退化林修复的实践与思考
——以宣州区宛陵林场为例

2019-03-14 14:21程千木
安徽林业科技 2019年1期
关键词:分场阔叶树湿地松

程千木

(宣州区宛陵林场,安徽宣城242000)

森林退化已在世界范围大量出现,尤其是发展中国家[1]。退化林是因环境变化、造林和经营不当、遭受自然灾害、林业有害生物危害等因素影响,林分提前或加速进入生理衰退阶段,出现林木枯死、濒死、生长不良等现象,林分结构和稳定性失调,林木生长明显下降,系统功能退化或丧失,导致森林生态功能及生物量显著低于同类立地条件下相同林分平均水平。目前,杨树(Populus sp)、杉木(Cunninghamia lanceolate)、 马 尾 松(Pinus massoniana)、刺槐(Robinia pseudoacacia)、华北落叶松(Larix principis -rupprechtii mayr)、 木 麻 黄(Casuarina equisetifolia)、湿地松(Pinus elliottii)、桉树(Eucalyptus robusta)等人工林退化问题在我国已被报道,明显出现土壤肥力质量退化、生产力下降、物种多样性退化等问题[2-8]。陆元昌与张守攻等人提出对人工林实施近自然化改造[9]。而最新研究显示,制约林木生长的关键因子是人工林土壤有机质的量和质下降,可通过发展混交林,增加林地枯落物的量与质实现退化林恢复[10]。

上世纪,由于人工造林时单纯考虑经济效益,宣城市宣州区宛陵林场营造了大面积单一树种纯林,以湿地松、马尾松、杉木等针叶树为主,明显出现退化现象。本文针对宛陵林场森林资源退化现状、原因及其恢复技术进行探讨与实践,以期为退化人工林的恢复提供依据,实现人工林可持续良性发展。

1 宛陵林场森林资源退化现状

宣城市宣州区宛陵林场由原宣城市宣州区高立洪林场、麻姑山林场、夏渡林场、青隐山林场和杨林林场5 个国有林场整合而成,总面积11 116.3 hm2,其中森林资源总面积10 254.6 hm2,森林覆盖率达91.42%,蓄积量533 175.1 m3。由于造林时单纯考虑经济因素,营造了大面积针叶纯林,以湿地松、马尾松、杉木等为主,长期的人工林经营导致森林资源森林资源退化明显,具体表现为:

1.1 树种针叶化,林分结构简单

宛陵林场退化林面积2 243 hm2,均为人工针叶林,其中马尾松退化林1 653.5 hm2,占退化林面积的73.7%;杉木退化林139.3 hm2,占6.2%;湿地松退化林450.2 hm2,占20.1%。林分树种的单一,形成同龄单层纯林林分,上层乔木只是单纯的松类(杉木)种群,几乎无明显的亚层可分,森林结构简单,生态功能低[11-12]。

1.2 林木大量死亡,林分残败

人工针叶纯林是结构简单的林分,特别是退化林,生物稳定性差,易暴发病虫害,尤其是松类林分易遭受松毛虫、松材线虫等林业有害生物危害。2017 年,宛陵林场松毛虫危害十分严重,全场松类受害面积2 000 hm2。近年来,松材线虫病在麻姑山、夏渡、杨林等分场发生,特别是麻姑山分场14 km营林区和夏渡分场西山铺营林区共253.4 hm2马尾松林,林木枯死、濒死达40%,林分残败。

1.3 林分稀疏,更新困难

退化林大部分郁闭度低,林分稀疏,林间空地多,杂竹生长旺盛。由于杂竹繁殖速度快,具入侵性,盖度达95%,高达3~5 m,导致幼树无法成活生长,自然更新差,且杂竹不易清除,修复改造难度大。

1.4 地力衰退严重,林分生长量低

林中缺乏其他树种,尤其阔叶树与灌木贫乏,地表枯枝落叶少,土壤肥力下降,林分生长量低。2013 年森林资源二类调查数据与2004 年二类调查数据比对显示,退化林林分连年生长量低于4 m3/hm2。

2 宛陵林场森林退化成因分析

依据《安徽省退化林修复技术导则》中退化林评判标准[13],宛陵林场现有退化林面积2 243 hm2,其中重度退化林448.6 hm2、中度退化林641.5 hm2、轻度退化林1 152.9 hm2。究其退化原因在于:

