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第第7 7章章 森林成熟森林成熟与与经营周期周期 第一第一节 概述概述一、森林成熟相关的几个重要概念一、森林成熟相关的几个重要概念是林是林业上根据其上根据其经营目的目的,相相对于森林的生于森林的生长发育育阶段在段在时间概念上的一种划分概念上的一种划分.由于森林成熟表示在一定的由于森林成熟表示在一定的经济和自然条件下林和自然条件下林木生木生产持持续时间的一种的一种标志志,因而成因而成为合理确定合理确定轮伐期的重要依据之一伐期的重要依据之一.森林成熟：是指森林在其生森林成熟：是指森林在其生长发育育过程中达到最程中达到最符合符合经营目的的状目的的状态. .森林成熟森林成熟龄：是森林成熟：是森林成熟这种种现象的象的时间概念概念. .指达到最符合指达到最符合经营目的目的这一状一状态时的年的年龄. .经营目的：是指国民目的：是指国民经济、生、生态环境、人民生活境、人民生活对木、竹材、其他林木、竹材、其他林产品及森林有利性能的需要品及森林有利性能的需要得到得到满足的状况而言足的状况而言. .二、森林成熟与作物成熟区二、森林成熟与作物成熟区别1 1、相同点、相同点1 1都体都体现着一定的着一定的经营目的目的2 2都都标志着生志着生长发育到某个育到某个阶段或一段或一定年定年龄范范 围. .3 3是确定其适宜于收是确定其适宜于收获利用利用时期的主期的主要依据要依据. .2 2、二者区、二者区别别 1 1 不明不明显显性性. .它不象它不象农农作物成熟那作物成熟那样简单样简单和明和明显显. . 森林成熟要比森林成熟要比农农作物成熟复作物成熟复杂杂得多得多, ,特征不明特征不明显显, ,这这主要是由于木的生主要是由于木的生产产周期周期长长, ,在不同的生在不同的生长长发发育育阶阶段内段内, ,各有其一定的各有其一定的经济经济价价值值和利用价和利用价值值. .2 2效益的多效益的多样性性. .绝大多数大多数农作物的成熟是以作物的数量作物的成熟是以作物的数量为主要依主要依据据. .森林成熟的多森林成熟的多样性：性：森林的种森林的种类不同不同, ,即使是同一即使是同一树种种, ,成熟也不一成熟也不一样；林种相同林种相同, ,树种相同种相同, ,而材种不同而材种不同, ,成熟的成熟的时间也也不一不一样. .在林种中在林种中, ,用材林、防用材林、防护林、薪炭林、林、薪炭林、经济林、林、特种用途林等有各自不同的森林成熟特种用途林等有各自不同的森林成熟. .3 3、森林成熟的确定、森林成熟的确定 1 1 通常所通常所说说的森林成熟是指个的森林成熟是指个别树别树木在木在经营经营上属上属于同一林分的成熟于同一林分的成熟, ,而不是整个森林的成熟而不是整个森林的成熟. . 2 2 确定了森林成熟确定了森林成熟龄龄并不等于充分并不等于充分说说明了个明了个别树别树木或林分恰好就在木或林分恰好就在这这一年中表一年中表现现其最高的有利其最高的有利性能性能, ,而往往有可能在比而往往有可能在比较长较长的的时时期期, ,甚至在几甚至在几十年内十年内, ,林木仍保持着它的高度良好性能林木仍保持着它的高度良好性能. .所以所以森林成熟只是大体上代表成熟期的年代森林成熟只是大体上代表成熟期的年代. .三、森林成熟的划分第第2 2节 物物质产品的森林成熟品的森林成熟一、数量成熟一、数量成熟主要用于用材林、主要用于用材林、薪炭林薪炭林一数量成熟的概念一数量成熟的概念数量成熟也称数量成熟也称为材材积收收获最多成熟、最多成熟、绝对成熟等成熟等从用材林从用材林经营者的主要目的者的主要目的收收获较多的木材出多的木材出发, ,将数量成熟定将数量成熟定义为：林分生林分生长发育育过程中材程中材积平均生平均生长量达到最大量达到最大时的状的状态称称为数量成熟数量成熟, ,此刻的年此刻的年龄称称为数量成熟数量成熟龄. .Max Zi=Vi/i 7-1式中,Vi树木或林分第i年的材积或蓄积量； i年龄,i=1,2,n； Zi第i年的材积平均生长量.