森林抚育间伐课程设计

《森林培育学》课程设计
——赤松森林抚育间伐设计书
班级： 2012级林学3班
姓名：
学号：
指导老师：***
成绩：
设计时间： 2015.12.
山东农业大学林学院
一、引言 (1)
1. 森林抚育间伐设计的目的意义 (1)
2. 森林抚育间伐的原则和指导思想 (2)
二、森林抚育间伐设计方案编制的依据 (2)
三、森林抚育间伐的依据 (2)
1. 林分概况 (2)
2. 林木自然整枝、林木分化及自然稀疏情况 (3)
四、森林抚育间伐方案设计 (5)
1. 抚育间伐种类选择 (5)
2. 抚育间伐强度：株数强度、蓄积强度 (6)
3. 投资预算 (7)
五、抚育间伐的施工作业设计 (8)
1. 间伐木的选择与标记 (8)
2. 抚育间伐的季节、用工数量和施工进度安排 (8)
3. 间伐木的清理和运输 (8)
六、抚育间伐审批报告和投资申请报告 (8)
1.抚育间伐审批报告 (8)
2.抚育间伐投资申请报告 (9)
七、抚育间伐效果评价与效益分析 (9)
1. 抚育间伐效果评价 (9)
2. 抚育间伐效益评价 (11)
七、结语 (13)
参考资料 (15)
致谢 (16)
附表1 (17)
附表2 (18)
附表3 (20)
附表4 (21)
附表5 (22)
一、引言
1. 森林抚育间伐设计的目的意义
1.1 森林抚育间伐调查设计的目的
森林抚育间伐是森林经营中的主体任务。

森林抚育间伐是在森林培育过程中定期砍伐一定数量（比例）的林木，使保留木的生长提供充足的生长空间、光照条件和水分条件，以改善林分结构、促进林木生长、提高森林健康水平和稳定性、更好的发挥森林各种生态功能。

科学的森林抚育间伐调查设计必须建立在对森林培育目标、森林生长发育规律及产量形成规律、森林生态系统演替规律、森林立地条件、造林和营林历史、经济效益核算等多方面的认识和了解之上，并满足森林健康和安全稳定、森林主体功能最优、森林多功能并重、投入产出合理等条件。

因此森林抚育间伐调查设计是一项极其复杂的工作，需要在严格按照科学的理论和方法的指导下进行操作。

森林抚育间伐调查设计，要根据森林生长发育进程、林木分化程度、立木生长发育需要、森林主体功能及其它附属功能要求、森林更新及可持续经营需要，定期对森林进行抚育间伐调查，并依据调查结果和森林培育要求，对现实林分抚育间伐方案进行科学合理的设计，以便指导抚育间伐作业。

1.2 课程设计的教学目的
通过森林抚育间伐调查设计的专门训练，使林学专业学生掌握森林抚育间伐调查设计的理论、原则和方法，明确森林抚育间伐设计的内容和要求，有助于学生在毕业以后实际工作中能够运用已经掌握的森林抚育间伐理论和方法独立开展调查设计工作，提高学生的实际工作能力和水平。

本次课程设计的教学目的是：
（1）让学生通过学习和实际操作，掌握森林抚育间伐设计的有关理论和原则，掌握森林抚育间伐设计的基本内容和程序；
（2）借鉴以往生产中典型的森林抚育间伐设计方案，掌握森林抚育间伐设计的方法和技巧；
（3）开展森林抚育间伐调查，掌握计划抚育间伐林分的基本特征和背景资料，或运用现有抚育间伐调查资料（文字、图表、视频），对学生进行实际森林抚育间伐调查设计训练，学习和掌握森林抚育间伐调查设计的方法，提高学生森
林抚育间伐调查设计的实际工作能力。

2. 森林抚育间伐的原则和指导思想
2.1 森林抚育间伐的原则
对郁闭度为0.9以上，受上方庇荫影响生长的人工幼龄林和天然中幼龄林应进行透光抚育，防止出现以抚育为名，哪里出材多就在哪里抚育间伐的错误做法。