2.1 立地条件差,造林树种选择不当

立地条件差、造林树种选择不当以及违背适地适树原则是导致林分退化的重要因素。宛陵林场部分地块属冈地,土层较薄,土壤贫瘠,石砾含量多,保水能力差,不能满足林木生长需求,在幼林生长阶段长势一般;进入中龄林后,随着对水分和肥力的需求不断增加,树木因缺水、缺肥而表现出生长慢,年生长量低下,形成小老树林分。如夏渡分场西山铺营林区和杨林分场前进队、蓼叶沟营林区有276 hm2的湿地松纯林, 土壤以第四纪红土为主,含石砾多,土壤保水保肥能力差;加之该区域土壤有机质含量低,大部分在1%~2%,林地土壤厚度多在40 cm 以下;在这种立地上生长的湿地松,林龄已经15~18 年,林分平均胸径仅8~10 cm。上世纪八十年代,高立洪分场和青隐山分场部分山冈营造杉木纯林,导致山顶部现在的杉木成了小老树。

2.2 不合理采伐利用

国有林场改革前,林场为保生存、保工资,林木采伐中存在“拔大毛”现象,砍大留小、砍强留弱,近处强伐、远处弱疏。由于不合理采伐,林分遭到破坏。夏渡分场、麻姑山分场及杨林分场有160 hm2湿地松林经不合理采伐后,出现了“天窗”,单位面积蓄积量小,郁闭度低,森林质量也越来越差,从而形成退化林。

2.3 林业有害生物危害

树种组成单一,林分结构简单,林业有害生物严重危害森林,林分结构和组成失去完整性,森林生态功能大大降低,形成退化林。宛陵林场二十世纪八九十年代和本世纪初大面积营造松类针叶纯林,而且附近乡镇也普遍营造松类针叶纯林, 马尾松毛虫和思茅松毛虫发生频繁,同时马尾松林分也遭受松材线虫的威胁,林分衰败。因林木枯死、濒死,导致郁闭度持续下降至0.5(含)以下,林相残败,防护功能明显下降,面积有1 179.4 hm2。

2.4 自然灾害和不合理采脂

森林火灾、灾害性天气也是形成退化林的原因之一。森林火灾、灾害性天气有时对林分不能构成毁灭性破坏,但造成林分生长缓慢;而雪灾、风害则造成树木断梢、倒伏,严重破坏林分结构。同时,由于不合理采脂,林分更容易遭受雪灾和风害。夏渡分场、麻姑山分场和杨林分场新农村、长里岗营林区的部分湿地林由于不合理采脂,受雪灾和风害造成树木折断、倒伏,倒伏木清理后,林分稀疏,林分郁闭度0.5 以下,森林质量显著下降。

3 退化林修复实践

2015 年和2017 年,宛陵林场在高立洪分场和青隐山分场大黄村、杜家湾营林区以及杨林分场马尾松、杉木和湿地松退化林分进行林下补栽阔叶树180 hm2和毛竹118 hm2。

3.1 林分选择

林下补植阔叶树主要选择郁闭度0.4~0.7,土壤厚度大于50 cm 的马尾松、杉木和湿地松退化林林地;林下补栽毛竹的林分主要选择立地条件较好,土壤厚度大于80 cm,郁闭度在0.4~0.6 的杉木和湿地松退化林地。

3.2 补栽树种与苗木规格

林下补植的阔叶树种有香樟、枫香、苦槠、青栲、甜槠、木荷、麻栎、火力楠、刨花楠、红锥等,其凋落物分解较快,提高林木对氮的利用率和周转速率,增加林木总生物量[14-17],形成针阔混交异龄林。种苗选择1 年生、生长健壮、无病虫害的当地培育的阔叶树香樟和枫香,苗木规格为地径大于0.8 cm,苗高大于80 cm。

母竹选择1~2 年生、粗2~4 cm、生长健壮、无病虫害、鞭根健全的单株作为母竹。母竹挖好后,截去竹梢,留枝3~4 盘,且使切口平滑。

3.3 林地清理与整地

全面清理林地杂灌杂竹,保留现有乡土阔叶珍贵树种的幼树幼苗。根据林分保留木现状和林隙大小,设计补植密度和补植穴位置。

块(穴)状整地,阔叶树规格为50 cm×50 cm×40 cm,捡出穴内树根、石块等,回填50%土后后每穴施入0.15 kg 磷肥作基肥,再回填表土,使略高于穴平面。毛竹规格为120 cm×80 cm×60 cm。

3.4 栽植及后期管理

于2~3 月份进行造林,起苗(竹母)后及时栽种,避免风吹日晒影响成活。

阔叶树栽植时做到“三埋两踩一提苗”,平穴后上方覆土5~10 cm,培成龟背形土堆,略高于原着生深度。每年6 月和9 月要松土除草,对选育的乡土树种和保留幼树各除草松土1 次,并清除幼树幼苗周边0.8 m 范围内的所有灌木、藤蔓和草本植物,为幼苗提供良好的生长空间。同时对原有林木进行间伐和清理,逐步培育成杉(松)阔混交林。连续抚育3 年,抚育时保留有培育前途的阔叶树种和珍贵树种。

