高峰林场三种国家储备林经营模式研究及效果评价

唐 天，黄群珍，莫冰萍

(广西壮族自治区国有高峰林场，广西 南宁 530001)

1 引言

培育健康稳定、优质高效的森林生态系统，提高森林质量，增强森林多种功能，是当代林业发展的目标[1]。2013年中央一号文件《中共中央 国务院关于加快发展现代农业进一步增强农村发展活力的若干意见》中，首次提出了加强国家木材战略储备基地建设。2018年4月，国家林业和草原局正式印发《国家储备林建设规划(2018-2035年)》。高峰林场2013年12月获国家林业局评为国家储备林示范林场，至今国家储备林基地建设面积共计3.96万hm2。

近年来，高峰林场通过营造国家储备林大径级用材林，来达到维护国家木材安全、维护生物多样性、提升林地土壤地力和提高林木质量的目的。林场的国家储备林大径级用材林树种主要有桉树、红锥和杉木等。桉树(EucalyptusrobustaSmith)原产澳洲大陆，植物分类为桃金娘科桉属，四季常绿，具有生长快、适应性强、材质优等特点，药用、经济等多种价值高，为中国南方主要速生丰产树种之一[2，3]。红锥(CastanopsishystrixMiq.)产自中国福建东南部、湖南西南部、广东、海南、广西、贵州、云南南部和西藏东南部，植物分类壳斗科锥属，具有生长快、材质优良、木材坚硬耐腐等特点，是高级家具、工艺雕刻、车辆、造船和建筑装修等优质用材[4]。杉木(Cunninghamialanceolata(Lamb.) Hook.)栽培区包括秦岭南坡、河南桐柏山、安徽大别山、广东和广西等地区，是中国主要乡土树种之一，植物分类为杉科杉木属，具有生长快、适应性强、种植范围广、材质优良、木材经济价值高等特点。木材质较软、细致、纹理直，主要用于建筑、桥梁和制作家具等，其根皮、树皮和枝叶有药用价值，有祛风止痛、散瘀止血等功效，用于慢性气管炎、胃痛和风湿关节痛等[5]。

2 国家储备林基地概况

高峰林场国家储备林基地分布在广西南宁、柳州、梧州、防城港、钦州、贵港、玉林、百色、贺州、河池、来宾和崇左等12个市，林地海拔70～987.5 m，大部分林地海拔150～400 m，平均坡度16°～25°，属丘陵和浅切割的低山、山丘地形。大部分土壤为赤红壤，有少量山地红壤和山地黄壤，质地为中壤至轻粘，土壤厚度多在60～110 cm之间，成土母岩为砂岩，立地指数为16，年平均气温在19～21 ℃之间，大于或等于10 ℃活动积温7500 ℃左右，年降雨量1200～1500 mm，多集中在6～9月份，年蒸发量1250～1620 mm，蒸发量稍大于降雨量。年日照时数1450～1650 h，林区内相对湿度80%以上，适宜桉树、红锥、杉木、灰木莲等树种生长。林区内主要集材运材干支线已形成网络体系，道路纵横交错，交通十分方便。

3 国家储备林大径材林的营造

3.1 技术依据

高峰林场国储林基地营造和建设的技术依据为《森林采伐作业规程》(LY/T 1646-2005)、《造林技术规程》(GB/T 15776-2006)、《森林抚育规程》(GB/T 15781-2015)、《广西壮族自治区森林抚育实施细则》(广西林业厅2017年7月)等已颁布实施的国家标准和行业标准。

3.2 营造大径材的主要技术措施

3.2.1 桉树大径材林的营造

3.2.1.1 植苗造林

选择气候温暖潮湿，全年无霜冻、坡度在30°以下、海拔在500 m以下、植被丰富、人为活动少、土壤结构疏松、排水良好、有机质含量高、土壤酸性、红壤和黄壤、土层厚度大于80 cm的林地作为桉树大径材造林地。株行距2 m×4 m，造林密度为1250株/hm2。坑的规格为面宽80 cm，底宽60 cm，深50 cm。选择一级苗上山，要求苗高15～30 cm，地径0.2 cm以上，顶芽饱满，苗木粗壮，充分木质化，根系发达, 无病虫害[6]。