与数量成熟相近似的与数量成熟相近似的热量成熟、重量成量成熟、重量成熟熟 热量成熟量成熟主要用在薪炭林主要用在薪炭林 指指单位面位面积土地上土地上产生的木材燃生的木材燃烧时发出的出的热量平均生量平均生长量最大的状量最大的状态, ,用用J J表示表示. . 重量成熟重量成熟对以生以生产木木浆、纸浆等原材料等原材料的的经营起作用起作用 是指全是指全树的干重量平均生的干重量平均生长量最大量最大时. .通常情况下通常情况下,林木材林木材积生生长有共同的有共同的规律：律：材材积平均生平均生长量由小逐量由小逐渐增大增大,某年某年时达到达到最大最大值数量成熟数量成熟,然后然后缓慢地下降慢地下降.图图7-1 平均生长量与连年生长量曲线平均生长量与连年生长量曲线数量成熟龄数量成熟龄 蓄 积 量 （ m3） 年龄A1 A2连年生长量曲线 M2 m1 从上从上图可以看出：可以看出：1 1树木幼年木幼年时期期, ,连年生年生长量和平均生量和平均生长量都随年量都随年龄生生长而增加而增加, ,但但连年生年生长量比量比平均生平均生长量增加得快量增加得快. .2 2连年生年生长量达最高峰的量达最高峰的时间比平均生比平均生长量早量早A1A2.A1A2.3 3当平均生当平均生长量达最高峰量达最高峰时, ,连年生年生长量和平均生量和平均生长量相等量相等. .把达到此交点的年把达到此交点的年龄定定为数量成熟数量成熟龄. .为什么要取平均生长量最大为数量成熟,而不是取连年生长量？1.1.由于由于连连年生年生长长量表示的是某个年份的材量表示的是某个年份的材积积生生长长量量, ,因而不能作因而不能作为为数量成熟的依据数量成熟的依据.2.2.连连年生年生长长量最高量最高发发生在生在A1A1年年, ,如果以如果以A1A1年年为为周期采伐收周期采伐收获获, ,则则平均每年平均每年获获得得m1m1 见图见图7 71 1 的木材的木材, ,如果以如果以A2A2为为周期周期, ,每年可每年可获获得得m2m2的的木材木材, ,显显然然m2m1.m2m1.二影响数量成熟到来早晚的因素二影响数量成熟到来早晚的因素1 1树种特性种特性 生生长迅速的喜光迅速的喜光树种种, ,其数量成熟其数量成熟龄较生生长缓慢的耐慢的耐荫树种种为早早. .例例, ,落叶松天然林只需几十年落叶松天然林只需几十年, ,云杉、冷杉云杉、冷杉的天然林需要百年以上才能达到数量成的天然林需要百年以上才能达到数量成熟熟. .2 2主林木与全林木的成熟期不同主林木与全林木的成熟期不同 从确定采伐木的范从确定采伐木的范围来看来看, ,同一林分同一林分, ,如果确定如果确定范范围是包括主伐主林木及各次是包括主伐主林木及各次间伐副林伐副林木在内的全林木木在内的全林木时, ,则全林木的数量成熟全林木的数量成熟龄要比主林木高些要比主林木高些, ,一般高于一般高于10-2010-20年年. . 这是由于是由于间伐的材伐的材积在在总生生产量中的比重随年量中的比重随年龄的增的增长而加大而加大, ,因而推因而推迟了数量成熟了数量成熟龄. .3 3立地条件立地条件 同一同一树种种, ,立地条件好的林分生立地条件好的林分生长迅速迅速, ,其其数量成熟数量成熟较立地条件差的林分到来的早立地条件差的林分到来的早. .4 4起源起源 同一同一树种种, ,不同起源的不同起源的, ,则实生林比萌生林数生林比萌生林数量成熟到来的量成熟到来的较晚晚. .萌生林早期萌生林早期较实生林生生林生长迅速迅速. .人工林的数量成熟人工林的数量成熟较天然林的早天然林的早. .三三 数量成熟的确定方法数量成熟的确定方法多种方法多种方法, ,最常用的有最常用的有1. 1. 生生长过程表法程表法这种方法最种方法最简便便. .步步骤：1 1找一合适的生找一合适的生长过程表程表2 2查出出材材积平平均均生生长量量最最大大时的的时间. .