王浩 胡東陽 張?jiān)?張永福 許慧敏 姜俊
側(cè)柏和油松是北京山區(qū)典型的針葉優(yōu)勢(shì)樹種,因其具有耐干旱瘠薄、生長周期長、成林穩(wěn)定性強(qiáng)等特點(diǎn),在上世紀(jì)八、九十年代的北京荒山造林綠化中被廣泛應(yīng)用。經(jīng)過多年的造林經(jīng)營,側(cè)柏和油松人工林已經(jīng)成為北京山區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)重要的組成部分,林分面積分別達(dá)到231萬畝和145.5萬畝,分別居全市各種林分面積的第一位和第四位,對(duì)北京山區(qū)生態(tài)環(huán)境有著舉足輕重的影響。
十三陵林場(chǎng)地處北京市昌平區(qū)的前山臉地區(qū),林場(chǎng)經(jīng)營總面積12.84萬畝,其中林地面積12.73萬畝,森林覆蓋率為80.96%,側(cè)柏和油松林面積共7.63萬畝,其中側(cè)柏林面積6.67萬畝,油松林面積9588.9畝,占全林場(chǎng)森林面積的59.93%,占喬木林地面積的73.37%。由于過去對(duì)森林經(jīng)營重視不夠,經(jīng)費(fèi)投入不足,撫育措施跟不上,林分普遍存在密度過大、以單層人工林為主、生物多樣性相對(duì)較低、火險(xiǎn)病蟲害隱患大、生態(tài)功能難以發(fā)揮等問題。
十三陵林場(chǎng)
近年來,北京市十三陵林場(chǎng)管理處將強(qiáng)化森林經(jīng)營、提升森林質(zhì)量作為第一要?jiǎng)?wù),先后引進(jìn)森林健康和近自然經(jīng)營理念,不斷加大對(duì)側(cè)柏、油松人工林的撫育改造力度。自2020年以來,在上級(jí)主管部門的支持下,“北京市十三陵林場(chǎng)針葉人工林多功能經(jīng)營技術(shù)推廣與示范”被列入北京市的林業(yè)科技推廣示范項(xiàng)目加以組織實(shí)施。該項(xiàng)目根據(jù)十三陵地區(qū)針葉人工林的資源特點(diǎn),特別是側(cè)柏和油松人工林的現(xiàn)狀,以近自然經(jīng)營、多功能經(jīng)營等理念為指導(dǎo),旨在調(diào)整林種組成、優(yōu)化林分結(jié)構(gòu)、提高森林質(zhì)量和功能效益,逐步構(gòu)筑山區(qū)多林種、多樹種、多功能、穩(wěn)定健康的森林生態(tài)系統(tǒng)。該項(xiàng)目的實(shí)施,進(jìn)一步促進(jìn)了林場(chǎng)管理處森林經(jīng)營技術(shù)水平和科技含量的提升,提高了森林經(jīng)營實(shí)用科研成果轉(zhuǎn)化率和普及率,推進(jìn)了先進(jìn)森林經(jīng)營理念的引領(lǐng)示范作用。
經(jīng)過多次磋商研討和現(xiàn)地踏查,認(rèn)真對(duì)比篩選后,選定北京市十三陵林場(chǎng)管理處珍水泉分區(qū)的側(cè)柏人工林和上口東溝分區(qū)的油松人工林作為經(jīng)營對(duì)象,開展人工林多功能經(jīng)營實(shí)踐。位于珍水泉分區(qū)的側(cè)柏人工林,面積753畝,造林時(shí)間為上世紀(jì)八、九十年代,每公頃1000—1200株。林下灌木主要是荊條,土層深厚,土壤腐殖質(zhì)層發(fā)育差,土壤母質(zhì)較為堅(jiān)硬,有輕度侵蝕,林分郁閉度在0.7—0.8之間。位于上口東溝分區(qū)的油松人工林,面積300畝,造林時(shí)間為上世紀(jì)六十年代后期,每公頃1200株,林下植被主要是荊條、酸棗等灌草。
以林分現(xiàn)狀為導(dǎo)向。針對(duì)側(cè)柏和油松人工林的現(xiàn)狀特點(diǎn),從樹種組成和層次、林分密度、蓄積量、發(fā)育階段、健康狀態(tài)、立地條件或土壤肥力6個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查和描述,調(diào)查還包括林分當(dāng)前存在的問題和潛在發(fā)展方向。充分利用不同的混交異齡林結(jié)構(gòu)和樹種的不同特性,注重景觀完整性,統(tǒng)籌考慮與現(xiàn)有林連接和周邊景觀的協(xié)調(diào),將針葉純林改造為針闊混交林、同齡林改造為異齡林,從以景觀、健康為主導(dǎo),轉(zhuǎn)向以游憩、水源涵養(yǎng)、土壤保育、自然教育為主導(dǎo),起到改善首都生態(tài)環(huán)境、提升城市宜居環(huán)境等多種作用。