抚育间伐主要有三种：一是透光抚育，一般在幼龄林内进行。

对混交林，主要是调整林分组成，同时伐去目的树种中生长不良的林木；对纯林，主要是间密留稀、留优去劣。

二是生长抚育，一般在中龄林内进行。

三是综合性抚育，主要在以中幼龄林为主的林分内进行。

2.2 森林抚育间伐的指导思想
以国家和省级相关规定为指导，以改善林分生长环境，优化森林结构，提高生态公益林建设质量和成效为目标，通过强化措施、突出重点、规范管理、科学营林，把项目建成森林抚育示范工程，推动项目区重点公益林抚育工作上水平、上档次。

二、森林抚育间伐设计方案编制的依据
《森林采伐更新管理办法》1987年8月25日国务院批准1987年9月10日林业部发布
《中华人民共和国森林法实施条例》2000年1月29日中华人民共和国国务院令第278号发布
三、森林抚育间伐的依据
1. 林分概况，见附表1.
1.1 抚育间伐林分所处位置及归属、抚育间伐面积
药乡林场位于泰山主峰以北，泰山区、岱岳区和历城区的交界处。

地理坐标为北纬36°17′，东经117°19′，全场东西长12km，南北宽5km，北邻历城区柳埠镇和仲宫镇，西于泰山林场玉泉寺分区接壤，南部、东部分别与泰山区大津口乡和岱岳区黄前镇睦邻。

总面积1210.4hm2。

此次实习抚育间伐林分位于药乡林场赤松纯林。

1.2 立地条件
该场属泰山山脉，境内山势险峻，古树参天。

最高峰黄尖子山海拔955.4m，
最低处为进宫沟口，海拔400m ，相对高差555.4m ，场部海拔720m 。

山脉走向多为西北到东南，一般西北高东南低，坡度在20°～40°之间，坡向多为半阳坡和半阴坡，裸露岩石较少。

林场地层属太古界泰山系，母岩大多为变质程度很深的古老片麻岩。

土壤为中性至微酸性山地棕壤，土层厚度15～90cm ，多数在30～50cm 之间，中性偏酸。

该场光热资源丰富，降水量较多。

年平均气温14.3℃，绝对最高气温42.5℃，绝对最低气温-19.7℃；年均降水量900～1000mm ，多集中在六至八月份。

年平均相对湿度82%，平均初霜期为170天。

物候期春季比泰安市晚期5-20天，秋季早期10-15天，全年生长期短30-40天。

夏季多东南风，冬季多西北风，平均风力3-4级。

由于受海拔较高和浩瀚林海的共同作用，因而形成独具特色的森林气候。

1.3 造林和营林历史
所调查赤松纯林造林时间为58年左右，具体时间无从查证，造林时采用鱼鳞坑造林。

1.4 林分特征
所调查林分为赤松同龄单层纯林，郁闭度0.85左右，林龄58年，密度为533株/公顷，草本和灌木层相对旺盛，草本植物以苔草、北京隐子草为主，分布均匀；灌木以扁担杆为主，荆条和绣线菊较多。

林地人为干预较大，可见牛羊粪便，说明经常用于放牧。

林下更新乔木主要为赤松和君迁子，其中赤松生长势普遍较弱，而君迁子生长势旺盛。

2. 林木自然整枝、林木分化及自然稀疏情况，见附表2.
2.1 林木径阶分布规律及林木分化分级，见附表3
2
2
9
10
3
2
11
5101512
16
20
24
28
32
36
40
株数
径阶
赤松林木径阶分布直方图
赤松径级主要分布在20、24径阶，胸径离散度1.46，小径木比例为17%，且胸径小于平均胸径的株数占所调查总数的52%。

克拉夫特分级法显示，主林冠层ⅠⅡⅢ级木所占比例较大，而从属林冠层只含有少量Ⅳ级木，林分分化和自然稀疏严重，应进行首次抚育采伐。

2.2 赤松胸径与树高关系
由上图趋势可知树高随胸径的增大而增大。

因为此赤松林分组成树种都为阳性树种，树高越高，树冠光合面积越大，光合作用越强，生长量越大，长势越好，所以胸径与树高成上图所示的递增关系。

2.3 林分直径离散度
赤松林分离散度为1.46，远远超过1.0，离散度较大，林木分化明显，应进行第一次抚育采伐。

2.4 赤松活立木按照林木分化分级和径阶分布统计的材积分布，见附表4.
Ⅰ级27%
Ⅱ级33%
Ⅲ级27%
Ⅳ级13%
赤松克拉夫特分级
y = 0.1536x + 8.5145
R² = 0.3066
0.00
2.004.006.008.0010.0012.0014.0016.00
0.00
10.0020.0030.0040.0050.00
树高（m ）
胸径（cm ）
胸径与树高关系
树高线性(树高)
由克拉夫特分级法蓄积分布图可以看出，赤松林Ⅰ级优势木蓄积已经开始下降，Ⅱ级亚优势木和Ⅲ级中等木蓄积占有很大比例，Ⅳ级被压木蓄积所占比例较少。

