韓靜
(內(nèi)蒙古自治區(qū)林業(yè)和草原監(jiān)測(cè)規(guī)劃院,呼和浩特 010020)
森林天然更新是林木借助自然力或人力恢復(fù)森林的過(guò)程,是森林資源恢復(fù)的根本途徑,影響著某一地區(qū)的森林資源儲(chǔ)備和森林植物群落的演替方向[1]。通過(guò)調(diào)查分析巴彥淖爾市河套灌區(qū)近、成、過(guò)熟林林冠下的天然更新?tīng)顩r,掌握森林天然更新的數(shù)量和質(zhì)量,探究森林更新過(guò)程的影響因素和特征規(guī)律,為該地區(qū)營(yíng)林規(guī)劃、生產(chǎn)及林業(yè)重點(diǎn)工程的實(shí)施提供合理的依據(jù)。
巴彥淖爾市河套灌區(qū)(40°08′~41°17′N(xiāo),106°34′~109°11′E)位于內(nèi)蒙古西部黃河中上游內(nèi)蒙古段北岸的沖積平原,北抵陰山山脈的狼山、烏拉山,南至黃河,西接烏蘭布和沙漠,東至烏梁素海,是亞洲最大的一首制自流引水灌區(qū)及我國(guó)3 個(gè)特大型灌區(qū)之一。東西長(zhǎng)約180 km,南北寬約60 km,總土地面積約125.8萬(wàn)公頃,行政范圍涉及杭錦后旗、臨河區(qū)、五原縣、磴口縣、烏拉特前旗、烏拉特中旗和烏拉特后旗7個(gè)旗縣(區(qū))(見(jiàn)圖1)。
圖1 巴彥淖爾市河套灌區(qū)位置圖
河套灌區(qū)地處內(nèi)陸河套平原腹地,地形平坦,呈扇弧形展開(kāi),地勢(shì)西南高東北低,地貌以沖積平原、洪積平原、河漫灘為主,海拔1 007~1 050 m。土壤類(lèi)型主要有灌淤土、潮土、風(fēng)沙土、栗鈣土、粗骨土和草甸土。
氣候類(lèi)型屬于典型的溫帶大陸性氣候,年均降雨量130~250 mm,年均氣溫6~10 ℃,自西向東逐漸增加,5~9月份降雨量占全年的70%左右。年均蒸發(fā)量2 000~2 500 mm,5~7 月蒸發(fā)量最大,占全年50%以上。全年日照3 100~3 200 h,10 ℃以上活動(dòng)積溫2 700~3 200 ℃,無(wú)霜期120~150 d。全年冰凍期達(dá)到5~6個(gè)月,最大凍結(jié)深度1.0~1.3 m,一般冰凍期自11月中旬至翌年4月下旬。
河套灌區(qū)植物區(qū)系是東阿拉善區(qū)系的組成部分,地帶性植被為荒漠草原與荒漠。鹽生植被比重占河套天然植被的90%以上,主要植被類(lèi)型有闊葉林、鹽生灌叢、灌草叢、鹽生草甸,天然植被以隱域性的草甸為主。
以2018年森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查數(shù)據(jù)[2]和林業(yè)專(zhuān)業(yè)調(diào)查數(shù)據(jù)[3]為依據(jù),對(duì)巴彥淖爾市河套灌區(qū)森林的天然更新?tīng)顩r進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。
調(diào)查范圍包括有林地的近、成、過(guò)熟林林冠下天然更新調(diào)查,調(diào)查對(duì)象為胸徑在5.0 cm 以下的幼苗、幼樹(shù)。調(diào)查結(jié)合二類(lèi)小班蓄積量和綜合標(biāo)準(zhǔn)地進(jìn)行,即在小班內(nèi)每個(gè)角規(guī)點(diǎn)四周(或綜合標(biāo)準(zhǔn)地4個(gè)角)設(shè)4個(gè)1 m×1 m的小樣方,每個(gè)樣方出現(xiàn)幼苗或幼樹(shù)時(shí),均取一目的樹(shù)種或優(yōu)勢(shì)樹(shù)種,按“1”株計(jì)數(shù),生長(zhǎng)瀕死木或無(wú)更新樣方株數(shù)記“0”,統(tǒng)計(jì)樣方面積和有效更新株數(shù)。天然更新等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)詳見(jiàn)表1。