例例注注意意：生生长过程程表表中中的的平平均均生生长量量是是林林分分疏疏密密度度为1.01.0时的的生生长量量, ,也也就就是是标准准林林分分的的生生长量量, ,它它与与现实林林分分的的生生长量量有有一一定定差差异异, ,实际应用用时要要进行行换算算. . #松松地位级生长过程地位级生长过程 疏密度疏密度=1.0=10/276+176/2以以30年林分年龄年林分年龄为例计算为例计算,木材收木材收获量最大获量最大=276/30=/2. 2. 标标准地法准地法现实现实中有些中有些树树种没有生种没有生长过长过程表程表, ,或已有的生或已有的生长过长过程表与程表与现实现实林分的材林分的材积积生生长过长过程差异程差异较较大大时时, ,可用可用标标准地法求数量成熟准地法求数量成熟龄龄. .步步骤：1 1选择标准地准地. .2 2设立立标准地准地. .应该在各在各龄级林分中林分中设立立标准地准地, ,标准地数量多数据准地数量多数据资料的代表性就料的代表性就强, ,但工作量也大但工作量也大. .3 3将将选定的各定的各标准地林分伐倒区分求准地林分伐倒区分求积, ,并并查定平均年定平均年龄, ,计量出材量出材积总量和材量和材积平均平均生生长量量. .4 4将将计算出的各算出的各龄级标准地的年准地的年龄、材、材积平均生平均生长量列表量列表, ,查出最大出最大值的年份的年份, ,即即为数数量成熟量成熟龄. .在某一树种的各龄级林分中选择标在某一树种的各龄级林分中选择标准地准地,林分起源、立地条件等因子各林分起源、立地条件等因子各标准地应相同标准地应相同,至少应基本相同至少应基本相同,各各标准地密度要完全一致十分困难标准地密度要完全一致十分困难,选选择时最好是具有平均密度的林分择时最好是具有平均密度的林分.标准地法与生准地法与生长过程表法比程表法比较1 1原理相似：原理相似：材材积平均生平均生长量最大量最大值的年份的年份2 2差异：差异：疏密度不同疏密度不同, ,标准地法的密度是平均密度准地法的密度是平均密度, ,而生而生长过程表法中的密度是最大的程表法中的密度是最大的,p=1.0.,p=1.0.标准地法求出的数量成熟比生准地法求出的数量成熟比生长过程表法所求程表法所求出的数量成熟更有出的数量成熟更有现实性性, ,实用用时误差小差小. .如果用如果用标准地法准地法时, ,所所选择的的标准地的疏密度是准地的疏密度是最大的最大的, ,基本上就等于基本上就等于编制生制生长过程表了程表了. .重要重要结论1.1.确定数量成熟确定数量成熟龄时龄时, ,不不仅仅需要需要查查出平均生出平均生长长量最高的年份量最高的年份, ,而且需要而且需要查查出最高平均生出最高平均生长长量持量持续续的的时间时间. .2.2.只要在数量成熟到来以后一个只要在数量成熟到来以后一个龄级龄级内采伐内采伐利用利用, ,就不会就不会给给森林森林经营带经营带来很大的木材来很大的木材损损失失. . 因此因此, ,营营林部林部门门就不必机械地遵循数量成熟就不必机械地遵循数量成熟龄龄来来拟拟定采伐年定采伐年龄龄, ,这样这样就有一定程度的灵就有一定程度的灵活性活性, ,可适当推可适当推迟迟采伐年采伐年龄龄, ,把木材的数量要把木材的数量要求和材种要求合理地加以考求和材种要求合理地加以考虑虑. .二、工二、工艺成熟成熟主要用于用材林主要用于用材林一工一工艺成熟的概念成熟的概念将林分生将林分生长发育育过程中通程中通过皆伐目皆伐目的材种的材的材种的材积平均生平均生长量达到最大量达到最大时的的状状态称称为工工艺成熟成熟.此刻的年此刻的年龄称称为工工艺成熟成熟龄.显然然,一个林分生一个林分生长到一定到一定阶段段时,林木林木可以用作不同的材种可以用作不同的材种,目的材种不同目的材种不同则有不同的工有不同的工艺成熟成熟龄.二工二工艺成熟与数量成熟的成熟与数量成熟的联系系 1. 1.共同之共同之处：二者都是衡量成熟的数量指二者都是衡量成熟的数量指标. .工工艺成熟可看成是数量成熟的一个特例成熟可看成是数量成熟的一个特例, ,即有一定材种即有一定材种规格要求的格要求的。