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        新時(shí)期人工混交林營(yíng)林技術(shù)的價(jià)值作用及技術(shù)要點(diǎn)探析

        2024-01-09 20:03:45程光郭婕
        農(nóng)業(yè)與技術(shù) 2023年6期

        程光 郭婕

        (陜西省林業(yè)科學(xué)院,陜西 西安 710082)

        前言

        1 人工混交林營(yíng)林技術(shù)的必要性

        1.1 我國(guó)林業(yè)可持續(xù)發(fā)展需要人工混交林營(yíng)林技術(shù)

        2021年我國(guó)森林覆蓋率達(dá)到了24.02%,這意味著我國(guó)擁有230萬km2的森林。其中,自然林占比為64%。但我國(guó)自然林當(dāng)中退化現(xiàn)象比較明顯,嚴(yán)重影響了我國(guó)林業(yè)經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展。為了保證我國(guó)擁有可持續(xù)開發(fā)的森林資源,必須要加強(qiáng)人工混交林營(yíng)林技術(shù),通過該技術(shù)來修復(fù)自然林,使其可持續(xù)發(fā)展。

        1.2 我國(guó)環(huán)境保護(hù)、生態(tài)修復(fù)需要人工混交林營(yíng)林技術(shù)

        隨著我國(guó)改革開放不斷深入,經(jīng)濟(jì)水平不斷提升,生態(tài)環(huán)境惡化問題日益突出。目前,我國(guó)已經(jīng)意識(shí)到該問題,提出城鄉(xiāng)一體化建設(shè)方案,該方案增加了林業(yè)壓力,同時(shí)也體現(xiàn)了林業(yè)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要性[1]。我國(guó)在20世紀(jì)就建設(shè)了三北防護(hù)林,以此來減輕經(jīng)濟(jì)建設(shè)、自然惡化對(duì)城鄉(xiāng)空間的影響,但如今三北防護(hù)林出現(xiàn)了10%的退化現(xiàn)象,防護(hù)功能在不斷減弱。以陜西省北部為例,這里屬于黃土高原,氣候干燥,樹木成活不易,通過人工混交林營(yíng)林技術(shù)可以有效地改善其生態(tài)環(huán)境。從陜西全省情況來看,2017年森林覆蓋率已經(jīng)超過了41%,明顯超過全國(guó)森林覆蓋率23%這一指數(shù),陜西省之所以擁有較高的森林覆蓋率,主要源自人工混交林營(yíng)林技術(shù)的廣泛使用,使得人工林面積占比不斷加大。

        1.3 我國(guó)基層經(jīng)濟(jì)多樣性發(fā)展需要人工混交林營(yíng)林技術(shù)

        我國(guó)林下經(jīng)濟(jì)正在快速發(fā)展,林下經(jīng)濟(jì)最主要的特點(diǎn)就是林草套種、林藥套種、林果套種,而混種和套種與人工混交林營(yíng)林技術(shù)有相通之處。換言之,人工混交林營(yíng)林技術(shù)促進(jìn)了基層林場(chǎng)的多樣化經(jīng)營(yíng),推動(dòng)了林下經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展,對(duì)鄉(xiāng)村振興發(fā)揮出了重要的驅(qū)動(dòng)作用。2012年陜西林下經(jīng)濟(jì)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從業(yè)人數(shù)26萬人,經(jīng)濟(jì)收益超過100億元的良好成績(jī)。陜西省展望了2025年林下經(jīng)濟(jì),提出了230億元的宏偉目標(biāo)。

        2 人工混交林營(yíng)林技術(shù)的價(jià)值作用

        在新的時(shí)代背景下,人工混交林營(yíng)林技術(shù)具有重要的價(jià)值作用,具體體現(xiàn)在改善立地條件、充分利用營(yíng)養(yǎng)、提高抗災(zāi)能力和改善林品質(zhì)量等重要方面。

        2.1 改善立地條件

        所謂立地條件指的是在林業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中,地理、地貌、土壤成分、氣候條件、水文地質(zhì)、生物種群等外部環(huán)境的綜合。立地條件對(duì)森林的可持續(xù)發(fā)展具有積極影響。立地條件不佳,直接導(dǎo)致森林退化甚至消失,也加大了人工林建設(shè)難度。事實(shí)證明,人工混交林營(yíng)林技術(shù)可以打造出內(nèi)部組成多樣、競(jìng)合關(guān)系復(fù)雜的森林系統(tǒng)。如,喜光林木會(huì)向光而生快速生長(zhǎng),形成的樹冠會(huì)將喜陰樹木籠罩其中;灌木的樹葉比較茂密,這些樹葉落地后會(huì)成為良好的肥料從而改善地力,讓高大的喬木擁有充足的營(yíng)養(yǎng)來源。另外,混交林可以很好地改善土壤pH值,營(yíng)造利于有益微生物成長(zhǎng)的土壤空間,讓土壤更加肥沃、透氣。如果將根瘤菌類樹木融入進(jìn)來,會(huì)讓森林土壤的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)更加充分??偠灾己玫幕旖涣志褪且蛔鷳B(tài)系統(tǒng),對(duì)地域氣候、土壤成分、水文情況、生物群落都有很強(qiáng)的影響,讓森林擁有良好的立地條件推延老化時(shí)間。