应该及时对下层被压木进行疏伐，改善林地条件，防止上层木进一步退化。

综合小径木比例和平均胸径以下的林木比例，可以确定应立即对赤松林进行首次抚育采伐。

四、森林抚育间伐方案设计 1. 抚育间伐种类选择
森林抚育采伐的目的和任务，因其树种组成和年龄时期而异，由此形成了不同的抚育采伐种类和方法。

依森林生长发育年龄时期所采取的抚育采伐分别是：透光伐、除伐、疏伐、生长伐。

抚育间伐的方法包括透光抚育、组成抚育和生长抚育，其中透光抚育按
Ⅰ级27%
Ⅱ级33%
Ⅲ级27%
Ⅳ级13%
克拉夫特分级林木蓄积
12径阶1%
16径阶3%
20径阶22%
24径阶36%
28径阶14%
32径阶11%36径阶6%40径阶7%
赤松各径阶蓄积分布
林分特点和经济条件分为:全面抚育、带状抚育、团状抚育。

而生长抚育则包括下层抚育、上层疏伐、综合抚育及机械抚育。

本次抚育间伐采用透光抚育和生长抚育相结合的方法。

对于混交林主要是去除非目的树种和压制旺盛生长的灌木，以调整林分组成为目标。

在天然更新的林分内，新的幼树已经长成，需要砍伐上层老龄过熟木。

生长抚育中的下层抚育则是在克拉夫特的生长分级法基础上，主要根据林木在林冠层中的位置并结合形质进行采伐，通过砍除枯立木、濒死木和生长落后的林木，改善林内卫生，减少病虫害，提高林分的稳定性。

另外,卫生伐、修枝、摘芽、下木的砍伐等措施也属抚育间伐的内容。

根据调查赤松林的特点，应该对赤松林进行生长伐，砍伐下层被压木，调整林分密度，促进保留木的生长和培育良好干形。

2. 抚育间伐强度：株数强度、蓄积强度
抚育间伐的强度是指抚育采伐占林分蓄积量的比例。

合理确定采伐强度有助于提高林分的稳定性、改善林内条件、促进保留木的形质和材质生长进而增加经济收入
抚育间伐强度确定方法有定性法和定量法两种，其中①②属于前者，③④属于后者
①按林木分级确定砍伐对象——砍除全部Ⅳ级木、Ⅴ级木为强度采伐；砍除部分Ⅳ级木和全部Ⅴ级木为中度间伐；只采伐全部Ⅴ级木为弱度采伐。

②按林分郁闭度和疏密度——间伐强度控制在间伐后郁闭度0.6，疏密度0.7以上。

间伐强度对应的疏密度：弱度0.8～0.9；中度0.7～0.8；强度0.6～0.7；极强度0.5～0.6。

③根据胸高直径与冠幅关系确定——冠幅大小反映单株营养面积大小，对直径生长量影响甚大。

两者的相关程度可用回归方程表示，根据回归方程求出不同径级应保留的立木株数，以此作为确定间伐强度的依据。

④密度控制表或收获量表——.根据密度管理图确定采伐强度，使采伐后林分等于或稍小于密度管理图上的各标准值
（1）株数强度采伐木株数（n）占总株数(N)的百分率：Pn=n/N ×100%（2）蓄积强度采伐木的材积(v)占林分蓄积量(V)的百分率：Pv=v/V×100%（3）抚育采伐强度分析：
查表可知，使60年赤松林郁闭度维持在0.7，林木密度为523株/公顷，现林分密度为533.33株/公顷，换算为所调查样地需采伐1株
根据林木在林冠层中位置及形质确定需要砍伐的乔木。

