鄭黨斌,劉曉璐,韓俊學(xué),王 斌
(廣西壯族自治區(qū)國(guó)有雅長(zhǎng)林場(chǎng),廣西 百色 533000)
森林更新可分為天然更新、人工更新和人工促進(jìn)天然更新三大類型[1]。自然條件下,樹木實(shí)現(xiàn)成功的天然更新必須具備種源、傳播和萌發(fā)幼苗以及適合幼苗生長(zhǎng)發(fā)育的生境[2]。細(xì)葉云南松(Pinusyunnanensisvar.tenuifolia)是南亞熱帶河谷氣候條件下形成的一個(gè)變種,是中國(guó)西南林區(qū)主要樹種之一。為松科松屬植物,喜光性強(qiáng),常綠喬木,最高可達(dá)30多m,針葉3針一束,細(xì)柔下垂,長(zhǎng)20~30 cm,徑不及1 mm[3];樹干連樹皮多扭轉(zhuǎn)生長(zhǎng),木材淡紅黃色,材質(zhì)較輕軟,細(xì)密,紋理不直,力學(xué)性質(zhì)不均,富樹脂。可供建筑、枕木、板材、家具及木纖維工業(yè)原料等用。樹干可割取樹脂;樹根可培育茯苓;樹皮可提栲膠;松針可提煉松針油;木材干餾可得多種化工產(chǎn)品。產(chǎn)于中國(guó)貴州南部、廣西壯族自治區(qū)西北部紅水河流域海拔400~1200 m地區(qū)及廣西西部百色等地[3]。
雅長(zhǎng)林區(qū)位于廣西壯族自治區(qū)西北部,地處東經(jīng)106°08′~106°23′,北緯24°37′~25°00′,云貴高原東南邊緣,是云貴高原向廣西丘陵過渡地帶[4],屬山原地貌,地勢(shì)跌宕起伏,群山連綿,海拔400~1971 m。氣候類型屬亞熱帶季風(fēng)氣候,年均氣溫約為16.8~20.4 ℃,年極端最高氣溫35.2~41.1 ℃之間,溫度隨海拔高度的升高而下降;年極端最低氣溫-1.8~1.1 ℃[5]。年均降雨量941~1217 mm,年蒸發(fā)量1484.7 mm,5~8月份為雨季,春秋干旱嚴(yán)重,干濕季節(jié)明顯。土壤類型主要為山地紅壤、山地黃壤和低海拔干熱河谷地帶的褐紅壤,還有部分山石灰?guī)r發(fā)育成的石灰土。全場(chǎng)土壤質(zhì)地多為中壤至重壤,土壤土層厚度以中等為主,土壤的自然肥力較高。植被種類繁多。細(xì)葉云南松分布區(qū)域,土層厚度較淺,石粒含量較大,土壤呈弱酸性。
雅長(zhǎng)林區(qū)為廣西細(xì)葉云南松主要產(chǎn)地,林木連片,林相較為整齊,是細(xì)葉云南松天然更新效果較好的林區(qū)。許多學(xué)者及單位對(duì)雅長(zhǎng)林區(qū)細(xì)葉云南松做了相關(guān)研究[4~8],為雅長(zhǎng)林場(chǎng)細(xì)葉云南松林管理保護(hù)、生態(tài)重建提供了重要參考依據(jù)。
雅長(zhǎng)林區(qū)地貌類型屬于廣西丘陵與云貴高原的過渡帶,因受云貴高原氣候和南嶺暖溫帶氣候交錯(cuò)的影響,不同地貌類型氣候變化大。根據(jù)地貌劃分原則和自然條件及植被群落特征,將雅長(zhǎng)林區(qū)地貌劃分為4種類型,詳見表1。
表1 雅長(zhǎng)林區(qū)地貌劃分
根據(jù)林區(qū)概況、地貌類型的劃分,通過初步實(shí)地踏查,選擇細(xì)葉云南松生長(zhǎng)狀況良好、更新演替正常、受認(rèn)為干擾較少的具有代表性的林分作為研究區(qū)域,采取記名樣方調(diào)查和典型抽樣調(diào)查相結(jié)合的方法,對(duì)雅長(zhǎng)林場(chǎng)細(xì)葉云南松天然林演替情況進(jìn)行深入調(diào)查。