        2.2 充分利用營(yíng)養(yǎng)

        土壤當(dāng)中一般都會(huì)含有礦物質(zhì)以及氮、磷、鉀等數(shù)十種營(yíng)養(yǎng)元素,若是單種林只能吸收土壤中某一些營(yíng)養(yǎng),會(huì)導(dǎo)致土壤有效成分失衡。而混交林樹種多樣,不同樹木對(duì)土壤營(yíng)養(yǎng)有不同要求,充分利用了營(yíng)養(yǎng),提高了化肥、有機(jī)肥、復(fù)合肥的利用率。樹種的互補(bǔ)性,也讓土壤中所有有益成分得到均衡利用,避免了土壤環(huán)境失衡。為了充分利用土壤肥力,可以通過人工干預(yù)形式,讓主要樹種與混交樹種科學(xué)混合,如喜陽(yáng)樹木、喜陰樹木混合;深根性、淺根性混合;吸收根密集型、吸收根分散型混合;慢生性、速生性混合等科學(xué)搭配方案,讓地上地下空間得到良好利用,使光照、肥力、水分得到合理調(diào)配。

        2.3 提高抗災(zāi)能力

        森林最大的安全威脅便是火災(zāi),每年我國(guó)森林火災(zāi)可造成數(shù)千萬元損失,特別的火災(zāi)還可能造成數(shù)億元損失?;旖涣质侵赣?個(gè)或2個(gè)以上樹種組成的森林[2]。人工混交林中針闊混交林具有濕度大、阻燃水平高的特點(diǎn)。業(yè)內(nèi)人士做過測(cè)試,人工混交林濕度變化由外而內(nèi)逐漸增加,距離森林邊緣30m處最高,濕度可達(dá)80%以上,這一特點(diǎn)決定了人工混交林可以有效避免火災(zāi)擴(kuò)散。人工混交林具有科學(xué)合理的密度,對(duì)風(fēng)、雪、雨等氣象災(zāi)害都有一定的緩沖作用。混交林中含有多個(gè)樹種,其根系各不相同,對(duì)土壤擁有一定的固定作用,可有效對(duì)抗水土流失。正是源于混交林具有的抗災(zāi)作用,目前大型林場(chǎng)都會(huì)設(shè)置針闊混交林緩沖帶。這些大規(guī)模森林火災(zāi)防控中,混交林防火帶的確發(fā)揮出了重要的作用,很好地減少了火災(zāi)損失。

        2.4 改善林品質(zhì)量

        林品質(zhì)量越高,所加工成的產(chǎn)品質(zhì)量越好,使用壽命越長(zhǎng),銷售價(jià)格也會(huì)越高。事實(shí)證明,林品質(zhì)量高低與森林病蟲害發(fā)生率有直接關(guān)聯(lián)。我國(guó)是世界上林業(yè)有害生物發(fā)生較為嚴(yán)重的國(guó)家,截至目前,存在有害生物100多萬種,每年因此導(dǎo)致的林業(yè)損失高達(dá)1000億元。行業(yè)內(nèi)有關(guān)數(shù)據(jù)證明,人工混交林營(yíng)林技術(shù)通過植物防疫、物理防治、生物防治、人工捕殺等有效減少病蟲害發(fā)生率,降低病蟲害對(duì)林品的影響。如馬尾松林枯枝生物量為1.75%,而將馬尾松與其他樹木混交設(shè)置,混交林枯枝生物量達(dá)到了4.20%,生物豐富形成了彼此依賴的生態(tài)系統(tǒng),故而病蟲害被有效遏制,林品質(zhì)量的提升擁有了更大保證。

        證明 因?yàn)镚中不含4-圈或弦6-圈,所以3-面不能與3-面、4-面、5-面相鄰,故3-面只能與6+-面相鄰。

        3 新時(shí)期人工混交林的營(yíng)林技術(shù)要點(diǎn)