毛竹栽植时,将表土(去除草根和石块)垫于栽植穴底整平,厚度15~20 cm;再将母竹根盘置于穴中,填土,分层填实。栽植时不可在竹母上方踩踏,防止损伤鞭芽。母竹宿土上方覆土5~10 cm 即可,培成龟背形土堆,略高于原着生深度。毛竹造林到成林郁闭一般需要6~8 年或更长时间,所以对栽后管理尤为重要。未满园期间,每年要松土除草2 次,并进行施肥;笋期加强管护,防止牲畜危害,适当疏笋,培养壮笋粗竹。同时对原有林木进行间伐和清理,逐步培育成杉(松)竹混交林。抚育时保留有培育前途的阔叶树种和珍贵树种。

4 退化林修复思考

林内补植阔叶树和毛竹仅是进行退化林修复的一种技术措施,退化林修复要综合考虑自然、人为、经济和社会等因素影响,采取封山育林、补造补造、林下更新和间伐改造等多种修复方式进行,退化林修复要坚持以自然修复和人工促进相结合、因林施策原则。

4.1 加大政策支持力度,增加退化林修复投入

国有林场退化林面积大,修复成本高,需要投入大量资金,单纯靠国有林场投入可以说是杯水车薪,无法解决根本问题。退化林修复迫在眉睫,这就需要政府和林业主管部门进一步加大退化林修复建设投入力度,出台扶持优惠政策,保障退化林修复改造资金。

4.2 加强林业科技支撑,促进先进实用技术的推广应用

退化林修复不是单纯造林,而是集造林、抚育、采伐、改造、培育等技术于一体,技术难度较大。国有林场技术力量有限,而且国有林场技术人员大多数毕业于上世纪九十年代,近20 年国有林场没有引进人才,老林业技术人员对林业新理论和新技术没有完全掌握。政府和林业主管部门要合理配备国有林场人员,特别是要加强专业技术人员的配备。国有林场需加强专项业务培训,举办退化修复技术及相关法规的培训班,提高林场技术人员素质和业务水平。同时,要强化退化林修复的基础理论、技术、成果转化,促进先进实用修复理论和技术的推广应用。

4.3 完善苗木保障机制,建设保障性苗木基地

退化林修复需要大量苗木,特别要保障苗木质量。林下造林苗木成活和生长对苗木要求比普通造林要求更高,选用苗木应充分考虑森林功能、生长速度、适生情况等特点,原则上采用优良乡土树种,优先使用当地苗圃生产的良种壮苗。从外调入苗木,要充分考虑适生性。建立苗木保障机制,建设保障性苗木基地,推广珍贵树种、乡土树种种植改培,推广轻基质袋苗上山,确保造林和补植成活率。

4.4 坚持以自然修复和人工促进相结合,实行封山育林

宛陵林场处于亚热带北缘,四季分明,气候温和,雨量适中,日照充足,无霜期长,光、热、水等气候条件优越,植物生长迅速,对于部分林内已经有天然萌发留生的阔叶幼苗幼树,应该采取封山育林的方式来恢复天然植被,而不必花费大量的成本去植树造林。实行封山育林,采取全封、半封等封育方式,在封育区对符合封育目标或价值较高的乔、灌树种,特别是阔叶树种,采取除草、松土等培育措施,促进其生长。麻姑山分场、杨林分场以及高立洪分场大部分退化林林内苦竹等杂竹丛生,在封山育林的同时要进行割灌除草,割灌除草作业时要特别注意保留林分中有培育前途的阔叶乔木和灌木树种的幼苗幼树。

4.5 尊重自然,以生态保护为主

尊重自然规律和自然地理格局,合理确定森林的布局与模式,促进森林达到近自然多功能、可持续经营的目的,按照退化类型和退化程度,先急后缓,及时开展退化林修复。坚持因地制宜、分类施策原则,宜乔则乔,宜灌则灌,乔灌结合,科学选择更替树种和确定初植密度。树种配置以混交、异层、深根为主,优先使用防护性能好、抗逆性强、生长稳定的乡土树种、彩叶树种和珍贵树种。要按照林木生长规律,切实加强新植苗木、天然更新植株的抚育管护,实现修复改造常态化管理。退化林修复要最大限度维持区域的生态防护功能,同时注重森林健康和森林景观,建设健康美丽森林。

5 结语

退化林修复要尊重自然规律,因林施策,综合运用封山育林、补植补造、林下更新、间伐和改造等措施,调整林分树种结构、层次结构和林分密度,促进退化林向近自然多功能可持续经营的森林经营方向发展,增强林分稳定性,提高林分质量。

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