森林质量精准提升目标树单株木经营作业法
幸沅初
慈利县林业局 410011
随着气候变化、生物多样性丧失和人类活动加剧,传统的大规模采伐和粗放式管理方式已难以满足现代林业可持续发展的要求。单株木经营作业法通过科学筛选具有较高生态价值与经济价值的目标树种,对其进行精细经营与保护,以期达到优化林分结构、提高林分质量与稳定性的目的。这不仅可以提高森林碳汇功能、改善土壤水质、维持生物生境,还能促进森林资源高效利用,达到经济和生态保护的双赢。此外,结合 GIS、无人机遥感等先进信息技术与监测手段,实现单木个体化管理。研究成果对促进我国林业由数量型向质量效益型转型,构建绿色低碳循环经济体系具有重要意义。
1 目标树单株木经营作业法
目标树单木经营作业法是一种以森林资源可持续利用为目的的林业管理方式,其主要目的是独立评价每一棵树的生长潜力、生态功能和经济价值,并据此制定个体化的管理计划[1]。该方法把每棵树看作一个独立的管理单元,根据树木的品种、树龄、健康状况和对整个森林生态系统的影响来决定最优的管理措施。这种作业方式强调精准管理,力求通过每棵树的生长环境来提升森林资源的整体产量与生态服务。目标树种单木经营作业法不仅包括择伐,而且还包括疏伐、间伐和修剪等措施,目的是改善森林结构,促进健康森林的生长。同时,注重生态保护,适度采伐,防止过度开采,维护森林生态系统稳定和生物多样性。通过对每棵树进行精细化管理,可以获得最大的经济效益与生态效益。
2 区域概况
该省属温带季风气候区,年降雨量约 700mm ,四季分明,冬冷干冷,夏热雨热。研究区海拔高度介于200\~1500m,土壤以棕壤、褐土为主,适合多种阔叶树种生长,地形复杂。据最新的森林资源普查资料显示,全省森林覆盖率达 43.06‰ 。然而,我国中、小幼龄林仅有 66.16m3/hm ,急需抚育的中、幼(幼龄林)面积达 8.4亿亩,占幼龄林总面积的 44.2%9 。区域经济以农业、制造业为主,近年来旅游业快速发展,但森林资源开发利用程度较低,森林生态服务功能未能充分发挥。随着城镇化进程加快,居民对优质生态环境的需求日益增长,森林作为重要的自然资源,在改善人居环境、提供休闲空间等方面的作用愈发凸显。因此,当地迫切需要采取科学合理的林木管理措施(如单木经营管理),提高森林质量,建立稳定健康的森林生态系统。另外,通过对森林资源的有效经营与合理利用,还能带动相关产业的发展,增加就业岗位,促进乡村振兴战略的实施。
3 目标树单株木经营作业法的关键技术与操作流程
3.1 目标树的选定与标定方法
目标树单株木经营作业法的成功实施,首先依赖于对目标树的精准选定和标定。在该省复杂的地形和气候条件下,选定合适的目标树至关重要。该区域年降雨量约 700mm ,地形起伏大,气候、土壤条件多样,具有丰富的森林资源管理潜力。目标树的选择通常是综合考虑多种因素,如树种、生长状况、生态位、经济价值和森林健康。具体而言,在这一地区进行森林经营时,要优先选用生长旺盛、树形好、没有病虫害的杨树、栎树等阔叶树种,这类树种适应能力强,能够在该省的棕壤、褐土上生长良好。所选目标树种应具有木材品质潜力高、生态效益好、可持续经营的可持续树种。在校正过程中,根据当地的气候、地理条件,对所选的目标树进行了高度、胸径、树龄等测量,以保证所选目标树满足一定的生长要求。数据校正方法通常采用周期性生长监测与遥感技术相结合的方法,以保证目标树木的生长轨迹与健康状态能够被科学记录与追踪。同时,采用地面调查与遥感影像分析相结合的方法,精确识别树种的地理位置、资源状况及未来生长潜力,以保证所选树种最大限度地发挥管理效益[2]。如表 1 所示,林区 A 的目标树胸径和树高较大,且生长年限较长,主要以栎树为主,树种比例均衡。林区 B 的目标树胸径和树高相对较小,生长年限较短,杨树比例较高。林区 C 的目标树生长较为缓慢,栎树和杨树比例相当,整体生长较为均衡。
表 1 目标树选定过程中的主要数据统计

后,要及时进行人工抚育,以确保目标树在适宜的生长环境下能充分发挥其生长潜能。