在选取的林班赤松林样地，则是在克拉夫特分级的数据基础上结合树干生长状况，伐除Ⅳ级木第16株.
赤林内拥有丰富的乔灌草，郁闭度大且物种之间的竞争激烈，使得林下更新受阻，所以第一步应是对林分进行透光抚育，并及时清除对目的树种的健康生长有害的灌木、抑制林下赤松更新的地被物。

第二步是对林内已经枯萎的赤松进行伐除和清理，防治病虫的滋生和传播、改善林内卫生条件。

综合以上措施，在保证不改变林分演替方向和稳定性的前提下即可收到预期的效果。

3. 投资预算：用工数量、工值及费用合计；各种物料数量、单价及费用合计；投资总计。

用工明细表见附表5
此次37-1林班赤松林抚育间伐，属于近山近熟林弱度抚育间伐，间伐面积为149公顷，共采伐1490株。

相关费用计算见下表。

赤松林抚育间伐费用计算
工作面积
单位面积用
工日
工资/日工资技
术工
体
力工
技
术工
体力工
技术
工
体力工
149 2.5 12 150 100 55875 178800 抚育间
伐调查
3 0 150 0 450 0
室内作
业
5 0 150 0 750 0
小计57075 178800
合计235875
五、抚育间伐的施工作业设计
1. 间伐木的选择与标记
基本原则;砍坏留好、砍密留稀、砍小留大、保留维持生态平衡提高生态系统功能的有益植物。

1)淘汰部分低价值的树种—在混交林中，保留经济价值高的和实生起源的树种是首先应遵循的原则。

2）砍去品质低劣和生长落后的林木
3）伐除对林内卫生有害的林木
4）维持森林生态系统的平衡
以以上描述为标准，在Ⅳ级木中选择符合条件的林木进行砍伐。

2. 抚育间伐的季节、用工数量和施工进度安排
选择在深秋初冬时节进行采伐，此时山林中树木落叶，灌草枯黄，生物较少，方便入山，有利于林木的调查、采伐及运输作业；而且，这个时间林场附近村民处于农闲状态，劳动力资源比较丰富。

149公顷林地，共采伐1490棵树，需用体力工1788人，每3人一个工作小组，每个小组每天采伐5棵树，工作时间为一个月（30）天，则每天有50个小组，即150人参加劳动。

3. 间伐木的清理和运输
间伐木采伐结束以后，要及时的进行清理和运输。

药乡林场地势陡峭，一般清理方式为人工清理，经费支出比较大。

运输方式多种多样，一般为中型卡车运输。

运输要根据林业法规办理相关证件。

六、抚育间伐审批报告和投资申请报告
1.抚育间伐审批报告
森林抚育项目严格遵照国家环境保护相关标准，透光抚育、生态疏伐及修枝等抚育措施符合《重点公益林中幼林抚育项目作业设计规定》要求，各项抚育强度均控制在“规定”范围内，对抚育间伐、修枝产生的废弃物主要采用人力措施处理，并及时运离施工现场，不会造成水土流失，对环境影响不大。

通过实施各项抚育技术措施，能进一步优化林分结构，有效改善林木生长环境条件，促进林
木生长发育，充分发挥重点生态公益林的防护效益。

同时，为项目区实施公益林抚育生产提供样板、积累经验，促进当地营林、育林技术水平的提高。

2.抚育间伐投资申请报告
为加强项目管理，林场要成立由领导小组，抽调专人负责项目的组织管理，及时研究解决工程建设中出现的问题。

实行工程招投标制、监理制和竣工验收制，及时研究解决工程建设中出现的问题，建立目标责任制，加强检查监督，提高项目建设质量。

通过技术培训，提高管理、技术人员的业务水平，保证各项技术措施全面正确的贯彻实施。

认真落实各项技术措施，严格按作业设计施工，坚持先标号后施工，由负责调查设计的技术人员对有害木进行标记，并在技术人员现场指导下，严格按照作业设计伐除有害木。

要根据项目建设需要，适时制订技术工作计划，及时解决生产过程中存在的各种技术问题，施工期间抽调专业技术人员深入现场进行技术指导和监督。

同时，积极应用、推广营林新技术、新成果，提高项目科技含量和建设质量。

七、抚育间伐效果评价与效益分析
1. 抚育间伐效果评价
间伐强度是抚育间伐措施的一个重要指标,对后续林分有直接影响,对加速森林资源培育具有重要意义,是抚育间伐研究的重点。