表1 天然更新等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)
河套灌區(qū)近、成、過(guò)熟林林冠下天然更新總面積7 344.3 hm2,每公頃更新株數(shù)55 株,更新等級(jí)屬不良。近、成、過(guò)熟林林冠下更新等級(jí)良好的面積1.4 hm2,占更新面積的0.02 %,單位面積更新株數(shù)3 245 株/hm2;更新等級(jí)中等的面積2.5 hm2,占更新面積的0.03%,單位面積更新株數(shù)1 202 株/hm2;更新等級(jí)不良的面積占絕大部分,為7 340.4 hm2,占更新面積的99.95%,單位面積更新株數(shù)54株/hm2,詳見(jiàn)表2。
表2 有林地近、成、過(guò)熟林林冠下天然更新?tīng)顩r
河套灌區(qū)近、成、過(guò)熟林。林冠下郁閉度為0.6的更新面積最大,達(dá)到2 963.9 hm2,占更新面積的40.36%;其次郁閉度0.5和0.7的林分更新面積分別為1 380.3 hm2、915.9 hm2,分別占更新面積的18.79%、12.47%;郁閉度為0.8和0.9時(shí)更新面積最小,共占總更新面積的0.90%(見(jiàn)表3)。當(dāng)郁閉度達(dá)到0.7 時(shí),出現(xiàn)了0.1 hm2更新等級(jí)為中等的林地以及1.4 hm2更新良好等級(jí)的林地。
從林冠下單位面積更新株數(shù)上看,郁閉度為0.5 的林分更新株數(shù)較多,為250 株/hm2;其次為郁閉度0.6 和0.4 的林分,單位面積更新株樹(shù)分別為170 株/hm2、87 株/hm2;其余郁閉度下的天然更新?tīng)顩r均較差,說(shuō)明河套灌區(qū)郁閉度0.4~0.6 森林天然更新為最佳(見(jiàn)表3)。林分林冠下的天然更新?tīng)顩r與郁閉度有著密切的關(guān)系。郁閉度過(guò)低時(shí),林下光照充足,蒸發(fā)量大,濕度低,草本發(fā)育較好,阻礙了種子與土壤的接觸;當(dāng)郁閉度過(guò)高時(shí),林下光照不足蒸發(fā)較小,濕度較高,枯枝落葉層較厚,分解度低,同樣影響種子與土壤的接觸,從而影響林冠下天然更新。
表3 不同郁閉度的近、成、過(guò)熟林林冠下天然更新?tīng)顩r
河套灌區(qū)林冠下更新面積最大的是人工楊樹(shù)林,為5 374.2 hm2,占更新面積的73.18%;其次是人工柳樹(shù)林和旱榆林,更新面積分別為1 029.6 hm2、683.3 hm2,占更新面積的14.02%、9.30%;其余林型的天然更新面積均較小,共占更新面積的3.5%。
各林型中,谷地—榆樹(shù)林的單位面積更新株數(shù)最大,為231 株/hm2,其次旱榆林單位面積更新株數(shù)207 株/hm2,人工山楂和人工杏的單位面積更新株數(shù)均為130 株/hm2,其余林型的天然更新?tīng)顩r均較差(見(jiàn)表4)。在以上主要林型中,谷地—榆樹(shù)林和旱榆林皆為天然林型,它們的天然更新?tīng)顩r相對(duì)較好,說(shuō)明這兩種林型具有較大的更新潛力,是經(jīng)過(guò)自然選擇而形成的較適應(yīng)當(dāng)?shù)厣车慕Y(jié)構(gòu)模式。盡管人工楊樹(shù)林更新面積最大,但其更新?tīng)顩r較差,應(yīng)考慮人工促進(jìn)天然更新,調(diào)整林分結(jié)構(gòu),改善林分質(zhì)量。
表4 不同林型的近、成、過(guò)熟林林冠下天然更新?tīng)顩r
