林仁忠
摘 要:杉木人工純林化改造是當前人工林經(jīng)營難點之一。本試驗以提高森林質(zhì)量為目的,對杉木人工林分進行強度間伐,并結(jié)合林下套種閩楠,進行了為期8年的生長調(diào)查監(jiān)測,以探討杉木人工林異齡復(fù)層混交技術(shù)的可行性與經(jīng)營技術(shù)要點。試驗結(jié)果表明:在杉木人工林采取突破常規(guī)規(guī)程的強度間伐與合理施肥,杉木人工林在進入近熟林階段后,其胸徑生長量仍能保持每年≥1cm、蓄積生長率≥10%的快速生長率,其林下套種閩楠地徑和苗高生長量亦保持良好的生長效果,由此驗證了強度間伐與林下套種閩楠是營造杉木人工林復(fù)層異齡林的有效可行途徑之一。
關(guān)鍵詞:杉木;閩楠;套種;間伐;技術(shù)要點
中圖分類號 S791.27;S753文獻標識碼 A文章編號 1007-7731(2021)22-0086-03
據(jù)我國第9次森林資源清查結(jié)果,人工林占全國森林面積的36.45%[1],人工林仍是我國森林最為重要的組成部分之一,然而樹種單一現(xiàn)象仍普遍存在,這也是導(dǎo)致森林質(zhì)量不高的主要原因之一。杉木是我國南方的傳統(tǒng)主要造林樹種,具有速生豐產(chǎn)的特點,但長期以來,杉木人工林純林化連栽已成為制約杉木人工林質(zhì)量的主要問題之一[2]。因此,杉木人工林純林化改造與異齡混交經(jīng)營成為人工林經(jīng)營的一種主流趨勢[3],通過撫育間伐[4]結(jié)合林下補植套種成為當前森林質(zhì)量精準提升的主要經(jīng)營措施之一,且日益為經(jīng)營者所廣泛接受。閩楠是我國特有的二級珍稀瀕危保護植物,具有耐蔭性的特點[5],但同時又具有生態(tài)適應(yīng)性較弱、生長相對緩慢的特性[6],從而導(dǎo)致其不利于大規(guī)模成片經(jīng)營,那么能否在杉木人工林中通過撫育間伐營造適宜閩楠生長的營林環(huán)境,兼具純林化改造與珍稀樹種培育的營林效果,成為經(jīng)營者感興趣的問題。為此,筆者結(jié)合林場生產(chǎn)工作,在杉木人工林中進行強度間伐后套種閩楠,并進行為期8年的生長效果調(diào)查監(jiān)測,從而探討杉木大徑材培育與人工林異齡復(fù)層混交經(jīng)營效果并總結(jié)經(jīng)營技術(shù)要點,進而為福建省杉木人工林純林異齡復(fù)層混交改造經(jīng)營提供參考。
1 材料與方法
1.1 試驗地概況 試驗地位于順昌縣國有林場錢墩工區(qū)069/070林班05/09大班040.050/020.030小班,前期為杉木人工純林,面積24.9hm2,土壤為紅壤,腐質(zhì)層厚度20cm,Ⅰ類地,海拔240~425m,坡度30°,坡向北。該林地于1995年2月清雜煉山,塊狀整地,挖明穴(規(guī)格:40cm×40cm×30cm)回表土,營造杉木純林。杉木初植密度3270株/hm2,第1~3年每年全面鋤草撫育2次,第4年進行全面劈草割灌1次。而后分別于第9年(透光伐)與第12年(生長伐)進行了2次的常規(guī)撫育間伐,平均保留株數(shù)1350株/hm2。在國家木材戰(zhàn)略儲備基地建設(shè)項目支持下,2013年林場對該林地開始進行強度間伐與林下套種試驗,2013年進行了強度間伐,平均保留株數(shù)480株/hm2。2013年10—12月完成劈草、耙?guī)?、挖明穴(?guī)格:50cm×50cm×40cm),施基肥(有機肥1.5kg/穴),2014年2月完成林下套種閩楠1230株/hm2。2014—2017年度連續(xù)4年每年于6月、8月對套種閩楠施復(fù)合肥50g/株及病蟲害防治各1次,6月、10月完成塊鋤全劈撫育各1次;2017年10月對閩楠進行修枝1次。
