林永紅,李守才,鄒建軍
(1.吉林省臨江林業(yè)局,吉林白山 134600;2.吉林省林業(yè)科學(xué)研究院,吉林長春 130033)
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和木材需求量的不斷攀升,人們開始有目的地大面積營造單個(gè)樹種的人工純林。加之上世紀(jì)90年代以前,對(duì)天然林實(shí)行大面積皆伐,利用人工方式進(jìn)行更新,使原有的天然林分逐步更新為人工純林。人工純林的建立雖然在短期內(nèi)使木材供應(yīng)充足,但隨著時(shí)間的推移,各種弊端日漸凸顯,造成其原有的天然性失衡。目前,大部分人工純林已進(jìn)入成過熟階段,如何對(duì)現(xiàn)有的人工成過熟純林進(jìn)行改造和培育,使其順應(yīng)生態(tài)平衡的自然規(guī)律,成為現(xiàn)階段和今后相當(dāng)長一段時(shí)期林業(yè)工作者需要研究的重要課題。筆者針對(duì)臨江林業(yè)局人工成過熟純林存在的問題,提出了改造措施,旨在為今后人工成過熟純林改造提供參考。
臨江林業(yè)局成立于1946年,是新中國成立的第一個(gè)森工局。全局總經(jīng)營面積17.2萬hm2,其中,人工純林總面積達(dá) 5.44 萬 hm2,占全局有林地面積的32.7%;蓄積624.8萬 m3,占全局有林地蓄積的28.7%。人工林樹種組成主要以落葉松、楊樹、云杉為主。目前,這部分人工純林都已進(jìn)入成過熟階段。如何對(duì)這部分人工林進(jìn)行近自然化改造,使林地發(fā)揮更大的作用,為國家提供更優(yōu)質(zhì)而充足的后備資源,成為我們目前急需解決的問題。
落葉松、楊樹組成的大面積人工純林因樹種組成單一,林內(nèi)生境高度同質(zhì)化,生物多樣性低,系統(tǒng)內(nèi)的食物鏈不完整,缺少天敵,加之林木進(jìn)入成過熟階段,抵抗力下降,有害物種種群極易爆發(fā),人工林穩(wěn)定性較差。2012年我局就大面積發(fā)生過松毛蟲蟲害,造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。
由于落葉松、楊樹、云杉人工純林經(jīng)營密度偏大,上層林冠高度郁閉,林下光照不足,缺乏更新層和演替層。加之落葉松、楊樹均為強(qiáng)陽性樹種,自身林下難以更新,這些林分絕大部分為單層林,導(dǎo)致下層植被無法得到及時(shí)恢復(fù),林下缺少灌木和草本植物,群落結(jié)構(gòu)簡單。
因林分郁閉度大,林下缺少光照,溫度低、濕度大,加之落葉松和云杉均為針葉樹種,凋落物分解緩慢,致使林地凋落物大量累積,生物化學(xué)循環(huán)過程緩慢,土壤得不到有機(jī)質(zhì)補(bǔ)充,有機(jī)質(zhì)含量下降,酸化明顯,肥力下降。
人工純林樹種單一,綜合效益遠(yuǎn)低于天然林,單位林木同比售價(jià)也不如珍貴闊葉樹種,更無法與針闊混交林特別是紅松果林的長遠(yuǎn)經(jīng)濟(jì)效益相比,長遠(yuǎn)發(fā)展空間小。
由于林內(nèi)枯立木、病腐木不斷增加,自然枯損嚴(yán)重。加之林木老熟,林冠逐漸疏開,林下溫度提高,土壤呼吸增強(qiáng),碳排放量明顯增加。
人工成過熟純林的諸多問題嚴(yán)重制約了林地生產(chǎn)力的提高和生態(tài)功能的發(fā)揮。針對(duì)這些問題我們進(jìn)行了大量試驗(yàn)研究,在不斷實(shí)踐和探索中,總結(jié)出以下幾種人工成過熟純林改造模式。
此模式適用于紅皮云杉人工成過熟純林,最終把云杉成過熟純林改造為針闊混交林。依據(jù)林分郁閉度和林冠下更新狀況,可進(jìn)行2次或3次漸伐。上層林木郁閉度較小,林內(nèi)幼苗、幼樹株數(shù)已經(jīng)達(dá)到更新標(biāo)準(zhǔn)的,可進(jìn)行2次漸伐,第一次采伐樹木蓄積量的50%。林內(nèi)幼苗、幼樹株數(shù)達(dá)不到更新標(biāo)準(zhǔn)的,可進(jìn)行3次采伐,第一次采伐林木蓄積量的30%,首次漸伐后,結(jié)合種子年,于落種后第二年春季,人工局部翻墾林地土壤,翻埋林木種子,對(duì)更新不良的地段,采用水曲柳、胡桃楸、黃菠蘿、紫椴、柞樹等珍貴闊葉樹種予以補(bǔ)植,進(jìn)行人工促進(jìn)天然更新以達(dá)到更新標(biāo)準(zhǔn);第二次采伐保留林木蓄積量的50%,待林下更新幼樹基本達(dá)到郁閉狀態(tài)時(shí),進(jìn)行最后一次采伐。漸伐的全部采伐更新過程不得超過一個(gè)齡級(jí)期。
圖1 落葉松楊樹人工成過熟純林不同大小林隙采伐及更新施工示意圖
此模式適用于分布均勻、林下更新較好的落葉松、楊樹人工成過熟純林,最終把落葉松、楊樹成過熟純林改為紅松針闊混交林。采用群團(tuán)狀采伐,設(shè)置3種不同大小的林隙,即小林隙、中林隙和大林隙,林隙面積分別為225 m2、441 m2和900 m2。在采伐形成的大、中、小林隙間,按照1.5 m×1.5 m的株行距,栽植水曲柳、胡桃楸、黃菠蘿、紫椴、蒙古櫟和紅松。群團(tuán)狀皆伐可按照圖1所示進(jìn)行采伐更新改造。
此模式針對(duì)分布均勻、林下更新不良、面積較大、附近缺少珍貴闊葉樹種母樹的落葉松和楊樹人工成過熟純林進(jìn)行改造,把落葉松、楊樹成過熟純林改造為紅松針闊混交林。在林分中,帶狀皆伐寬度可以設(shè)置30 m、40 m、50 m,各種寬度的帶狀皆伐帶之間保留30 m寬度的落葉松或楊樹成過熟純林帶。帶狀采伐的同時(shí),對(duì)保留帶上的林木進(jìn)行強(qiáng)度為50%的留優(yōu)去劣采伐。帶狀皆伐后,采用人工更新珍貴闊葉樹種和紅松的方法將落葉松、楊樹成過熟純林改造為紅松闊葉林。
通過對(duì)人工成過熟純林的更新改造,將逐步把人工成過熟純林改造培育成近自然化的復(fù)層異齡針闊混交林。并按照適地適樹的原則,注重改善森林質(zhì)量,提高森林生產(chǎn)力,保持森林的健康、穩(wěn)定和異齡、混交的狀態(tài),使森林資源越采越多、越采越好,青山常在、永續(xù)利用。
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