一种培育马尾松大径材的林分结构优化方法与流程

本发明涉及林业中的人工林培育领域，尤其是涉及一种培育马尾松大径材的林分结构优化方法。

背景技术：

1、针对木材安全、生态安全的目标，马尾松的潜力非常大，亟须提升马尾松人工林大径材材积和占比，推进马尾松大径材综合效益提升。

2、森林结构决定森林功能，为了提升马尾松林大径材综合效益，需要创建并维持有利于马尾松大径材形成和生长的森林结构特征。因此本项发明基于马尾松生长规律，通过林分结构优化技术，促进马尾松大径材的形成和生长，助力我国木材安全和生态安全。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种培育马尾松大径材的林分结构优化方法，提升马尾松大径材材积和占比，为我国林业大径材培育提供技术支撑。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种培育马尾松大径材的林分结构优化方法，包括以下步骤：

3、筛选大径材培育的影响因素，得到大径材培育的主要影响指标：林龄、立地指数、林分密度和胸径分布；

4、设置立地指数评价标准对林分筛选，之后设置林龄评价标准对林分进行二次筛选；

5、以林分密度和胸径分布为评价指标，对经过二次筛选的林分结构进行评价，根据评价结果对林分结构进行优化；

6、对林分结构进行优化的方法包括：抚育间伐、伴生树种管理。

7、优选的，设置立地指数评价标准对林分筛选，具体包括：

8、立地指数已知，且立地指数接近或大于18时，表明林分适用于培育马尾松大径级材，判断为合格；否则判断为不合格；

9、立地指数未知，但待筛选林分周边存在可参考的同类马尾松林，当同类马尾松林的立地指数在中龄林或近熟林阶段的立地指数或优势高hmax大于18时，表明待筛选林分适用于培育马尾松大径级材，判断为合格；否则判断为不合格；

10、优选的，设置林龄评价标准对林分进行二次筛选，具体包括：

11、林龄已知，且林龄小于20时，林分存在大径材培育潜力，判断为合格；否则判断为不合格；

12、林龄未知，待筛选林分周边存在类似立地条件的马尾松林，且在20年生时的林分的胸径不小于待筛选林分，而林分密度不大于待筛选林分时，表明待筛选林分的林龄不大于20年，判断为合格；否则判断为不合格；

13、林龄未知，且待筛选林分周边不存在类似立地条件的马尾松林，根据待筛选林分的胸径分布进行判断：当林分平均胸径小于20cm，且林分密度高于1000株/公顷时，待筛选林分的林龄不大于20年，判断为合格；否则判断为不合格。

14、优选的，以林分密度为评价指标，对经过二次筛选的林分结构进行评价，采用郁闭度和单位面积株数作为核心评价指标，具体为：

15、当林分郁闭度处于0.4～0.9且株数密度未超过同龄组密度范围时，判定密度合格；

16、若郁闭度＞0.9或株数密度高于同龄组密度范围上限，判定为密度不合格；

17、若郁闭度＜0.4或株数密度低于同龄组密度范围下限，则亦判定为不合格。

18、优选的，以胸径分布为评价指标，对经过二次筛选的林分结构进行评价，胸径分布包括平均胸径、胸径变异系数cvdbh和胸径分布峰度kdbh，具体评价方法为：

19、当林分平均胸径达到或超过对应龄组与立地指数的平均胸径范围的下限，且胸径变异系数不超过胸径变异系数范围的上限、峰度处于峰度分布范围时，判定胸径分布合格；

20、若平均胸径低于平均胸径范围的下限，表明生长迟缓或密度过大；或胸径变异系数超过胸径变异系数范围的上限，表明林木分化严重、小径木过多；或峰度超出峰度分布范围，则判定胸径分布不合格。

