雷勤福
(福建省上杭縣古田國有林場,福建 上杭 364200)
套種是林地種植增收的常見種植技術(shù),應用該技術(shù)種植的人工林具有復雜的層級結(jié)構(gòu),保持林間物種多樣性的同時促進馬尾松生長,有效避免馬尾松純林帶來的不良影響。馬尾松人工林冠下套種闊葉樹技術(shù)能夠彌補馬尾松純林的不足,最大限度發(fā)揮馬尾松人工林的生態(tài)效益與經(jīng)濟效益,因此,在馬尾松純林冠下套種闊葉樹是福建龍巖地區(qū)的常用種植方式。
對馬尾松林地進行處理是應用冠下套種闊葉樹技術(shù)的基礎(chǔ),對套種技術(shù)的應用效果具有決定性作用。常見的林地準備工作包括林下原有植物清除、林地區(qū)域劃分、翻地以及修建植穴等操作,在研究并應用該技術(shù)時,需結(jié)合馬尾松人工種植林的實際生態(tài)情況以及當?shù)氐臍夂颦h(huán)境等條件合理規(guī)范林地準備工作,充分發(fā)揮林地準備工作在套種技術(shù)應用中的重要價值。
冠下套種的林地準備工作流程如下:①合理選擇馬尾松冠下套種闊葉樹林地準備工作的開始時間,福建龍巖地區(qū)屬亞熱帶海洋性季風氣候,結(jié)合此氣候條件可確定該地區(qū)的最佳套種時間為冬季,不影響闊葉樹正常生長的同時降低準備工作的難度[1]。②將馬尾松冠下其他植物盡數(shù)清除,包括雜草、灌木等,為套種闊葉樹創(chuàng)造空間,并減少馬尾松原有林地環(huán)境對套種工作開展的不利影響。③在清除植物后的空地上劃分出邊長為1m 的正方形,以此為界限進行塊狀整地,劃分區(qū)域的規(guī)則為距離馬尾松根部1m 左右位置開始劃分。④為闊葉樹種植修建植穴,最佳植穴規(guī)格為梯形且深度在30cm 左右,如圖1 所示,梯形植穴的上表面規(guī)格約為長60cm、寬50cm,下表面為長40cm、寬30cm。
圖1 植穴修建形狀
苗木栽培是馬尾松冠下套種闊葉樹技術(shù)應用中最關(guān)鍵的步驟,合理的套種栽培方式可有效提高技術(shù)應用的效果,達到改善馬尾松人工林的目標。苗木栽培這一過程包括樹種選擇、苗木質(zhì)量控制、栽培時間以及栽培方式確定三個主要內(nèi)容。合理的闊葉樹種類選擇與質(zhì)量控制是保證套種效果的核心內(nèi)容,只有高質(zhì)量且種類適宜的闊葉樹才能使套種成效達到預期標準。在確定栽培時間與栽培技術(shù)時,不僅要考慮當?shù)氐臍夂驐l件,還要考慮苗木的生長需求,保證套種闊葉樹苗木栽培的成活率。
根據(jù)龍巖地區(qū)的氣候條件,苗木栽培時間應為立春前后的季節(jié),該季節(jié)濕潤多雨,可將林地土壤完全滲透,為苗木栽培營造良好環(huán)境。該地區(qū)氣候條件較好,可選擇套種闊葉樹種類繁多,苗木的質(zhì)量是決定造林成果的主要因素。選擇苗木時,首先要確保苗木的根系發(fā)達,保證該苗木具有較強的生命力。其次,應保持苗木的主體枝干粗壯,具備該特點的苗木更容易存活。最后,確保苗木無病蟲害,無機械損傷。栽植前,裸根苗打漿,應扶正苗木,居于穴中央,使根系舒展,栽植苗木要做到“三埋二踩一提苗”的技術(shù)要求,使苗木栽培工作始終保持高質(zhì)量、高效率,保證苗木栽培階段的成活率。
對闊葉樹幼苗進行管理是充分發(fā)揮套種栽培技術(shù)應用效果的最后一步,也是套種過程中周期最長的階段。應用該技術(shù)套種的林地區(qū)域為人工林,幼苗自身生長能力較弱,因此需要在幼苗生長階段開展林地管理工作,幫助闊葉樹幼苗健康生長,形成較為穩(wěn)定的針闊混交林。合理且規(guī)律的林地苗木管理工作對苗木生長具有不可忽視的作用,負責林間管理工作的林業(yè)人員務必掌握苗木生長規(guī)律,定期開展符合林地實際情況的管理工作。
按照福建龍巖地區(qū)長期以來馬尾松冠下套種闊葉樹的經(jīng)驗,一般需要開展2 次林地管理工作,每一次管理工作的開展時間與管理內(nèi)容如下:①栽培同年5—6月開展一次全面鏟草、擴穴1m 見方,穴施追肥0.15kg 復合肥,將生長態(tài)勢出現(xiàn)問題的幼苗扶正[2]。②8—9 月份開展一次全面除草工作,此次除草方式為塊狀除草。全面清除區(qū)域內(nèi)雜草、灌木以及藤蔓。