確定林分經(jīng)營目標(biāo)。確定林分的目標(biāo)林相,即對(duì)實(shí)現(xiàn)經(jīng)營目標(biāo)時(shí)的樹種組成、層次結(jié)構(gòu)、林分密度等具有明確的導(dǎo)向性,有利于經(jīng)營措施的實(shí)施,并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行改變。對(duì)于人工林結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性差的問題,要盡可能把速生樹種和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的現(xiàn)有林分,導(dǎo)向結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的近自然森林或地帶型頂級(jí)群落結(jié)構(gòu)森林。合理的人工林樹種結(jié)構(gòu)、空間結(jié)構(gòu)、良性發(fā)育過程,決定了人工林健康穩(wěn)定發(fā)展的方向。
全周期經(jīng)營過程。根據(jù)經(jīng)營目標(biāo)、立地條件、群落生境、當(dāng)前狀態(tài)等經(jīng)營要素而制定的經(jīng)營作業(yè)法,對(duì)從林分撫育經(jīng)營到采伐利用、林分更新等森林培育全周期的生長發(fā)育狀態(tài)和關(guān)鍵作業(yè)過程,提出從森林發(fā)生發(fā)展到實(shí)現(xiàn)目標(biāo)林相全過程的經(jīng)營規(guī)劃。實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、健康、高效的人工林發(fā)展目標(biāo),全周期森林經(jīng)營計(jì)劃要求實(shí)施每個(gè)林分生長階段的經(jīng)營措施,增加生物多樣性、結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、提高生長量和更新能力等,以提高森林生態(tài)服務(wù)功能。
標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)措施。根據(jù)具體小班條件和適用的森林作業(yè)法做匹配決策,并細(xì)化為具體的小班經(jīng)營計(jì)劃,以指導(dǎo)具體林分經(jīng)營工作長期執(zhí)行。整個(gè)經(jīng)營體系都不涉及粗放作業(yè)的皆伐作業(yè)模式,所有設(shè)計(jì)經(jīng)營模式都在區(qū)位與功能定位等方面,采取自然和諧與環(huán)境友好的撫育、補(bǔ)植、修整等精細(xì)化作業(yè)措施來實(shí)現(xiàn)。
確定林分功能定位。引導(dǎo)撫育性管理,逐步調(diào)整側(cè)柏、油松林分密度,促進(jìn)單株個(gè)體徑級(jí)和冠型生長;伴生有天然更新的闊葉樹,改善林分質(zhì)量和森林健康狀況,提升景觀度,發(fā)揮森林的文化、休閑、康養(yǎng)等多種功能。形成以景觀游憩為主導(dǎo),兼顧生態(tài)功能的針闊混交林。
目標(biāo)樹單株擇伐作業(yè)設(shè)計(jì)。結(jié)合功能定位和發(fā)展方向,針對(duì)側(cè)柏和油松人工林提出與發(fā)育階段相適應(yīng)的全周期林分作業(yè)法設(shè)計(jì),按照目標(biāo)樹單株擇伐作業(yè)設(shè)計(jì),逐步調(diào)整人工林林分密度,促進(jìn)單株個(gè)體生長,培育徑級(jí)和冠型優(yōu)良林分,選擇目標(biāo)樹和采伐干擾樹,對(duì)影響目標(biāo)樹或其他天然更新生長的割灌除草、間株定株,高密度林分的透光疏伐和對(duì)目的樹的修枝、整枝及其他促進(jìn)性經(jīng)營措施。選擇目標(biāo)樹和采伐干擾樹,側(cè)柏林目標(biāo)樹20株—25株/畝,油松林目標(biāo)樹10株—14株/畝。