人们以林木胸径、树高、单株材积、林分总蓄积量、生产力和生物多样性等为评价指标,研究和探索不同间伐强度的效果,总结相关规律,以作为制定间伐强度的依据。

第一，对林分基本测树因子的影响。

对于商品用材林来说,胸径、树高、单株材积和林分单位面积、总断面积、蓄积量始终是评价间伐强度合理性的主要指标。

对于间伐对胸径、树高和单株材积生长影响的研究有着较为一致的结论,即不同的间伐强度对林分平均胸径生长的影响差异极显著,但对树高影响不大,相应地能显著提高林木单株材积生长量
第二，对森林生产力的影响。

林分间伐后,虽然林木株数有所减少,但是间伐调整了密度,扩大了保留木的营养空间,改善了林内小气候条件,有利于提高林分的质量和生产力。

现阶段的研究表明:人工林经间伐以后,林下空间环境发生显著改变,光照增强,从而有利于林下灌草层和地被物层的生长,促进其生物量的增加。

第三，对林下植被的物种多样性的影响。

对于抚育间伐对林下植被和灌木的生物多样性的影响,不同的学者得出的结论也不尽相同。

许多研究认为,伐后物种的多样性比伐前高。

间伐虽然改善了林内的光照条件,促进了林下乡土植被的生长和发育,物种多样性略有增加,但总的来说间伐对物种多样性并未造成大的影响。

还有一些研究者则支持“中度干扰假说”,认为中度间伐的林分由于资源水平适中(主要是光资源),因而有利于林下植被均匀度和多样性的提高。

第四，对森林土壤的影响。

土壤质量不仅是自然属性,更是人为因素作用的结果。

间伐后土壤速效氮、速效磷、速效钾含量以及土壤含水率、有机碳、有机质含量都有明显提高。

土壤微生物数量增加,土壤容重降低,总孔隙度、速效养分、土壤肥力都得到了改善和提高。

移走间伐木带走了土壤养分,从而使土壤肥力降低,但适当的间伐对林地土壤肥力的负面影响是很微小的。

第五，抚育间伐对生物多样性的影响。

目前,抚育间伐对林下灌木和植被的影响主要从下面不同的角度来考虑:抚育间伐对林下植被的密度、盖度的影响;对林下灌木和植被种类组成和结构变化的影响;对灌木和植被生物多样性的影响。