樹因子調(diào)查是了解馬尾松冠下套種闊葉樹技術(shù)應用情況的重要方式,樹因子檢測分為單株木測樹因子和林分測樹因子兩種,是評價林木種植區(qū)域經(jīng)濟效益與生態(tài)效益的指標。單株木測樹因子的調(diào)查范圍為樹齡、樹高、枝干直徑、冠幅、冠高等,林分測樹因子需確定起源、林相、樹木組成、平均年齡、平均直徑等數(shù)據(jù)。評判技術(shù)應用效果的樹因子分為直接因子與間接因子,林業(yè)管理人員可通過不同的檢測手段獲取馬尾松冠下套種闊葉樹技術(shù)應用后的樹因子,對技術(shù)應用效果進行準確的判斷,及時調(diào)整技術(shù)應用方式。
福建龍巖地區(qū)馬尾松冠下套種闊葉樹的種類繁多,因此需分別對不同林區(qū)的樹因子進行調(diào)查,深入研究調(diào)整技術(shù)應用效果的方式。該地區(qū)常見用于套種的闊葉樹種類有火力楠、閩粵栲、閩楠、赤皮青崗等,在研究該技術(shù)時需分別劃分試驗林區(qū),按照相應的栽培與管理方式進行套種,并設(shè)置馬尾松純林作為對照。林業(yè)人員在設(shè)置檢測樹因子的實驗林區(qū)時,可將林區(qū)的面積設(shè)置為400m2的正方形,分別檢測區(qū)域內(nèi)樹木直徑、樹高以及冠下高度等樹因子指標,并將檢測結(jié)果與馬尾松純林進行比對[3]。檢測林區(qū)樹因子的最佳時間為每年10 月左右,這一時期已度過樹木的快速生長期,便于檢測出穩(wěn)定的樹因子數(shù)據(jù)結(jié)果。
林間凋落物是馬尾松人工林區(qū)的主要肥料來源,對維持林區(qū)土壤質(zhì)量具有重要作用,因此在馬尾松人工林中應用冠下套種技術(shù)有助于豐富凋落物的種類,提高人工林的生態(tài)環(huán)境。馬尾松的凋落物分解速度慢且不同部位凋落物分解速率相差較多,導致馬尾松純林的凋落物種類稀少且營養(yǎng)成分不足,馬尾松純林凋落物能釋放出的氮元素與磷元素始終處于凈富集狀態(tài),而其他元素處于凈釋放狀態(tài)。而闊葉樹的凋落物分解速率快于馬尾松,且凋落物分解過程中釋放出的元素與馬尾松凋落物釋放的元素互補。
福建龍巖地區(qū)得天獨厚的氣候條件為馬尾松冠下套種闊葉樹的技術(shù)研究創(chuàng)造了良好的條件,可對不同套種闊葉樹林區(qū)的凋落物進行統(tǒng)計與分析,準確得出不同樹種對技術(shù)應用效果的影響。在收集林區(qū)凋落物時,可在地面以上半米的位置設(shè)置收集網(wǎng),采集馬尾松純林與套種闊葉樹林區(qū)的凋落物,收集后對凋落物進行不變溫烘干處理并統(tǒng)計其數(shù)量和種類。不同林區(qū)的凋落物總量不同,如表1 所示。通過統(tǒng)計凋落物可發(fā)現(xiàn)不同套種方式對林區(qū)土壤的影響,為套種技術(shù)調(diào)整提供參考。
表1 各林區(qū)凋落物數(shù)量統(tǒng)計
調(diào)查套種不同闊葉樹林區(qū)內(nèi)的馬尾松生長情況是判斷套種技術(shù)應用成果的主要方式,應用該技術(shù)的最終目的是促進馬尾松健康生長的基礎(chǔ)上增加其他效益,只有馬尾松的生長情況良好才能確定最佳技術(shù)應用方式與方向。在調(diào)查林區(qū)內(nèi)樹木生長情況過程中,要綜合考慮樹木的高度、密度以及一定時期內(nèi)林區(qū)樹木的蓄積量,馬尾松密度未受影響且林區(qū)蓄積量增加為冠下套種闊葉樹技術(shù)的最佳成果。與此同時,應用該技術(shù)豐富了人工林區(qū)內(nèi)的生物多樣性,可降低嚴重病蟲害的發(fā)生概率,為樹木生長創(chuàng)造更適宜的生存環(huán)境。
結(jié)合福建龍巖地區(qū)的氣候條件以及歷史套種經(jīng)驗,可確定套種不同闊葉樹對馬尾松生長的不同效果,林業(yè)人員在應用套種技術(shù)時,可依據(jù)不同的生態(tài)目標進行選擇。相同條件下,該地區(qū)馬尾松冠下套種閩粵栲的林區(qū)蓄積量最高,但對馬尾松的生長密度影響較小??傮w來講,各個林區(qū)內(nèi)的樹木生長情況良好,冠下套種技術(shù)使單位區(qū)域內(nèi)的陽光、營養(yǎng)成分被充分利用,且形成有利于環(huán)境發(fā)展的物質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)。應用冠下套種技術(shù)后的馬尾松林區(qū)形成了高低錯落的林區(qū)結(jié)構(gòu),將林區(qū)空間充分利用,原樹木與套種樹木各取所需,樹木生長情況較馬尾松純林更加優(yōu)異,發(fā)生林區(qū)災害的風險隨之降低。