3.2 单株木经营作业法的实施步骤
单株木经营作业法的实施流程需依照科学的步骤进行,以确保其达到提高森林质量、促进林木生长和提升经济效益的目标。该省森林资源中中幼龄林面积占比接近 67% ,其中急需抚育的中幼龄林面积达 8.4 亿亩,占中幼龄林总面积的 44.2%9 这一现状要求实施有效的单株木经营作业法,以提高林木的质量和蓄积量。
在实施单木经营作业法时,首先要对单木经营目标树进行标定与定位,并确定其空间位置及生长状态。然后,根据目标林木的大小、树种和生长环境等因素,制定合理的采伐和抚育措施,以保证森林资源的有效利用,促进生态系统的长期健康发展。具体操作包括:
(1)定期评估与监测
利用遥感与地面调查相结合的方法,定期收集目标树种的生长数据,评估其生长速率、木材质量及生长潜力,确保所选树种处于最佳管理状态。
(2)疏伐与人工抚育:根据林木生长状况,适时疏伐,剔除长势差的树,以创造更多的资源。疏伐期结束
(3)合理的施肥与灌溉管理:针对该省冬季寒冷干燥,夏季炎热多雨的气候特征,制定具体的施肥与灌溉措施。尤其在干旱季节,应通过适当的灌溉和施肥技术,提高目标树的抗旱能力和生长速率。
(4)病虫害防治:采取病虫害防治措施,保证目标树木生长期间不受外界病虫害危害。可以通过设置监测站、诱捕器等设备,定期检查森林健康状况。
通过以上措施的实施,目标树的生长速度和木材质量会得到显著提高,进而促进整个森林的生态效益和经济效益。如表 2 所示,实施单株木经营作业法后的树木生长情况呈现明显差异。林区 A 通过疏伐与抚育的结合,树木蓄积量和生长速度均表现较优,树高和胸径也相对较大。相比之下,林区 B 和 C 虽采取不同的经营措施,但生长效果略逊一筹,尤其是在树木总蓄积量和树高方面。
表 2 实施单株木经营作业法后的树木生长数据变化

3.3 目标树经营作业法的技术创新与应用
随着科技的进步,目标树单株木经营作业法的技术不断创新,尤其是在数据采集与分析、自动化管理、精准经营等方面的应用,为提高森林资源的利用效率和生态效益提供了新的可能性。在数据采集和分析方面,将遥感、无人机、地面传感器等技术相结合,实现对林木生长状况及健康状态的实时监测。利用大数据分析方法,对林木生长趋势进行预测,并及时调整管理策略。研究成果可为林业经营提供实时、精确的决策依据。另外,人工智能与物联网技术相结合,已被广泛应用于目标树运营管理中[3]。例如,在林木健康监测方面,AI 可将植被传感器与气象信息进行集成分析,从而对可能出现的虫害、虫害进行实时预测,进而采取相应的防治措施,避免损失。在自动管理方面,利用无人机、机器人等工具对森林进行日常巡逻,并对其数据进行收集,从而提高了工作效率。无人机可以在很短的时间内完成对林木健康状态的监测与采集,并将数据实时上传到云平台,用于分析处理。
4 目标树单株木经营作业法对森林质量提升的影响分析
4.1 森林健康状况的改善
目标树单株木经营作业法在森林健康管理中的应用具有显著的积极影响,尤其在提升森林整体健康状况方面。该法通过精准选择目标树、个性化管理、定期疏伐抚育等措施,可显著改善森林生长环境,提高林木生长速率与木材品质,降低病虫害发生率,提高森林生态稳定性。该省森林资源中,中幼龄林所占比重很大,多数处于生长关键期。林分密度过高,树种结构单一,为病虫害的发生提供了良好的条件。采用单木经营方式进行适时疏伐,可有效改善林分通透性,降低林木间竞争,减少病虫害传播[4]。例如,对病虫危害较重的树种进行清理,可以减少病虫害传播,有利于保持林区生物多样性,进一步提高森林自然恢复能力。通过对林木生长状况的定期监测与分析,使管理者能及时发现林木生长的异常状况,并及时采取相应措施。例如,利用遥感技术实时监测森林植被,能够有效地监测树木的叶面积指数、冠层盖度等指标,判断树木是否缺水、缺肥、缺肥,并据此调整施肥和灌溉措施。这种精确的管理方法极大地提高了森林的健康水平。
4.2 森林生物多样性的维护