設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)地共14個(gè),調(diào)查樣地內(nèi)細(xì)葉云南松天然更新情況,記錄樣地基本概況,如海拔、坡度、坡位、坡向;林地立地類型及土壤質(zhì)地。對(duì)標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)喬木層進(jìn)行每木檢尺,記錄其種名、樹高、胸徑等生長(zhǎng)因子;記錄灌木層、草本層植被種類、高度及覆蓋度;林下細(xì)葉云南松幼苗株數(shù)、生長(zhǎng)狀況及分布情況等(表2)。
表2 標(biāo)準(zhǔn)地概況
該區(qū)域?yàn)榈秃0胃蔁岷庸壬绊?yè)巖褐紅壤土立地類型,腐殖質(zhì)層薄,中壤土,質(zhì)地緊。調(diào)查結(jié)果顯示:
干熱河谷類型的林區(qū),林分內(nèi)喬木層中有細(xì)葉云南松3~10株,胸徑20~38.4 cm,樹高15~21 m。灌木層植被主要為鹽膚木(Rhuschinensis)、余甘子(Phyllanthusemblica)等,高1.5~2.6 m,呈分布均勻,覆蓋度20%~40%。草本層主要植被有白茅(Lmperatacylindrica)、蔓生莠竹(Microstegiumvagans)、五節(jié)芒(Miscanthusfloridulus)、石珍芒(Arundinellanepalensis)等,高0.4~0.8 m,覆蓋度30%~80%。
林分內(nèi)有細(xì)葉云南松幼苗8~15株,呈零星分布,地徑1.5~2.1 cm,高度0.3~1.2 m,樹齡1~4年, 生長(zhǎng)不良。
該區(qū)域林分林下灌木、草本層相對(duì)茂盛,在光照、土壤養(yǎng)分、水分等方面與細(xì)葉云南松幼苗存在較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,加上類型土壤緊實(shí)、土壤透氣性較差,腐蝕質(zhì)層薄,自然肥料較貧瘠,影響幼苗生長(zhǎng),致使細(xì)葉云南松幼苗天然更新較差。
該地貌類型區(qū)土壤類型是由砂頁(yè)巖發(fā)育而成的紅壤,腐殖質(zhì)層厚度中等,土層中厚,輕至重壤土,土壤相對(duì)潮濕,自然肥力高,植物生長(zhǎng)茂盛。調(diào)查結(jié)果顯示:
喬木層中分布細(xì)葉云南松17~120株,胸徑8~40 cm,樹高7~25 m,林分郁閉度0.2~0.8。灌木層以余甘子,鹽膚木、灰毛漿果楝(Cipadessacinerascens)為主,高0.8~1.3 m,覆蓋度5%~20%。草本層主要為白茅、五節(jié)芒、石珍芒等,高0.4~0.8 m,覆蓋度15%~40%。林分內(nèi)有細(xì)葉云南松幼苗116~300株,大部分分布均勻,地徑0.8~5 cm,高度0.9~3 m,樹齡2~5年, 生長(zhǎng)良好。因未能進(jìn)行撫育,部分地塊幼苗生長(zhǎng)較為瘦弱,且出現(xiàn)頂端優(yōu)勢(shì)不明顯,側(cè)枝分化明顯現(xiàn)象。
該區(qū)域水肥條件較好,適合植被生長(zhǎng),細(xì)葉云南松林分林下幼苗株數(shù)也較多,在林下層占主要部分,總體上天然更新情況較好,但如采取適當(dāng)?shù)膿嵊胧艽龠M(jìn)細(xì)葉云南松更好生長(zhǎng)。
該區(qū)域是由石灰?guī)r原積風(fēng)化物發(fā)育的棕色石灰土和黑色石灰土,土層淺,質(zhì)地粘重,易干旱,腐殖質(zhì)層薄。調(diào)查結(jié)果顯示:
喬木層主要由細(xì)葉云南松、鐵堅(jiān)油杉(Keteleeriadavidiana)、栓皮櫟(Quercusvariabilis)等組成,成混交異層林結(jié)構(gòu),林分郁閉度0.2~0.5。該地原為采伐跡地,林分內(nèi)有細(xì)葉云南松8~15株,胸徑20~30 cm,樹高15~21 m。灌木層以野牡丹(Melastomacandidum)、八角楓(Alangiumchinense)為主,高度0.5~0.9 m,覆蓋度20%。草本層主要有五節(jié)芒、黃茅(Heteropogoncontortus),高度0.4~0.6 m,覆蓋度20%~50%。林分內(nèi)細(xì)葉云南松幼苗90~140株,分布均勻,地徑1.8~4 cm,高度0.8~2.5 m,樹齡2~5年,幼苗生長(zhǎng)狀況一般。
該區(qū)域原為采伐跡地,采伐后未進(jìn)行林地清理,也未對(duì)林分進(jìn)行撫育,一定程度上影響了細(xì)葉云南松幼苗的生長(zhǎng)。
該區(qū)由砂頁(yè)巖積和質(zhì)巖原積風(fēng)化物發(fā)育而成的黃壤和黃壤性土,多為中壤土質(zhì)地疏松,腐殖質(zhì)層厚度中等;日照時(shí)間相對(duì)較短,多霧,水濕條件較好,細(xì)葉云南松多分部在山體中下部。調(diào)查結(jié)果顯示:
林分內(nèi)喬木層有細(xì)葉云南松2~10株,胸徑30~40 cm,樹高25~30 m。灌木層主要有紅紫珠(Callicarparubella)、余甘子等,呈零星分布。草本層有蔓生莠竹、黃茅,覆蓋度10%~20%;林分內(nèi)有細(xì)葉云南松幼苗80~140株,呈塊狀分布,地徑0.8~1.2 cm,高0.5~1.1 m,樹齡1~3年,幼苗生長(zhǎng)較好。
該區(qū)域林下灌木、草本層覆蓋小,林下透光性好,加上土壤土質(zhì)疏松,水肥條件較好,細(xì)葉云南松幼苗株數(shù)較多,長(zhǎng)勢(shì)良好,表現(xiàn)出較好的天然更新狀態(tài)。
綜上可知,從林下細(xì)葉云南松幼苗株數(shù)和長(zhǎng)勢(shì)情況,可初步判斷細(xì)葉云南松天然更新情況較好的是低山類型區(qū)域,其次為中山類型區(qū)域,再次為中低山類型區(qū)域,最后為干熱河谷類型區(qū)域細(xì)葉云南松林分。
天然林樹種更新受環(huán)境因素(包括溫度、光照、水分、林隙、枯枝落葉)和地形因素(海拔、坡向、坡度和坡位)的綜合影響,各因子之間相互影響、相互制約,共同作用于天然林更新,且不同樹種,決定其天然更新的關(guān)鍵影響因子也不相同[9]。雅長(zhǎng)林區(qū)現(xiàn)有林中,除杉木(Cunninghamialanceolata)、馬尾松(Pinusmassoniana)、八角(Illiciumverum)、油桐(Verniciafordii)等少量人工林外,其他均為天然更新的林分。研究表明,細(xì)葉云南松苗木喜光,在不同光強(qiáng)下的根系生長(zhǎng)隨著光照強(qiáng)度的減弱而下降,遮蔭限制了其苗期生長(zhǎng);隨著細(xì)葉云南松幼苗苗齡的增長(zhǎng),苗木生長(zhǎng)對(duì)光照需求提高,應(yīng)提供充足的光照以滿足其幼苗生長(zhǎng)發(fā)育[10]。