        在新的時(shí)代背景下,人工混交林的營(yíng)林技術(shù)要點(diǎn)可以具體從選擇合理的混交樹種、確定科學(xué)的混交比例、混交樹種的栽種方法和種間關(guān)系的優(yōu)化調(diào)整等方面展開探索實(shí)踐。

        3.1 選擇合理的混交樹種

        合理選擇樹種,是人工混交林營(yíng)林技術(shù)要點(diǎn)之一。我國(guó)幅員遼闊,不同省份的氣溫以及降水條件,均各不相同。因此,各省份所適宜種植的樹種,同樣有所差異[3]。要選擇萌芽率較高、生長(zhǎng)較為旺盛、生命力較強(qiáng)的品種、種植成本低、易養(yǎng)護(hù),可以快速發(fā)揮出混交樹種的輔佐、土壤改良作用。要考慮到根系對(duì)森林的影響,需要考慮與主要樹木根系互補(bǔ)的品種。如,主要樹木是深根性樹木,混交樹種就需要選擇淺根性品種;主要品種為深根性且集中的品種,混交樹種就需要選用根系分散型樹種。這樣的匹配可以充分利用土壤肥力,并且通過根系互補(bǔ)提高土壤穩(wěn)定性,為森林可持續(xù)發(fā)展提供保障。需要注意的是,不管是哪一個(gè)品種都必須考慮到操作成本、易成活性、經(jīng)濟(jì)性、生態(tài)性等原則,這樣才能保證人工混合林健康可持續(xù)發(fā)展。目前泓森槐較有市場(chǎng),這是源于該樹具有抗旱、抗煙塵、抗鹽堿的作用,具有很強(qiáng)大的適應(yīng)力,同時(shí)具有很強(qiáng)的土壤改造作用,故而被土壤改造工程、防護(hù)林工程所選用。泓森槐與楊樹、柳樹混合種植長(zhǎng)勢(shì)較好,泓森槐的根瘤菌能夠?yàn)闂顦?、柳樹等提供養(yǎng)料,同時(shí)因?yàn)槠渚哂懈鼍栽隈け〉耐恋刂弦材苌L(zhǎng)。云杉、蒙古櫟等也都是混交林建設(shè)當(dāng)中經(jīng)常被選用的品種。云杉耐陰耐寒,屬于淺根性樹種,在全光環(huán)境下生長(zhǎng)旺盛容易成活。

        3.2 確定科學(xué)的混交比例

        所謂混交比例指的是混交樹木和主要樹種的比例大小,一般來說要遵循促進(jìn)主要樹種生長(zhǎng)這一原則。在確定混交比例時(shí),主要是要確認(rèn)立地條件,如氣候環(huán)境好、土壤肥沃、病蟲害少,此時(shí)混交比例可以低一些,因?yàn)檫@樣的地塊無需混交樹種來提供營(yíng)養(yǎng)、減緩風(fēng)速。當(dāng)然,如果人工混交林要追求進(jìn)一步的經(jīng)濟(jì)效益,可以在不影響主要樹木生長(zhǎng)的前提下,積極地增加一些果樹等經(jīng)濟(jì)樹木。如果立地條件不佳,此時(shí)最好選擇灌木為混交樹種,這是源于一部分灌木比較耐陰耐寒,而且灌木葉片茂盛,枯萎掉落到土壤中可以轉(zhuǎn)化為肥料,提高土壤肥力,讓主要樹種得到充足營(yíng)養(yǎng)。在造林初期,伴生樹種、灌木樹種的比例要控制在25%~50%為宜。在立地條件中,土壤條件是較為關(guān)鍵的,為了保證科學(xué)確定混交比例,需要工作人員利用土壤分析儀分析出土壤成分,結(jié)合各類樹種的營(yíng)養(yǎng)需求計(jì)算出最佳的混交品種和混交比例,這種量化計(jì)算的方式會(huì)讓混交比例更可靠。

        3.3 混交樹種的栽種方法

        目前混交樹種的栽種主要有株間混交、行間混交、帶狀混交、塊狀混交、植生組混交5種方法。

        3.3.1 株間混交

        這種栽種方法又叫行內(nèi)混交,在操作上主要是將2個(gè)以上的樹種成行栽種,過程中不同樹種要間隔1株或者數(shù)株。這種栽種方式因?yàn)椴煌仓昃嚯x近而互相影響明顯,故而對(duì)樹種配置的要求更高,如果配置合理競(jìng)合關(guān)系穩(wěn)定,利于林木成長(zhǎng),反之便會(huì)形成較為尖銳的矛盾,會(huì)導(dǎo)致林地退化。目前喬灌混交成為了主要形式,不過在施工過程中操作較為麻煩,會(huì)增加施工難度。

