h o早期蓄积量降低了 ts h ∗
us h ∀
不同的伐区清理方式对造林成活率和幼树生长会产生不同的影响 ∀史济彦kt||wl报道 o长白山针
阔混交林伐区火烧与带堆k横山设带 o带宽 ts °l清理迹地与未清理林地 o平均造林成活率分别为
{z1y h !z{ h和 zz h ∀前 v¤火烧清理的幼林树高生长速度大于带堆处理与未清理的 o但随后生长减慢 ∀
杨玉盛等kt||zl研究指出 o阔叶林 !马尾松和杉木林迹地炼山比不炼山造林成活率提高 x1y h ∗ {1s h ∀
由于炼山初期林地速效性养分含量增加k短期激肥效应l o炼山的杉木幼树 t ∗ u ¤时的生长速度k地径
和树高l比不炼山的大 o但随着炼山后土壤肥力的下降 ov ∗ w ¤后炼山的林木地径和树高连年生长量低
于不炼山的 o不炼山的林地杉木生长速度超过炼山的 ∀
u 保护生境的森林采伐作业技术
采伐作业对林地生态系统影响的定量分析 o为各种立地条件的采伐 !集材方式的优化 !作业技术措
施及采集机械的改进提供了科学依据 ∀国内外对此方面的研究方兴未艾 o并取得一定的进展 ∀
211 采伐方式优化与伐区配置
采伐方式选择的合理与否 o在于其适用的条件 ∀我国5森林采伐更新规程6对此作了规定 o因此关键
应在具体执行中加强科学指导和法规控制k史济彦 ot||{l ∀大面积连片皆伐作业应避免 ∀择伐作业的
强度必须有所控制 ∀对东北林区的天然林或次生林的研究指出 o实行低强度大面积择伐作业 o采用低强
度的集中凑载 !原本或原条等多种工艺方案相结合的作业方式更适合林分资源状况 o不但可以降低作业
成本 o而且有效保护了保留林分k张殿忠 ot||wl ∀亢新刚等kt||{l在长白山林区对针阔混交林的研究表
明 o对云冷杉 !红杉为主的异龄林实行低强度择伐kts h ∗ us h l o既能保持原有的森林生态系统结构和
功能 o又能产生较好的经济效益 o并且有利于土壤 !生物多样性 !生态系统和景观维护 ∀
在伐区配置方面 o目前最为常见的是小面积块状和带状皆伐 o伐区相邻布置 ∀美国/新林业0理论创
立者 ƒµ¤±®¯¬±教授从景观生态学的原理出发 o对美国西北部天然林棋盘式的伐区配置提出异议 o认为应
当适当集中伐区来取代现行的分散小块伐区配置 o从而降低森林景观的破碎程度 o也有利于降低伐区作
业生产成本k赵士洞 ot||tl ∀
212 集材方式选择和集材机械的改进
减少集材作业对林地生态的影响 o要结合各地经济技术发展的特点 o通过改进作业机械 !完善作业
zwt 第 u期 邱仁辉等 }森林采伐作业环境保护技术
技术予以解决 ∀加拿大森林工程研究所kƒ∞•Œ≤l认为 o对于新的作业系统和采伐机械 o目前至关重要的
是要寻求一条有效的途径 o即要保护生态 o也要提高劳动生产率 ∀伐区机械应满足以下要求 ~轻便 !灵
活 !快速 o少破坏地表和幼树 o还要经济 ∀特宽低压轮胎集材机可以减少集材拖拉机的接地压力 o因而
ww英寸甚至更宽轮胎的集材机已在美国南部潮湿立地的采伐作业中得到广泛的应用 ~英国的卡特匹勒
公司开发了以橡胶履带代替钢履带的拖拉机 ~芬兰 °¯ ∏¶·¨¦«公司研制出可灵活用于林内采集作业的步
行式的伐区联合机 o其特点是接地部分由 y个支柱组合代替车轮或履带 o避免了传统的伐区机械行走部
分与土壤持续接触而形成连续的车辙 o大大减少了机械与林地土壤接触面积 ∀法国目前应用的伐区作
业机械大多是 y轮和 {轮的宽基低压轮胎 o其生产效率高且对土壤破坏小k≥²µ¨±¶²±ot||w ~¤°¬¨¶²±o
t||x ~≤²∏·¬¨µot||x ~‹ §¨¬±ot||x ~²±¨ ¶ot||x ~‹¤µµ¬¶²±ot||xl ∀