從坡向來(lái)看,無(wú)坡向林冠下的天然更新面積最大,為6 653.7 hm2,占更新面積的90.60%,明顯高于陰坡、陽(yáng)坡林冠下的天然更新面積。陰坡林冠下的單位面積更新株數(shù)最大,為231 株/hm2,陽(yáng)坡林冠下的單位面積更新株數(shù)為176 株/hm2,而無(wú)坡向僅為39 株/hm2。這與光照條件和蒸發(fā)量有關(guān),陽(yáng)坡光照充足,但與陰坡相比,蒸發(fā)量較大,水分條件差,因此,林下更新?tīng)顩r相對(duì)較差,難以出現(xiàn)大面積更新。詳見(jiàn)表5。
表5 不同坡向的近、成、過(guò)熟林林冠下天然更新?tīng)顩r
從坡度來(lái)看,平坡林冠下天然更新面積最大,為6 920.1 hm2,占更新面積的94.22%,明顯高于其他坡度。斜坡林冠下的天然更新?tīng)顩r最好,單位面積更新株數(shù)231 株/hm2;緩坡和陡坡林冠下的更新情況次之,單位面積更新株數(shù)分別為205 株/ hm2、187 株/hm2;急(險(xiǎn))坡單位面積更新株數(shù)為159 株/hm2;平坡單位面積更新株數(shù)最少,僅為46株/hm2。隨著坡度的升高,平坡到斜坡的更新?tīng)顩r逐漸好轉(zhuǎn),主要由于坡度越陡,其林冠下植被受人為因素干擾越小,過(guò)度放牧、亂砍濫伐等現(xiàn)象也隨之減少,為充分發(fā)揮平坡和緩坡的更新潛力,應(yīng)加強(qiáng)人工管護(hù),避免人為因素的干擾。詳見(jiàn)表6。
表6 不同坡度的近、成、過(guò)熟林林冠下天然更新?tīng)顩r
河套灌區(qū)有林地近、成、過(guò)熟林林冠下天然更新的幼樹(shù)有8 種,其中楊樹(shù)更新面積最大,為3 616.3 hm2,占更新面積的49.24%;其次是山榆,更新面積2 956.7 hm2,占更新面積的40.26%;柳樹(shù)更新面積412.6 hm2,占更新面積的5.62 %;其余樹(shù)種更新面積之和僅占4.88%。在天然更新的幼樹(shù)中,榆樹(shù)的單位面積更新株數(shù)最大,為208株/hm2,明顯高于其余更新樹(shù)種。詳見(jiàn)表7。
表7 不同幼樹(shù)樹(shù)種的近、成、過(guò)熟林林冠下天然更新?tīng)顩r
巴彥淖爾市河套灌區(qū)近、成、過(guò)熟林下的天然更新面積為7 344.3 hm2,單位面積更新株數(shù)為55株/hm2,更新等級(jí)整體為不良。郁閉度為0.5 和0.6 的林下更新?tīng)顩r較好,說(shuō)明適宜的林分密度有利于森林天然更新。發(fā)生天然更新的林型以人工楊樹(shù)、人工柳樹(shù)和旱榆林等闊葉樹(shù)種為主,天然更新的幼樹(shù)以楊樹(shù)、山榆、柳樹(shù)為主,預(yù)測(cè)未來(lái)該地區(qū)森林可能仍將向闊葉樹(shù)種發(fā)生演替。坡度和坡向也影響森林更新?tīng)顩r,無(wú)坡向、平坡林冠下的天然更新面積最大,這與林分的分布位置有關(guān);緩坡和斜坡因坡度稍高,在一定程度上減少了人為放牧的干擾,更新?tīng)顩r相對(duì)較好,而平坡由于受到過(guò)多的干擾,天然更新?tīng)顩r較差。
因受樹(shù)種、郁閉度、坡度、坡向及氣候等因素的影響,林冠下天然更新?tīng)顩r有所不同。在天然更新能力較好的區(qū)域,可采取封育措施促進(jìn)森林植被的恢復(fù);對(duì)于更新能力較差的區(qū)域,單純依靠天然更新難以達(dá)到較好的更新效果,可采取適度的人工促進(jìn)天然更新措施;對(duì)于生長(zhǎng)潛力較大的幼林應(yīng)加強(qiáng)管護(hù),采取合理的撫育措施,以及禁牧、圍欄封育等管護(hù)措施,減輕其受到干擾程度,使其盡快郁閉成林。