人工補(bǔ)植補(bǔ)種栓皮櫟。根據(jù)經(jīng)營目標(biāo),以重點(diǎn)調(diào)整低郁閉林分結(jié)構(gòu)、培育健康穩(wěn)定森林為目的,合理確定補(bǔ)植樹種。在郁閉度低的林分,或在缺少目的樹種的林分中,在采伐后林窗、林緣,采取冠下造林等方法,引進(jìn)栓皮櫟等混交栽植目的樹種,經(jīng)過補(bǔ)植后,林分內(nèi)的目的樹種不低于每公頃450株,逐漸形成針闊混交林結(jié)構(gòu)。補(bǔ)植3年后保存率超過80%。
人工促進(jìn)幼苗更新。補(bǔ)植后對(duì)目的樹種的幼苗幼樹排除周邊不利干擾,確定需要的營養(yǎng)空間,進(jìn)行幼苗(樹)定株。植被繁茂的林地宜結(jié)合割灌除草方式進(jìn)行,適于目的樹種天然下種的地段,應(yīng)對(duì)林地適當(dāng)清撫,對(duì)更新幼苗周圍1平方米的灌草進(jìn)行清理,用圍欄保護(hù)有培育前途的更新幼苗幼樹,創(chuàng)造良好的自然更新條件。
目標(biāo)樹判定與標(biāo)記
側(cè)柏林下補(bǔ)植栓皮櫟
人工保護(hù)幼苗更新
輔助作業(yè)措施設(shè)計(jì)。針對(duì)林緣保護(hù)和多樣性恢復(fù)帶設(shè)計(jì),促進(jìn)凋落物分解并加速土壤養(yǎng)分的發(fā)育,同時(shí)將撫育剩余物粉碎用于覆蓋林地、步道、圍欄等。對(duì)于目的樹種自然整枝不良、枝條影響林內(nèi)通風(fēng)和光照的林木,可進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜斯ば拗Α?/p>
建立長期固定監(jiān)測(cè)樣地。針對(duì)重點(diǎn)林分因子,包括喬木種類、胸徑、樹高、冠幅、灌木種類、高度、蓋度、草本種類、生長狀況、郁閉度、生物多樣性和土壤等因子,進(jìn)行定位長期調(diào)查,重點(diǎn)監(jiān)測(cè)森林生長量、生物多樣性、蓄積量、碳匯和環(huán)境因子等指標(biāo)。
示范林建設(shè)。截至2021年底,項(xiàng)目組已完成示范區(qū)建設(shè)、擇伐作業(yè)、固定監(jiān)測(cè)樣地建設(shè)和調(diào)查等工作。建立標(biāo)準(zhǔn)化示范林1053畝,并在十三陵地區(qū)進(jìn)行技術(shù)推廣,后續(xù)將實(shí)施林下補(bǔ)植、人工促進(jìn)天然林更新、土壤改良和剩余物利用等措施。
技術(shù)培訓(xùn)。項(xiàng)目組織開展了人工林多功能經(jīng)營技術(shù)培訓(xùn),通過專題講座和野外實(shí)踐的方式,強(qiáng)化十三陵林場(chǎng)技術(shù)人員隊(duì)伍建設(shè),為林場(chǎng)大規(guī)模、精細(xì)化、高水平的經(jīng)營活動(dòng)奠定基礎(chǔ)。
輻射推廣。十三陵林場(chǎng)管理處下一步將“科技示范帶動(dòng),支撐科學(xué)經(jīng)營”方向的技術(shù)成果進(jìn)行總結(jié)凝練,形成技術(shù)手冊(cè)、地方標(biāo)準(zhǔn)和推廣模式。將經(jīng)營實(shí)踐凝練創(chuàng)新,成為好推廣、易落地的森林經(jīng)營模式,進(jìn)一步在山區(qū)推廣1000畝,發(fā)揮示范帶動(dòng)效應(yīng),切實(shí)提升森林經(jīng)營的科技水平,助力精準(zhǔn)提升北京山區(qū)森林質(zhì)量。
項(xiàng)目將進(jìn)一步通過森林經(jīng)營中每一個(gè)技術(shù)細(xì)節(jié)的落實(shí),將“成果轉(zhuǎn)化落地到林、實(shí)驗(yàn)技術(shù)推廣到人、創(chuàng)新理念傳播到心”,講好北京森林經(jīng)營故事,讓更多人了解北京十三陵林場(chǎng)針葉人工林多功能經(jīng)營示范技術(shù)和運(yùn)作模式,把成功的做法輻射推廣到更多的經(jīng)營單位,推動(dòng)北京山區(qū)森林高質(zhì)量發(fā)展。