在山地林区为减少采伐作业对林地生态的破坏 o索道集材得到了广泛的应用 ∀德国 !奥地利等国架
空索道集材的比例已由 tu ¤前的 { h提高到 ux h ~挪威对高山移动式索道集材给予补贴已有 ts余年之
久 ∀林道网发达的一些国家 o用单跨自行式索道集材卓有成效 ∀前苏联 !捷克斯洛伐克等国经研究 o拟
在 usβ以上坡地采用窄带皆伐的索道集材k陈如平 ot||vl ∀近几年 o我国在架空集材索道的结构和类型
的完善方面进行了一些有益的探索 o适合山地条件的天然林择伐集材索道和轻型人工林间伐集材索道
已开始得到应用k邹新球 ot||t ~冯建祥 ot||tl ∀
畜力集材具有对土壤破坏小 o对幼树幼苗损伤小 o无废气污染等优点 o为发展中国家一种经济又满
足生态保护的可行的集材方式 ∀我国东北林区近几年使用牛 !马车等畜力集材的比例有所上升k • ¤±ª
¬«¤¬ot||xl ∀印度 !泰国等国家利用驯象等集材已有悠久的历史k • ¬¯¯¬¤° ot||x ~׺¤¨¨ot||xl ∀
直升飞机和飞艇集材近几年在瑞士 !加拿大 !日本等国得到发展 o主要用于其它设备不可及的山区
以采伐珍贵树种 o此法可保留 zx h的幼树k陈如平 ot||vl ∀
在坡度小的伐区 o传统上仍沿用拖拉机集材为主 o通过提高林道网密度 o减少集材拖拉机的通过次
数以降低对林地土壤的压实程度 o完善作业方法如拖拉机不越出集材道 o装车场铺设灌木和枝桠 o采用
犁耕法等恢复集材道上的土壤 ~伐区作业尽量避开雨季 o在寒冷地带增加冬季作业的比重以充分利用冰
雪道集材等措施 o都能减少作业对森林生态环境的不利影响k史济彦 ot||{l ∀
213 保护保留木的技术措施
降低采伐作业对保留木损伤的措施主要有 }定向伐木 !合理选择机械设备 !合理配置集材道和楞场 !
限制采伐强度等 ∀通过培训熟练工人提高伐木操作技术 o增强作业时的环保意识 o加强前后工序的合
作 o严格管理等都可有效地减少保留木的损伤 ∀ ¨ ±±¬©¨µ等kt||yl在巴西亚马逊热带林采伐的调查表
明 o作业前伐除藤本k其缠结作用可导致更多的树木被拖刮l可以有效地减少保留木的损伤 ∀在马来西
亚等地的调查表明 o通过改进作业技术可减少 tΠw至 tΠv的保留木损伤k°¬±¤µ§ot||y ~• ¬¯¯¬¤° ot||w ~
…µ¤ªªot||wl ∀在择伐作业中 o通过深开下口 o多打锲子 o树倒前快速拉锯 o可使伐木倒向准确 o减少周围
树木的损伤 ∀林内造材 !集材中定线路均可避免对保留木大面积的干扰和损害k周新年等 ot||ul ∀
214 伐区清理措施的改进
杨玉盛等kt||zl研究指出 o在南方山地林区 o天然林采伐后应尽量采用不炼山方法清理林地 o把剩
余物散铺或带状堆腐 o从而达到减少对土壤干扰 o增加幼林地地表覆盖度 o保蓄养分之目的 ∀以全面劈
杂 o带状清理林地代替全面炼山 ∀采用化学灭草代替人工劈草炼山 o可降低成本 o且枯死杂草覆盖林地 o
可保持水土 o提高土壤肥力 ∀ /新林业0创始人 ƒµ¤±®¯¬±教授将/生物学遗物0的概念应用到采伐上 o认为
伐区清理要尽量把采伐剩余物留在迹地上 o保留一些倒木和活立木 o依靠迹地留下的大量有机物为下一
代的森林更新创造良好的物质基础 o这是维持和恢复森林生态系统的重要途径 ∀并为野生动物提供必
需的生态 o为下一代的更新提供种源 o增加森林结构的特殊性k赵士洞 ot||tl ∀
215 采伐技术政策的完善
有的国家还注重从生态环境保护出发审视和修订采伐技术政策 ∀us世纪 {s年代中期 o前苏联营
