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1、第1章引言1國內(nèi)外對林木整枝的研究整枝作業(yè)可以定義為去除植物上影響其生長、美觀、產(chǎn)量、品質(zhì)的部分枝葉的操作。立木整枝是切除止常生長樹木樹干上不利于生長的側(cè)枝的操作。我國森林而積很少,木材供給不足,需要大量進(jìn)行人工林培育。人工林分為生態(tài)林和工業(yè)用材林兩種,后者是解決工業(yè)、建筑、家具和家庭裝飾等用材的主要途徑,以速生豐產(chǎn)林為主。我國自50年代就開始營造人工林,達(dá)到速生豐產(chǎn)林標(biāo)準(zhǔn)的林地在己冇200多萬公頃,由于管理粗放,使單位時(shí)間和單位面積內(nèi)的木材生長量較低,由于沒有按用材林標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行定向培育,致使成林的人工林資源質(zhì)量低劣,不能滿足工業(yè)用材的質(zhì)量要求(張俊梅,李文彬,2003
2、)o因此國家把“優(yōu)質(zhì)工業(yè)用材林定向培育和高效利用技術(shù)”列入國家攻關(guān)課題,目的在于提工業(yè)用材林的質(zhì)量和效益。第六次(1999年一2003年)全國森林資源調(diào)查結(jié)果表明:我國現(xiàn)冇森林面積1.75億公頃,森林覆蓋率1&21%,森林諮積量124.56億立方米;人工林保存面積0.53億公頃,蓄積量15.05億立方米,人工林面積居世界首位(市場報(bào),2005)o因此,我國現(xiàn)冇的大而積人工工業(yè)用材林撫育作業(yè)的機(jī)高效化就成為一個(gè)核心的焦點(diǎn)和營造林生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)與手段。圖1-1為河北塞罕壩機(jī)械林場千層板林場經(jīng)營的華北落葉松林,其經(jīng)營方式為距離地面1.8米以下采用人工整枝,以人員在林內(nèi)可以行
3、走為標(biāo)準(zhǔn)。從圖中可以看出,下層樹枝早己亡,其高度可達(dá)5-6米,繼續(xù)生長死樹枝會(huì)生長在木材的內(nèi)部,形成死節(jié)造成木材缺陷。塞罕壩冇大量的落葉松和樟子松林,如能改變經(jīng)營的模式,適時(shí)整枝,那么林木的價(jià)值將會(huì)大大提高。國內(nèi)其他的林場也存在相同的問題,林木撫育整枝是一項(xiàng)非常重要的管理措施,具冇十分重要的意義。目前的整枝作業(yè)方式一般有三種方法,第一種是人工手工整枝,利用專用的剪刀手鋸進(jìn)行作業(yè),對于高處的樹枝則采用架梯鋸切或用高枝剪剪切或鋸切,這種作業(yè)方式勞動(dòng)強(qiáng)度大,在樹下工作存在一定的危險(xiǎn)。第二種采用人工機(jī)械設(shè)備整枝,主要是動(dòng)力高枝鋸、高枝剪(馬中國,2002這種作業(yè)方式仍須在樹卜
4、?作業(yè),同樣存在一定的危險(xiǎn)性(張俊梅,李文彬,2002)o第三種是用大型專用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行整枝作業(yè),這種設(shè)備只能在條件較好的公園、道路旁進(jìn)行作業(yè),山地林區(qū)則應(yīng)用很少。因此研究適用的林木整枝機(jī)械設(shè)備具冇非常重要的意義。1.1整枝參數(shù)的研究整枝強(qiáng)度整枝強(qiáng)度一般用整枝高度占樹高的百分比來表示,如1/3,1/2,2/3等,或者用分?jǐn)?shù)來表示(方升佐,徐錫增,嚴(yán)相進(jìn)等,2000)整枝強(qiáng)度(%)二整枝后枝下高度/樹全高(%)O不同的樹種、不同的生長階段合理的整枝強(qiáng)度也不相同,福建柏的整枝強(qiáng)度在整枝強(qiáng)度也可以用樹冠與樹高的比值也確定。對于以培養(yǎng)小徑材為目的的楊樹豐產(chǎn)林,第4年對下層枝必
5、須進(jìn)行處理,整枝后樹冠占樹高的2/3,5-6齡林樹冠高占樹高3/5最好(劉鑫源,2004)o合理的整枝強(qiáng)度可以加快樹木的直徑和高度生長(WangBP,LIJY,SunZQ,2004)。人工整枝的整枝強(qiáng)度一般由工人進(jìn)行目測,遙控或自動(dòng)整枝需要操作者進(jìn)行遙控或事先輸入整枝的高度等參數(shù)。2整枝吋間整枝時(shí)間是指整枝作業(yè)的時(shí)間,不同的樹種一般也有所不同,生長旺盛的樹木一般可以在夏季進(jìn)行,生長較慢的一般在冬季或春季進(jìn)行。對于影響生長、造型以及影響安全(如道路兩側(cè)樹枝)的樹木側(cè)枝則口J以隨時(shí)進(jìn)行整枝操作。-?般整枝的時(shí)間可以分為休眠期修剪和生長期修剪(Don.Johnson,198
6、9,GeorgeE.Brown,2004).休眠期內(nèi)樹木生長停滯,樹木體內(nèi)養(yǎng)分大部分冋歸根部,修剪后營養(yǎng)損失最小,且修剪的傷口不易被細(xì)菌感染腐爛,對樹木生長影響較小。同時(shí)在此生長季節(jié),樹木落葉,可以修剪得更清楚,并減少清理工作。但是在我國北部地區(qū),冬季修剪后傷口易受凍害,因此在早春修剪為宜(王玲,2002)o東北地區(qū)的紅松適宜在晚秋和春季整枝較好,因這時(shí)樹液停止流動(dòng),不影響生長,而且能減少木材變色現(xiàn)象。早春整枝切口易愈合,因冬季林木養(yǎng)分大部分貯存在根部,修除一咅匕分枝條,林木養(yǎng)分損失不大。晩秋整枝,切口長期眾館在寒冷氣候條件下,切口附近的皮層與形成層易受損傷。因此,早
7、春整枝比晚秋整枝效呆好。嚴(yán)冬季節(jié)和林木生長季節(jié)不宜進(jìn)行整枝作業(yè)(李榮岐,姜秀志,2001)o生長期整枝一般適用于修除病害枝、陡長枝等。楊樹、刺槐等生長較快的闊葉樹種一般采用生長期修剪的方法。此時(shí)修剪,樹木恢復(fù)快、愈合好(魏民奇,2003)o但秋季這類樹木不宜采用高強(qiáng)度整枝,容易出現(xiàn)側(cè)枝萌生現(xiàn)象。夏季整枝不宜在陰雨天進(jìn)行,以免傷口浸水,感染病害,造成傷口不易愈合1.1.1.3整枝質(zhì)量整枝質(zhì)量一般分為四個(gè)級(jí)別。1級(jí)為良好,指的是切口平滑,整齊;2級(jí)為木質(zhì)部有劈裂;3級(jí)有破皮現(xiàn)象和帶皮,即有殘留的樹皮;4級(jí)為劈裂和帶皮。整枝質(zhì)量與整枝方法、選用的整枝設(shè)備有