21、优选的，平均胸径、胸径变异系数cvdbh和胸径分布峰度kdbh的计算方法如下：

22、；

23、；

24、；

25、式中：dbhi为第i株林木的胸径；n为林分内林木株数；为林分平均胸径。

26、优选的，抚育间伐包括间伐株数和间伐木，伐除间伐木，具体优化林分结构的方法如下：

27、间伐株数ncut，按以下公式计算：

28、；

29、；

30、式中，nnow为每公顷现有株数；ntarget[max, min]为对应龄组与立地指数的合理保留密度区间；为间伐株数区间；为间伐株数比例区间；

31、间伐株数ncut[min, max]是一个数值区间，先选择间伐株数区间下限ncut_min作为间伐株数，进行间伐木确定；若间伐后林分的胸径分布不合格，则增加间伐株数，直至间伐株数区间上限ncut_max；

32、确定间伐株数ncut后，通过以下步骤进行间伐木确定：

33、以马尾松最大胸径与最小胸径的差值除以径阶数j作为间隔，将马尾松胸径从大到小划分为多个径阶，记录为dbhclass_j，...，dbhclass_2，dbhclass_1；

34、根据林分所处林龄组，按如下情景进行设置：

35、根据林分中马尾松的健康状况，将濒死木、断梢木、弯曲木，受损木、干形差的马尾松标记为间伐木treecut；

36、当林分处于幼龄林时，将胸径处于前30%的马尾松标记为潜在大径材木，标记为treetarget；将胸径处于后pcut[min, max]的马尾松标记为潜在间伐木，标记为treecut_p；

37、当林分处于中龄林时，将胸径处于前35%的马尾松标记为潜在大径材木，标记为treetarget；将胸径处于后pcut[min, max]的马尾松标记为潜在间伐木，标记为treecut_p；

38、当林分处于近熟林时，将胸径处于前40%的马尾松标记为潜在大径材木，标记为treetarget；将胸径处于后pcut[min, max]的马尾松标记为潜在间伐木，标记为treecut_p；

39、将潜在大径材木treetarget作为对象木，逐棵评价对象木的生长环境状况，当对象木与邻近木的冠幅重叠距离crowdis超过两树距离treedis的1/3，且存在如下情况时：

40、邻近木标记为潜在间伐木treecut_p时，将邻近木标记为间伐木treecut；

41、邻近木未标记未潜在间伐木treecut_p时，但所在径阶与对象木差距大于1，且不属于潜在大径材木treetarget，将邻近木标记为间伐木treecut；

42、当间伐木treecut的株数n小于间伐强度ncut，按胸径从小到大，将马尾松按序标记为间伐木treecut；直至间伐木treecut的株数n等于间伐强度ncut；

43、采伐标记为间伐木treecut的马尾松，完成抚育间伐结构优化。

44、优选的，伴生树种管理，包括樟树管理和桑树管理：

45、樟树管理

46、采伐时的伐桩高度控制在10cm以内，伐口平整，采伐方向定向控制；

47、采伐后，将樟科树种的枝桠、树叶及截断的树干截成30~50cm短段，均匀散放在马尾松主干周围0.5~1.5 m范围内，形成半环状或圆盘状覆盖层，厚度为10~15cm；

48、对于直径大于5 cm的樟科木材及主干，按照剩余物处理；

49、桑树管理

50、对林分内现有桑科伴生树种进行标记保护，清除其主干基部周边半径1.0 m范围内高于10 cm的杂草、灌木和缠绕藤本；清除作业在生长季初期进行；

51、当林分内桑科伴生树种数量<<马尾松株数的30%或分布不均时，应按马尾松保留株数的1/3比例引种桑科树种，选择乡土种；

52、引种桑科树种的苗木选用1~2年生容器苗，于春季雨后土壤湿润时种植；

53、种植位置在马尾松目标树冠幅垂直投影边缘外侧0.5~1.0m处，采用穴状整地。

54、优选的，剩余物处理，包括：

55、若采伐剩余物无病虫害特征时，将细枝树叶均匀散放在胸径前40%林木冠幅投影范围内；

56、若采伐剩余物存在病虫害特征时，将采伐剩余物移出样地，进行后续处理。

57、因此，本发明采用上述的一种培育马尾松大径材的林分结构优化方法，通过分阶段调控马尾松林结构，形成有助于大径级材形成和生长的环境，一方面通过分阶段密度调控，降低马尾松林大径材生长竞争；另一方面，充分利用采伐剩余物，并调节伴生树种，从而提升马尾松养分供应，促进马尾松大径级材形成和生长。