綜合本調(diào)查結(jié)果,對(duì)林下細(xì)葉云南松幼苗株數(shù)和長(zhǎng)勢(shì)情況,可初步判斷:細(xì)葉云南松天然更新情況較好的是低山類型區(qū)域,其次為中山類型區(qū)域,再次為中低山類型區(qū)域,最后為干熱河谷類型區(qū)域細(xì)葉云南松林分;及時(shí)對(duì)采伐跡地進(jìn)行林地清理、采取適當(dāng)?shù)娜斯嵊胧欣诩?xì)葉云南松幼苗天然更新和幼樹生長(zhǎng)。這與龐圣江等[11]對(duì)雅長(zhǎng)林場(chǎng)細(xì)葉云南松群落多樣性與種群空間分布格局研究得出的結(jié)論一致,其研究結(jié)果表明,細(xì)葉云南松針闊混交林林內(nèi)環(huán)境隱蔽,不利于細(xì)葉云南松幼苗天然更新及幼樹生長(zhǎng),采取適當(dāng)?shù)娜斯嵊胧?,可促進(jìn)群落穩(wěn)定性。人工促進(jìn)天然更新可充分利用自然力,遵循生態(tài)演替規(guī)律,加速天然演替,增加生物多樣性,提高森林抗性、保持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和充分發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)功能與服務(wù)[1]。
雅長(zhǎng)林區(qū)面積72.53 hm2,地跨4個(gè)地貌類型,氣候環(huán)境差別大,交通相對(duì)不便,林區(qū)內(nèi)大部分地段進(jìn)行人工造林難度極大。了解細(xì)葉云南松天然更新情況,掌握雅長(zhǎng)林區(qū)細(xì)葉云南松天然更新的規(guī)律,對(duì)人工促進(jìn)細(xì)葉云南松天然更新工作和林場(chǎng)合理具有重要意義,采取人工輔助措施促進(jìn)細(xì)葉云南松天然更新有很大的必要性。
多年來,林場(chǎng)把主要精力放在人工造林上,忽視了科學(xué)試驗(yàn)和對(duì)現(xiàn)有林的調(diào)查研究,拿不出更多的科學(xué)依據(jù),造成了造林更新效果較差,造林成效不明顯,天然林保護(hù)和利用效果不佳。加強(qiáng)對(duì)細(xì)葉云南松天然更新工作的研究,可為細(xì)葉云南松的森林資源培育、保護(hù)及可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。
在對(duì)林分進(jìn)行采伐設(shè)計(jì)時(shí),結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行更新設(shè)計(jì)。每畝保留細(xì)葉云南松成熟母樹5~10株;在每年8~9月份,對(duì)采伐跡地或火燒跡地灌木、雜草等進(jìn)行及時(shí)清理,保護(hù)好保留的細(xì)葉云南松成熟母樹;在9月底前完成煉山工作,煉山后,再次對(duì)不予保留的剩余物進(jìn)行一次清理,歸堆燒毀。更新期選擇在每年10~11月份。
細(xì)葉云南松林下或茂密的草叢中,細(xì)葉云南松的更新不好[12]。在第二、第三年的6~7月份分別進(jìn)行一次砍灌草撫育,之后每隔兩年進(jìn)行砍灌木、雜草撫育一次,一直撫育到幼樹年齡至10年為止。同時(shí),結(jié)合實(shí)際情況對(duì)細(xì)葉云南松幼林進(jìn)行適當(dāng)?shù)拈g伐,以保證幼樹有充足的光照和養(yǎng)分。
頻繁、過度的人畜活動(dòng)對(duì)森林的穩(wěn)定性造成不良影響;山火對(duì)細(xì)葉云南松的穩(wěn)定性起到了一定的作用,但山林火災(zāi),會(huì)使剛天然更新成功的幼苗被燒死,使森林變荒山,密林變疏林,細(xì)葉云南松每畝保存株數(shù)少,產(chǎn)量低,損失嚴(yán)重。為了人工促進(jìn)林木的更新和生長(zhǎng),可有計(jì)劃地進(jìn)行安全用火,加強(qiáng)林地管理,減少人畜活動(dòng)對(duì)林地的干擾,加強(qiáng)防火工作,減少火災(zāi)的危害,使天然更新的幼苗得以保存和正常生長(zhǎng)。