冠下套種闊葉樹相較于馬尾松純林生態(tài)價值更高,人工林區(qū)中生態(tài)結(jié)構(gòu)單一,僅依靠人工種植的馬尾松難以維系林區(qū)的生態(tài)環(huán)境。馬尾松純林的潛在風險有以下兩種,采用套種技術(shù)可最大限度降低風險發(fā)生的概率:①馬尾松的樹葉呈細長狀,難以阻擋光線,導致林區(qū)下部濕度低且溫度高,天氣炎熱時易引發(fā)森林火災,造成嚴重的生態(tài)損失[4]。②馬尾松人工種植林生物結(jié)構(gòu)簡單,區(qū)域內(nèi)難以鎖住地下水分,易造成土壤干裂等情況,影響馬尾松生長。
福建龍巖地區(qū)天氣炎熱,應用該技術(shù)在馬尾松冠下種植闊葉樹可有效避免森林火災的發(fā)生和蔓延,避免當?shù)爻霈F(xiàn)不必要的生態(tài)損失。①馬尾松冠下套種闊葉樹能夠有效阻隔陽光直射,維持林區(qū)下部的濕度與溫度,防止溫度過高引發(fā)森林火災。②相較于馬尾松,闊葉樹的葉片寬且水分充分,當發(fā)生森林火災時可起到保護作用,降低火情的蔓延速度,保護林區(qū)的生態(tài)環(huán)境不被破壞。③套種闊葉樹可使人工林的生態(tài)結(jié)構(gòu)復雜化,提高林區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,保證林區(qū)內(nèi)水分與營養(yǎng)成分不外流。
人工種植馬尾松純林僅能創(chuàng)造單一的木材生產(chǎn)效益,因此生產(chǎn)所帶來的經(jīng)濟效益有限,往往會出現(xiàn)投入超過收益的問題,導致該情況的主要原因有以下3 種:①林地空間利用率低,未能創(chuàng)造其應有經(jīng)濟價值。②可供馬尾松生長使用的營養(yǎng)成分有限,馬尾松生長受到一定阻礙,蓄積量達不到預期目標,產(chǎn)出板材周期延長且生產(chǎn)成本提高,最終導致無法充分發(fā)揮其潛在經(jīng)濟效益。③馬尾松純林產(chǎn)出的木材種類局限性大,而馬尾松板材應用范圍有限,林業(yè)生產(chǎn)可創(chuàng)造經(jīng)濟效益的方法較少,影響林業(yè)生產(chǎn)的總體經(jīng)濟效益。
與馬尾松純林相比,冠下套種闊葉林所帶來的經(jīng)濟收益更加豐厚,不僅能夠提高林業(yè)生產(chǎn)的收益,還可以降低治理環(huán)境的經(jīng)濟成本,應用馬尾松冠下套種技術(shù)的經(jīng)濟優(yōu)勢體現(xiàn)在以下3 個方面:①套種闊葉樹具有經(jīng)濟價值,林業(yè)人員可種植珍稀闊葉樹,使單位林區(qū)內(nèi)可生產(chǎn)板材數(shù)量與種類增多,擴大林業(yè)生產(chǎn)的業(yè)務范圍,大幅度提升馬尾松人工林的經(jīng)濟效益。②套種后馬尾松林區(qū)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定性增強,樹木所需營養(yǎng)成分充足,馬尾松生長速度提高,林區(qū)蓄積量上漲,縮短生產(chǎn)周期并保證板材質(zhì)量。③套種闊葉樹形成結(jié)構(gòu)豐富的生態(tài)系統(tǒng)可快速改善周邊空氣質(zhì)量,降低污染治理的成本。
土壤與生態(tài)環(huán)境是林業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ),將冠下套種闊葉樹技術(shù)應用于馬尾松種植能夠增加林內(nèi)凋落物的種類,豐富馬尾松人工林土壤的營養(yǎng)成分,改善該區(qū)域的生態(tài)環(huán)境。福建龍巖地區(qū)林業(yè)工作人員要重視冠下套種闊葉樹技術(shù)的研究,最大限度發(fā)揮該技術(shù)在林業(yè)生產(chǎn)中的重要作用,使馬尾松純林順利變?yōu)榫哂懈邇r值的針闊混交林。