陳 杰
(遼寧省森林經(jīng)營研究所,遼寧 丹東 118002)
闊葉紅松林是中國東北東部山區(qū)的地帶性頂級森林群落,是溫帶針闊混交林的典型代表,和全球同緯度地區(qū)的森林相比,以其建群種獨特、物種多樣性豐富而著稱,具有林地生產(chǎn)力高、森林生態(tài)環(huán)境優(yōu)良、林分生物多樣性良好、穩(wěn)定性強等優(yōu)點。但是,過去一方面由于種種原因,東北林區(qū)的闊葉紅松林遭到掠奪式采伐、放火燒山、開荒種地等破壞,使東北東部林區(qū)原始闊葉紅松林消失,生態(tài)環(huán)境惡化,生物多樣性減少,林地生產(chǎn)力降低,水災(zāi)、旱災(zāi)頻繁[1];另一方面,由于人們在追求單一的經(jīng)濟利益而大量、廣泛地人工營建落葉松、紅松等針葉純林,致使東北林區(qū)面臨樹種單一、森林生態(tài)環(huán)境惡化、水源涵養(yǎng)能力低下、病蟲害及火災(zāi)頻發(fā)等狀況。因此,廣泛營建闊葉紅松混交林勢在必行,但如何培育闊葉紅松混交林是急待解決的重要問題之一。為了解決此問題,遼寧省森林經(jīng)營研究所于20世紀(jì)80年代,在遼寧省本溪滿族自治縣偏嶺鎮(zhèn)新農(nóng)村羊門臉營造了第一塊白樺—紅松塊狀混交試驗林。該試驗林經(jīng)過30多年生長,現(xiàn)已進入中齡林階段,通過對該混交林調(diào)查,結(jié)果表明白樺—紅松混交林生長良好,混交造林取得成功,并總結(jié)出了一套白樺—紅松人工針闊混交林培育技術(shù),報告如下。
選擇陰坡和半陽坡;坡度在5°~24°之間。土壤為山地棕色森林土,土層厚度50 cm以上,土壤肥沃,適合紅松、白樺生長的各類皆伐跡地。
清除造林地內(nèi)采伐剩余物,將其帶狀順山擺放,擺趟寬度不宜超過1.5 m,割除造林地內(nèi)的雜草和藤本植物。
苗木質(zhì)量要求:白樺和紅松苗木均選Ⅰ級苗。見表1。
表1 白樺—紅松混交林造林苗木質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
混交方式:采用塊狀品字形混交方式。
混交比例:塊狀混交每一樹種造林塊大小為30 m×30 m,并且相同樹種塊對角線配置,品字形分布;混交造林面積≥1 hm2。
定點:造林前按株、行距1.5 m×2.0 m的距離,順山排列進行定點。
整地:采取邊整地、邊造林方式進行,整地時采用穴狀整地方法,整地規(guī)格為≥40 cm×50 cm,坑深≥20~30 cm,要求做到坑底平坦,草皮堆到坑的下緣,撿凈較大石礫。
造林密度為1.5 m×2.0 m(即3300株·hm-2)。
造林時間在4月下旬至5月初進行,頂漿造林,土壤化凍深度超過苗木主根長度時即可造林。
造林時,如遇特殊干旱天氣,可對苗木根系進行蘸保濕劑或黃泥漿處理,增加苗木根系保墑。
苗木栽植按照造林技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進行,即按“中心植苗法”和“三埋兩踩一提苗”技術(shù)即可[2]。
造林后,紅松幼林撫育要求連續(xù)撫育5年7次,前兩年每年各2次,后三年每年各1次,即幼林撫育次數(shù)為2、 2 、1 、1 、1,白樺3年5次,即2、2、1。
撫育兩遍,第一遍撫育時間安排在6月末至7月初,第二遍撫育時間安排在8月初進行;撫育一遍,撫育時間安排在7月下旬進行。
人工白樺—紅松混交林造林后,白樺、紅松均采取全面割除的方法,割除林內(nèi)雜草。割灌時,要求茬高在5 cm以下,并做到不傷壓幼樹。
白樺—紅松人工針闊混交林經(jīng)一定時期的生長,林分因子將會不同程度的發(fā)生變化,當(dāng)各樹種的胸徑連年生長量下降、林木間的離散度偏大、分化程度強烈時,如出現(xiàn)林木自然稀疏—林木枯死、紅松出現(xiàn)2~3輪枯枝等可作為混交林撫育間伐時間節(jié)點的主要依據(jù),確定白樺和紅松混交林撫育起始時間均為林齡9年。
間伐的間隔期,又稱間伐重伐期,指的是相鄰兩次間伐所間隔的時間,間隔期的確定,主要取決于林分經(jīng)第一次間伐后,其林冠再次擴張的程度及林分直徑生長量下降的速度來綜合評定。
通過對白樺—紅松人工針闊混交林間伐后的生長觀察,間伐后在4~7年時林分生長量下降速度加快,本著間隔期不宜過長或過短,結(jié)合森林經(jīng)營技術(shù)規(guī)程,確定白樺紅松混交林間隔期為5年。
白樺—紅松人工針闊混交林的間伐強度既要考慮混交樹種,又要考慮混交比例、方式等諸多因素,所以科學(xué)確定混交林間伐強度是一項關(guān)鍵技術(shù)措施;依據(jù)混交林的調(diào)查數(shù)據(jù),對混交林進行了數(shù)學(xué)模擬,間伐保留株數(shù)與時間呈冪函數(shù)型曲線關(guān)系[3],即采用N=a×Ab的數(shù)學(xué)模型進行分析,N為適宜密度;A為年齡;a、b為參數(shù)。經(jīng)計算得出白樺—紅松混交林?jǐn)?shù)學(xué)公式:N紅松=9035.76A(-0.684)、R=-0.909 ;N樺=27812.385A(-1.01)、R=0.933,R為相關(guān)系數(shù),根據(jù)白樺—紅松混交林?jǐn)?shù)學(xué)公式推算出混交林各個年齡(截至39年)的適宜密度,見表2。
表2 白樺-紅松人工針闊混交林適宜密度
白樺—紅松人工針闊混交林在撫育間伐時,同樹種內(nèi)按適宜密度表,采取綜合撫育法進行;不同樹種間臨界帶采取機械撫育方法進行。
在混交林內(nèi),對靠近紅松邊的1~2行闊葉樹以及樹冠較大闊葉樹要及時進行間伐(機械撫育)和修枝,以減少闊葉樹對紅松生長影響。
對確定闊葉樹采伐木時,原則是保留目標(biāo)樹、輔助樹及其他樹,采伐干擾樹,必要時采伐其他樹;對紅松確定采伐木時,原則是采伐Ⅳ級木、Ⅴ級木,必要時采伐Ⅲ級木,保留培育Ⅰ級木、Ⅱ級木、Ⅲ級木。
通過調(diào)查白樺—紅松人工針闊混交林,總結(jié)出了培育白樺—紅松人工針闊混交林造林、整地、幼林撫育、撫育間伐等一系列關(guān)鍵技術(shù),為培育和恢復(fù)東北地區(qū)白樺—紅松針闊混交林提供了技術(shù)支撐。