林部门就对森工部长期采取的技术政策提出异议k主要发展机械化大面积皆伐这种采伐方式 o且不保留
{wt 林 业 科 学 v{卷
幼树l o并基于国家发展区域经济的背景 o为各区域 !各种类型的森林确定最优采伐方式和更新方式 ∀因
此 o对择伐 !渐伐 !保留幼树的皆伐及不保留幼树的皆伐 w种方式进行经济论证 ∀结果表明 o前 v种方式
的伐区劳动生产率虽低于第 w种方式 o但森林采伐和森林培育的总费用却小于后者 ∀并认为当前能满
足最低营林要求即能保护幼树的唯一机械是伐木归堆机 o应加速研制非皆伐用机械系统k陈如平 o
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史济彦kt||{l针对我国的国情和林情 o提出我国今后的森林采伐技术政策 ∀认为采集作业机械化
程度仍要提高 o但要因地制宜地采取机械化与手工生产并存 o在一定时期内形成人 !机 !畜并用的多层次
结构 ∀采伐机具宜采用油锯为主 o推广轻型油锯打枝 o积极发展拖拉机集材k坡度 usβ以下l和架空索道
集材k坡度 usβ以上l ∀
v 讨论
我国森林分布广泛 o森林群落和采伐作业类型多种多样 o特点迥异 ∀南方山地林区 o由于地形较为
破碎 o坡长较短 o采伐作业多采用小型 !轻便的设备 o手工作业还有一定的比例 o采伐对森林生态的干扰
在伐区作业中常被忽视 ∀采伐作业技术尚存在许多问题 o如在天然常绿阔叶林的采伐中 o采用全悬索道
伐倒木集材工艺 o在楞场打枝并火烧清理枝桠 o致使大量养分被迁移出林地生态系统 o而且对下游溪流
也造成了污染 ∀此外 o已有相当的研究表明 o伐区作业对林地反复的严重干扰是导致南方杉木人工林连
栽地力衰退的重要原因之一k盛炜彤 ot||ul ∀经济性与生态性结合的新要求对传统的采伐作业技术提
出了前所未有的挑战 ∀
森林采伐作业环境保护技术的研究涉及森林采伐学 !森林生态学等多个学科 ∀由于该方面的研究
属交叉学科 o有关的研究尚处于起步阶段 o研究方法亟待进一步完善 o研究内容亦须系统化 ∀因此 o需要
吸纳各有关学科人员参加 o对研究方法和内容及结果的解释等进行认真的探讨 o摸索出一套适合各地的
研究方法及侧重的研究内容 ∀对此 o作者建议通过选择主要森林类型 o针对其不同的立地条件和作业特
点 o开展采伐作业对林地生态系统影响的研究 o并以此为科学依据 o制定各类林分应采取的采伐方式 !更
新方式 !集材方式 o修订5森林采伐更新技术规程6 ∀
目前我国森林采伐作业中一些有利于生态保护的技术政策还得不到有效的执行 ∀作者认为 o作业
的经济性是限制采伐技术措施应用的重要原因 o而技术的完善是实现采伐作业环境保护的基础 o符合环
境要求的采伐只有在先进技术手段的帮助下才有可能实现 ∀采伐作业中一味追求经济性的做法应加以
制止 ∀应尽快建立起伐区作业的综合评价指标体系 o着重研究其生态评价k如评价采伐作业后的幼树保
存率和天然更新的可能性 !土壤侵蚀和土壤肥力 !小气候变化 !水及动植物资源变化 !生物多样性的维持
等l ∀例如 o作业综合成本应计算因保留木及根系损伤使立木降低 o因损伤幼树而增加的森林更新费用 ~
因破坏土壤 !区域水文状况及其它生态系统所增加的恢复费用 ~采伐迹地清林不净的附加费用等 ∀并以
此建立伐区作业生态损失补偿制度 o损失补偿方法可以是 }采伐迹地不符合验收标准而形成的生态损失
费 o可从企业利润中提取 ~或者依采伐方式 !坡度 !所用机械的不同 o在林价上添加生态损失加价 o作为山
区森林生态平衡基金 o其一部分将用于新工艺和新设备研制 ∀