1.2 試驗方法 2013年11月起在林地內(nèi)分上、中、下坡設(shè)置3個20m×20m固定樣地,從2013年11月至2020年11月進行了為期8年的定期樣地監(jiān)測調(diào)查。(1)樣地因子調(diào)查:根據(jù)樣地中心點及周邊的情況,調(diào)查記錄因子包括:地理坐標、樣地位置(林場、林班、大班、小班)、立地類型、郁閉度、優(yōu)勢樹種、林分起源、坡度、坡向、坡位、海拔、林種、林分更新、災(zāi)害情況等信息;(2)喬木層調(diào)查:對樣地內(nèi)的所有達到起測徑階(5cm)的喬木用顏色鮮艷的油漆進行編號,標注胸高位置,每年對胸徑不小于5cm的喬木進行每木檢尺,調(diào)查胸徑、樹高、枝下高、冠幅(東、南、西、北)等信息。
2 結(jié)果與分析
2.1 主林層杉木林平均胸徑與樹高 由表1可知,自2013年以來,由于杉木在進入中齡林后,其樹高速生期已過,因此其樹高雖有增長,但總體趨緩。而林分的胸徑與蓄積量則仍保持了快速增長的態(tài)勢,至2020年,其主林層杉木的平均胸徑由22.60cm提高至30.43cm,蓄積量由133.05m3/hm2提高至276.15m3/hm2,8年間的年均胸徑生長量≥1cm,年均蓄積增長量達17.85m3/hm2,不僅達到并超過了福建省速生豐產(chǎn)林的生長量標準,尤其是在進入近熟林階段仍保持了不低于中齡林階段的生長速率,從而為后期大徑材的培育奠定了基礎(chǔ)。由此可見,對于杉木近熟林進行強度間伐輔以施肥培育大徑材是可行的。
2.2 次林層楠木地徑與苗高 由表2可知,閩楠為耐蔭樹種,尤其是在幼齡期適宜的遮蔭條件有利于其成活率的提高,林下套種閩楠的初植密度為1230株/hm2,經(jīng)過7年的經(jīng)營撫育,其保存率達到了95.1%以上,其地徑年生長量則逐年提高,在第6年后開始進入年均生長量≥0.8cm/a的快速增長期,平均年抽高也達到了0.7m/a,對于一個慢生樹種而言,這種生長速率已接近了速生樹種標準。由此可見,強度間伐的杉木人工林環(huán)境不僅有利于幼齡閩楠的成活,對其生長亦有很好的輔助效果,這有利于珍稀樹種的保護與培育,并為后期異齡混交復(fù)層林的形成創(chuàng)造了良好條件。
3 結(jié)論與討論
3.1 結(jié)論 在順昌縣國有林場開展的強度間伐林下套種的試驗,結(jié)果表明,在杉木人工林突破常規(guī)撫育間伐強度而輔以強度間伐[7]結(jié)合林下套種是可行的。根據(jù)中國森林采伐技術(shù)規(guī)程規(guī)定,常規(guī)的杉木人工林撫育間伐多為2次(即透光伐與生長伐),且其蓄積采伐強度不得大于25%,伐后林分郁閉度不得低于0.6。但本試驗表明,在實際生長過程中,結(jié)合林地狀況增加撫育間伐次數(shù),適當提高并突破一般杉木用材林撫育間伐的最低保留株樹和郁閉度,對近熟林不開展撫育間伐的限制等技術(shù),不會制約杉木人工林的經(jīng)營。相反,在結(jié)合目標樹經(jīng)營等技術(shù)后,上述措施不僅有利于大徑材的培育,而且可構(gòu)建異齡混交復(fù)層林,培育與保護珍稀闊葉樹,提高森林的生物多樣性。
3.2 異齡復(fù)層混交經(jīng)營技術(shù)要點 筆者根據(jù)順昌縣國有林場于2007年開始的異齡復(fù)層混交試驗,在8個分場中結(jié)合森林質(zhì)量提升工程、森林可持續(xù)經(jīng)營試點以及國家木材戰(zhàn)略儲備林建設(shè)已開展的面積逾萬畝林地的生產(chǎn)經(jīng)驗,并結(jié)合本試驗基地的數(shù)據(jù)分析,總結(jié)了以“樹種珍貴化、材種大徑級化、結(jié)構(gòu)復(fù)層異齡化”的近自然經(jīng)營模式主導(dǎo)的異齡復(fù)層混交經(jīng)營技術(shù)要點。