目标树单株木经营作业法不仅可以提升森林的木材质量和生长速度,还能对森林生物多样性的保护和维护产生积极影响。在该省,由于丰富的气候条件和多样的地形,森林内部存在丰富的物种资源,包括多种阔叶树种、灌木、草本植物以及众多的动物栖息地。该作业法通过适时疏伐、抚育等措施,使林分结构得到优化,动植物生存环境得到改善。例如,疏伐可有效打破原本过于稠密的树冠结构,增加林内光、气流通,为下层植物提供更好的生长空间与条件,促进林下植被与草本的多样性生长。选择目标树时,应注重物种多样性及生态适应能力,避免单一树种人工栽植或滥砍。这样做可以防止森林退化,保持生态平衡。如选择混交林结构,如栎树、杨树等,可为动植物提供栖息环境,增加生物链多样性。结果表明在混交林中,鸟类、昆虫等物种的数量及物种多样性均显著高于单一树种混交林;通过科学合理的管理措施,可以有效地降低某一种生态系统的过度竞争,使生态系统长期保持稳定[5]。
4.3 森林碳汇功能的增强
在该省,森林覆盖率达到 43.06% ,这为碳汇功能的发挥提供了巨大潜力。然而,当前的中幼龄林占比较高,单个树木的蓄积量较低,碳吸存能力尚未得到充分发挥。通过目标树单株木经营作业法的实施,可以通过疏伐、抚育和合理的栽植安排来加速森林的生长过程,提高森林的蓄积量,从而增强碳汇能力。对每一株目标树进行精细的管理,不但可以加快生长速度,而且可以保证在最佳生长时期吸收并贮存二氧化碳。例如,科学的森林管理措施能有效地促进林木生长,并延长其 CO2 吸收期。已有研究表明,采用单木经营模式的林地,林木年均生长量较传统模式提高 12.5% ,显著提高了森林碳汇能力。合理的采伐期与林木生长管理,可以最大限度地发挥森林碳汇功能,同时保持森林生态平衡。
4.4 经济效益分析
通过目标树单株木经营作业法的实施,森林的木材质量得到提升,木材的市场价值也随之增加。根据相关数据,目标树经过科学经营后的木材产量和质量相比传统林木管理模式提高了约 20‰ 。例如,栎树和杨树等目标树经过疏伐和抚育后,木材的市场价值可以提高 12-18% ,而这些木材的耐用性和市场需求也逐步增加,形成了稳定的经济来源。在该省的农村地区,对林木进行单木经营,可带动当地居民就业,尤其在林业、木材加工和生态旅游等相关行业。由于森林资源的开发利用程度不高,因此,通过精细经营和合理分配资源,能够为当地农民提供更多的就业岗位,尤其是开发生态旅游,能够吸引更多的游客,从而带动当地经济发展。近几年,随着森林旅游的兴起,该省部分森林区年接待人数已超过 20 万人次,为当地经济带来了快速发展。另外,目标树单木经营运作模式对木材加工、造纸等相关行业也有较好的促进作用。提高木材产品质量,增强市场竞争能力,促进相关行业创新、转型升级,促进经济发展。
5 结语
目标树单株木经营作业法在森林资源管理中的应用,显著提升了森林的健康状况、生态多样性以及碳汇功能,有效促进了森林的可持续发展。通过精确选择目标树种,实施科学的抚育疏伐管理,在提高木材品质的同时,增强森林生态服务功能,促进当地经济发展。未来,随着科技创新与生态需求的提升,目标树单木经营作业方式必将在更大范围内推广。深入探索该方法在不同生态类型和气候条件下的优化策略,将为实现森林资源的精准管理和绿色发展目标提供重要的理论与实践支持。
参考文献
[1]玉宝,李俊魁,林树国,等.塞罕坝机械林场森林质量提升主要措施及成效[J].国家林业和草原局管理干部学院学报,2023,22(03):5-9+17.
[2]张少杰.守护生态家底巧做山水文章——以国有林场森林质量精准提升策略研究为例[J].中国林业产业,2023,(08):56-57.
[3]王刚.加强森林培育经营与提高森林质量效益探讨[J].新农业,2023,(15):52-53.
[4]精准提升森林质量助推林场高质量发展[J].林业与生态,2023,(07):11.
[5]李智尧,詹劲昱.辽宁省森林经营区划布局与经营策略[J].辽宁林业科技,2017,(05):53-55+62.