很多学者研究证明,低强度间伐对植被种类、密度和盖度的影响相对较小,而中强度和大强度间伐对植被的种类、密度和盖度影响相对较大。

一般情况下,间伐强度越大,植被的种类越丰富,密度和盖度也越大。

不同的间伐强度除了对植被种类有较明显的影响外,对于植被结构也有较大的影响。

低强度间伐造成的植被结构无明显垂直分化,基本是单层的;而中强度间伐的植被结构是复层的,有明显的垂直分化。

因此提高间伐强度,不仅可以增加林下草本和灌木的种类,而且也可相应地提高每个物种的高度、盖度,增加植被和灌木出现的株数。

集约间伐的林分比未间伐林分有更高的物种丰富度,随着间伐强度的增加,地被的盖度也随着增加。

小强度间伐对林分结构没有太大的影响, 20% ~30%的强度对改善林分结构和树木生长的效果较好。

间伐后的成熟林和皆伐后的幼林草本层的物种多样性无显著变化。

第六，抚育间伐对林分生物量的影响。

林分间伐后,由于林木株数的减少,林分总的生物量有所降低,但通过间伐调整了密度,扩大了保留木的营养空间,改善了林内小气候条件,有利于提高林分的质量和生产力。

研究表明人工林经间伐以后,林下空间环境发生显著改变,光照增强,有利于林下灌草层和地被物层的生长,
使其生物量有较大幅度的增加。

经过连续几年的生长可以发现林分生物量有明显的提高,不同的树种出现的林分生物量增大的时间会不同。

2. 抚育间伐效益评价
适时进行麻栎幼林抚育间伐能显著促进胸径生长。

间伐强度为45％的20年生麻栎幼林，间伐时可收回全部造林投资。

间伐抚育10年，林分平均胸径增加显著，从而明显提高了经济效益。

搞好麻栎幼、中龄抚育间伐是一项促进林木生长和提高经济效益的重要技术措施。

该项目赋予对象为药乡林场刺槐纯林，由于多年来未进行抚育、枝杈交错，造成部分被压木死亡，下部侧枝枯死严重，给病虫害和火灾的发生埋下隐患。

通过抚育间伐，清除枯枝和死树，改善了林木的营养空间、光照条件和生长环境，抑制了病虫害的滋生，有效的预防了火灾的发生，使森林资源得到了较好的保护，促进了林木的健康生长，为充分发挥森林的多效功能打下了良好的基础。

对森林抚育效益的综合评价所涉及的因素众多，包括定性因素和定量因素。

具体从以下几点分析：
（1）林分平均生长率
林分生长率指标是用来说明树木相对生长速度的重要指标，它是指某一测树因子的连年生长量与其原有总量的百分比，是林分生长量增长率的反映，是一个相对指标。

所谓林分生长量，一般指林分的蓄积量随着林龄的增加所发生的变化。

而组成林分全部树木的材积生长量和枯损量的代数和称为林分蓄积生长量。

（2）森林抚育面积占中幼龄林面积比例
森林抚育面积占中幼龄林面积比例=己实施森林抚育面积/中幼龄林总面积。

（3）林分近成过熟林面积比例
林分近成过熟林面积比例=林分近成过熟林面积/林分总面积。

林分近成过熟林所占比重的大小反映了森林的可持续发展能力。

而森林龄组结构的改变主要得益于森林抚育。

（4）林分郁闭度合理程度
郁闭度是指林分对林地的覆盖程度，它是反映林分密度的指标，反映了林地生产力的利用状况，是森林整体质量好坏的体现。

林分郁闭度常用十分法表示，即从0.1一1.0，林分完全覆盖林地郁闭度为1.0。

林分郁闭度可以作为控制森林
抚育间伐起始期和间伐强度的标志值，即当林分郁闭度达到0.9左右时，应该间伐，一般强度应控制在郁闭度0.7以上。

因此，该指标也反映了某一地区森林抚育的实施是否及时、有效，也是反映森林抚育经营水平的主要技术指标。

根据统计资料显示，一般可选择0.7作为林分郁闭度的标准参考值。

（5）群落结构稳定性
森林的群落结构主要指其垂直群落结构，其最显著的特征是成层现象，即森林在垂直方向上分成许多层次的现象。

群落结构是否合理、完整决定着植物在单位空间中能否充分利用自然环境条件，从而为森林生态系统的健康发展做贡献。

人为地进行森林抚育经营管理，会引起森林群落结构的改变。

（6）林分物种多样性
林分物种多样性，是指林分内的物种丰富度，这种多样性包括动物、植物、微生物的物种丰富度。

林分物种多样性指标反映了物种群落的稳定性，进而反映了森林生态系统的稳定程度。

而森林抚育经营可通过抚育管理、间伐等人为措施改变林分空间异质性，改变物种的栖息地环境，进而影响着林内植物、动物的丰富度。

因此，该指标可以用来衡量森林抚育经营的效益。

（7）碳汇能力
碳汇能力是一种汇集、吸收并固定二氧化碳的能力。

本文所指森林碳汇，是指森林在生长过程中，通过光合作用吸收二氧化碳并将二氧化碳以有机质的形式储存在森林的树干、树枝、树叶中，从而减少大气中二氧化碳的浓度。

森林抚育经营的关键作用就在于通过抚育来实现森林蓄积的内涵式增长，挖掘森林碳汇潜力，增强森林碳汇能力。

因此，经抚育后的森林的碳汇能力是是衡量森林抚育生态效益大小的一个重要指标。

（8）森林土壤健康水平
森林抚育包括林地抚育和林木抚育。

森林抚育措施对改变林分土壤条件起着重要作用。

通过对中幼林实施松土、除草、间作、施肥、灌溉、排水等林地抚育措施，改变土壤成分及环境，从而影响林木生长环境。

因此，森林抚育对林分土壤的影响也是反映森林抚育效益的一个重要指标。

（9）林内卫生水平
林内卫生水平指标是森林健康状况的一个反映。

森林病虫害与森林火灾是危。