应加强研究开发对林地生态环境影响较小的新型机械 ~加速研制择伐作业机械系统 o如对保留木损
伤小的适应山地林区的择伐集材索道等 ∀
随着森林采伐作业中的环境保护问题进一步受重视 o适合于我国国情和林情的采伐作业环境保护
技术的研究将有望取得更大的进展 o其成果也将有力地推动森林采运技术的现代化 ∀
参 考 文 献
陈如平 q发达国家木材采运工业现状和发展趋势 q世界林业研究 ot||v okyl }ts ∗ tx
冯建祥 o刘 宏 o罗桂生等 q≥2s qwΠu轻型遥控人工林集材索道研究 q福建林学院学报 ot||t ottkul }tx| ∗ tyw
亢新刚 o罗菊春 o孙向阳等 q森林可持续经营的一种模式 q见 ~森林可持续经营学术研讨会论文集kt||{ o北京l q林业资源管理 ot||{ o特刊 }
|wt 第 u期 邱仁辉等 }森林采伐作业环境保护技术
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李承彪主编 q四川森林生态研究 q成都 }四川科学技术出版社 ot||s
邱仁辉 o周新年 q不同强度的择伐作业对保留木与幼树幼苗的影响 q森林工程 ot||z otvkvl }x ∗ z
盛炜彤主编 q人工林地力衰退研究 q北京 }中国科学技术出版社 ot||u
史济彦 o赵秀海 q采伐迹地清理方式对水土流失及更新苗木生长的影响 q见 }夏国华主编 q国际林联第三学部山地条件下的森林采运作业
国际学术会议论文集 q长春 }吉林人民出版社 ot||w qvsu ∗ vsy
史济彦 q建立兼顾生态效益和经济效益的新型采运作业系统 q森林采运科学 ot|{{ owkul }y ∗ tt
史济彦 q我国在生态性采伐中的论述与作法 q林业科学 ot||{ ovwkul }|s ∗ |{
史济彦 q再谈森工采运技术政策 q见 }董希斌主编 q提高企业经济效益 o实现林业可持续发展论文集 q呼和浩特 }内蒙古科学技术出版社 o
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杨玉盛 o何宗明 o马祥庆等 q论炼山对杉木人工林生态系统影响的利弊及对策 q自然资源学报 ot||z otukul }txv ∗ tx|
张殿忠 o朱守林 q论低强度择伐作业系统 q见 }夏国华主编 q山地条件下的森林采运作业国际学术会议论文集 q长春 }吉林人民出版社 q
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赵士洞 o陈华 q新林业 ) 美国林业一场潜在的革命 q世界林业研究 ot||t oktl }vx ∗ v|…µ¼¦¨ q≥·²®¨ ¶q
赵秀海 o范秀华 o张伟森 q拖拉机对集材道土壤及苗木生长影响的研究 q林业科学 ot||w ovskul }tx| ∗ tyx
周新年 o邱仁辉 o杨玉盛等 q不同采伐 !集材作业对林地土壤理化性质影响的研究 q林业科学 ot||{ ovwkvl }t{ ∗ ux
周新年 o邱仁辉 q福建省天然林择伐研究 q福建林业科技 ot||u ot|kwl }xy ∗ ys
邹新球 o朱燕高 o黄开芬等 q天然林择伐集材索道试验研究 q福建林学院学报 ot||t ottkwl }v|u ∗ v|y
Ž¬°°¬±¶°著 q文剑平等译 q森林生态学 q北京 ~中国林业出版社 ot||u quwy ∗ uwz
• ##普里切特著 q程伯容 o许广山 o庄季屏等译 q森林土壤性质及管理 q北京 }中国林业出版社 ot|{z
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