        3.3.2 行間混交

        這種栽種方法又被稱作隔行混交,在操作上主要是成行栽種,每一行1種樹木,不同樹木彼此成行分離。該種栽種方法一般無法在栽種時(shí)看出利弊,只有當(dāng)樹木郁閉之后才能觀察出來。行間混交施工難度低,當(dāng)樹種間出現(xiàn)矛盾后調(diào)節(jié)也比較容易。一般行間混交以喜陰喜陽(yáng)樹木混交、喬灌混交為主。

        3.3.3 帶狀混交

        混交方式原理與行間混交相似,只是在間隔上以1種樹木數(shù)行形式出現(xiàn),即一種樹木3行,另一種樹木3行,彼此間隔形成不同樹木的帶狀結(jié)構(gòu)。帶狀混交最大的優(yōu)勢(shì)是能夠有效調(diào)整種間矛盾,當(dāng)相鄰2種樹木發(fā)生了矛盾,可以通過采伐方式解決矛盾。這一種混交形式容易管理、施工簡(jiǎn)便,對(duì)種間矛盾突出、初期生長(zhǎng)速度差異明顯的喬木混交林具有很好的促進(jìn)作用。在帶狀混交當(dāng)中,若是伴生樹種生長(zhǎng)較旺,為了避免其影響主要樹種生長(zhǎng),一般要將伴生樹種從3行減少到1行,這樣便形成了“313”間隔形式,這種栽種方法實(shí)際上又稱為行帶混交。

        3.3.4 塊狀混交

        顧名思義就是將同一種樹木以規(guī)則地塊、不規(guī)則地塊栽植,然后另外一種樹木也以這種規(guī)則地塊、不規(guī)則地塊栽種,形成了塊狀組合。一般來說,同一種樹木塊狀混交面積控制在20~50m2。塊狀混交施工簡(jiǎn)便、管理簡(jiǎn)單,而且不同樹種間容易形成良好的種間互補(bǔ)關(guān)系。塊狀混交栽種方式對(duì)于喜歡叢生的針葉林來說具有很好的促進(jìn)生長(zhǎng)、打造林間生態(tài)的作用。

        3.3.5 植生組混交

        與塊狀混交類似,只是栽種時(shí)將同一種樹木密植,其他地塊密植其他樹種,這樣形成了物理距離較遠(yuǎn)的2個(gè)樹種群體,因?yàn)榫嚯x遠(yuǎn)的緣故所以發(fā)生混交作用較慢。植生組混交有著明顯的短板,即施工麻煩操作繁復(fù),一般在建設(shè)林區(qū)人工更新林中會(huì)將其融入進(jìn)來。次生林改造、防護(hù)林改造等也會(huì)利用到這種栽種方式。

        3.4 種間關(guān)系的優(yōu)化調(diào)整

        目前,根據(jù)以往混交林營(yíng)林經(jīng)驗(yàn),一般可以將豆科、非豆科樹種搭配;針葉木和闊葉木搭配;喜陽(yáng)樹木和喜陰樹木搭配;喬木和灌木搭配。這樣的混交種植能夠有效利用土壤肥力,并且形成樹種間的互補(bǔ),形成良好的林間生態(tài)。在大數(shù)據(jù)時(shí)代,為了保證種間關(guān)系優(yōu)化還需要通過互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)來具體分析不同樹種的特點(diǎn),采集國(guó)內(nèi)外有關(guān)操作經(jīng)驗(yàn),最終形成合理的種間關(guān)系調(diào)整優(yōu)化方案[4]。

        4 結(jié)語(yǔ)

        目前我國(guó)人工混交林比例在30%左右,隨著自然林退化速度加快、防護(hù)林老化凸顯,人工混交林營(yíng)林技術(shù)將會(huì)廣泛地融入到自然林維護(hù)、防護(hù)林改造當(dāng)中。人工混交林營(yíng)林可以改善森林立地條件、提高森林抗災(zāi)能力、充分利用營(yíng)養(yǎng)、提升林業(yè)品質(zhì)。在人工混交林營(yíng)林技術(shù)當(dāng)中選種、混交比例、栽種方法、種間優(yōu)化都是非常重要的環(huán)節(jié),需要積極結(jié)合信息技術(shù)對(duì)樹種進(jìn)行詳細(xì)評(píng)價(jià),結(jié)合立地條件等總結(jié)出最佳混交比例,要根據(jù)具體情況選擇科學(xué)栽種方法,這樣才能發(fā)揮出混交優(yōu)勢(shì),保證林業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

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