3.2.1 改培對象的選擇 按照近自然林經(jīng)營的理論技術(shù)要求,選擇開闊且交通便利、土層深厚、疏松透氣、排水良好、腐殖質(zhì)含量高的紅壤、紅黃壤、黃壤等具有改造潛力的土壤類型;空氣濕度較大,坡度不超過30°的半陰坡山腰中下部的Ⅰ、Ⅱ類林地且具備培育杉木大徑材,同時已經(jīng)進入中齡林后期或近熟林的杉木人工林。
3.2.2 撫育間伐強度控制 林分間伐后郁閉度控制在不低于0.4,伐后林分平均胸徑不低于伐前林分平均胸徑,優(yōu)勢木明顯。針對改培對象林地質(zhì)量等級、林木年齡、林分前期開展撫育間伐次數(shù)等因子確定最低保留株樹。根據(jù)順昌林場杉木培育狀態(tài),其強度間伐平均保留株數(shù)為375~525株/hm2的目標樹為佳。對保留目標樹進行全面修枝整剪,打枝高度應(yīng)控制在3~3.5m的下部,為培育杉木大徑材提供足夠的營養(yǎng)生長空間。
3.2.3 選擇適宜樹種進行林下套種 強度間伐沿水平帶、耙?guī)д赝谘?,在杉木林下選擇具有一定耐蔭性的閩楠、米錐、木荷和紅錐等珍貴或鄉(xiāng)土闊葉樹。林下套種密度根據(jù)培育目標而定,若僅以用材林為主,則套種密度為525~750株/hm2即可;若林地交通條件好,前期結(jié)合綠化苗木培育目標,林下套種密度可提高到900~1200株/hm2。植苗前在穴內(nèi)施有機肥作基肥,種植后連續(xù)3年進行每年2次的塊鋤塊劈撫育和施肥,并開展病蟲害預(yù)測和防治。
3.2.4 異齡復(fù)層混交林后續(xù)經(jīng)營措施設(shè)計 套種8~10年后,根據(jù)林分空間競爭狀態(tài),對中下層的林木進行1~2次的稀疏作業(yè),可移植部分套種樹種作為綠化苗木,并對上層杉木主林木進行擇伐,以提高林地經(jīng)濟效益。在開展擇伐作業(yè)過程中,應(yīng)注意上層杉木主林木和套種的中下層林木的相對均勻分布,控制伐木倒向,以加強對中下層套種的林木和天然更新的幼樹幼苗的保護。之后根據(jù)林分生長狀況,每隔5~8年均可選擇采伐若干已達到40~45cm目標直徑的上層主林木。根據(jù)順昌縣杉木生長特性,建議在套種25年后,通過擇伐林分保留密度為450~600株/hm2,其中保留杉木目標樹密度75~120株/hm2,套種目標樹密度在375~525株/hm2,期間注意林下幼樹幼苗的更新保護,從而形成異齡復(fù)層混交林分結(jié)構(gòu)。
3.3 討論 杉木人工林的純林化改造具有重要的林業(yè)生產(chǎn)意義,根據(jù)林分與林地狀況,選擇恰當?shù)慕?jīng)營措施才能兼顧森林經(jīng)營的生態(tài)效益與經(jīng)濟效益。在杉木人工林中,適當突破常規(guī)技術(shù)規(guī)程要求,開展多次強度間伐并結(jié)合林下補植套種鄉(xiāng)土、珍稀闊葉樹,營造異齡復(fù)層混交林是可行的。它不僅有利于大徑材的培育,也有利于珍稀樹種的保護與培育,順昌縣國有林場的試驗已初步證明了這一點。當然,并非所有的林地都適宜采用上述措施,因此筆者總結(jié)了相應(yīng)的經(jīng)營技術(shù)要點以供林業(yè)生產(chǎn)借鑒,而其中因地制宜、適地適樹仍是森林經(jīng)營中最為重要的基本原則。
參考文獻
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(責編:徐世紅)