3.2.1.2 抚育施肥

桉树造林后连续抚育施肥4年，共抚育7次，施基肥1次，追肥6次。其中第1年施基肥和追肥各1次，第2～3年每年追肥两次，第四年追肥一次。施基肥为1 kg/坎，追肥时施氮磷钾配比为15∶6∶9的有机无机复混肥0.5 kg/株。第1～3年每年抚育两次，第4年抚育1次。第1年采取全铲的抚育方式，即把林地内的草本、藤本、灌木全部铲除，藤本和五节芒等挖根清除；第2～4年采取割灌除草结合带铲的抚育方式，即把幼树上方和下方各50 cm的条带内的杂草灌木藤本等全铲，砍倒其他的杂草灌木藤本，要求伐根低于10 cm。

3.2.2 红锥大径材林的营造

3.2.2.1 植苗造林

选择地理位置在南亚热带北回归线以南地区海拔500 m以下的低山、丘陵和台地营造红锥林。土壤类型是由花岗岩、砂页岩和变质岩等发育而成的酸性红壤、黄壤或赤红壤，造林地要求土层深厚、疏松、肥沃、湿润、排水良好。株行距2 m×3 m，造林密度为1665株/hm2。坑的规格为面上长×宽为40 cm×40 cm，深33 cm，坑底长×宽为30 cm×30 cm。采用广西博白和浦北优良种源的种子育苗，选择1～2年生的一级苗上山，要求苗高30～60 cm，地径0.2～1.0 cm，顶芽饱满，苗木粗壮，充分木质化，根系发达, 无病虫害[7]。

3.2.2.2 抚育施肥

红锥造林后连续抚育施肥3年，共抚育5次，施肥3次。第1～3年每年施肥一次，在5月份前完成，每次施氮磷钾配比为15∶6∶9的有机无机复混肥0.5 kg/株。除草抚育1～2年各安排2次，第3年安排1次。

3.2.2.3 间伐修枝和主伐

红锥造林第8年进行第1次间伐，间伐强度为25%，同时对保留木进行修枝；第13年进行第2次间伐，间伐强度为25% ；同时对保留木进行修枝；第18年进行第3次间伐，间伐强度为20%。红锥31年主伐。

3.2.3 杉木大径材林的营造

3.2.3.1 植苗造林

选择株行距为1.8 m×2.0 m，种植穴规格为40 cm×40 cm×40 cm。采用广西融水贝江河林场、天峨林朵林场或福建省洋口林场培育的优质杉木种源无性系育苗突破选优出来的优质品种和福建农林大学培育的优质杉木种源无性系育苗突破选优出来的优质品种造林[8]。

3.2.3.2 抚育施肥

造林后连续抚育3年，每年带铲抚育3次。施肥2次，第2年和第3年各1次，施肥量为0.25 kg/(株·次)。

3.2.3.3 间伐和主伐

杉木第七年进行透光伐，间伐株数不大于40%，蓄积量不大于25%；第12年进行第1次生长伐，间伐株数不大于40%，蓄积量不大于25%；第17年进行第2次生长伐，间伐株数不大于40%，蓄积量不大于25%。杉木26年主伐。

3.3 调查方法

依据《中国森林可持续经营标准和指标(LY/T 1594)》行业标准，对10年生桉树、红锥和杉木等3种大径材林进行调查，调查指标包括林分生长状况、林下植被和林地地力等3个方面[9]。

3.3.1 样地设置

对所有桉树、红锥和杉木等3个树种的国储林大径级用材林踏查，选择林分生长良好、地势相对平坦开阔的地块设置观测样地。每个树种大径材经营模式设置5个观测样地，每个观测样地为30 m×20 m的长方形，样地面积为600 m2。每个样地设置灌木调查样方和草本调查样方各3个，灌木调查样方为5 m×5 m的正方形，草本调查样方为1 m×1 m的正方形。

3.3.2 样地调查

调查样地内的林木、林下植被及土壤情况。

3.3.2.1 林木生长状况调查

测定样地内全部林木的树高、胸径，做好记录。用测高仪测量每株树高，精度到0.1 m，用胸径尺在林木上方1.3 m处测量林木胸径，精度到0.1 cm。同时记录林分林业有害生物为害情况。

3.3.2.2 林下植被调查

记录调查样方内灌木和草本的物种名、高度、株数、覆盖度。

3.3.2.3 土壤调查

在样地内根据本块地形合理确定采样点位，避开路边、田埂、沟边、肥堆等特殊部位。按照“随机”“等量”“多点混合”的原则进行采样。一般采用S形布点采样，每个采样点的取土深度及采样量应均匀一致，土样0～20 cm层与20～40 cm层的比例要相同。每个采样点由下往上进行采样，先采下层，即20～40 cm层；再采上层，即0～20 cm层。测定微量元素的样品必须用不锈钢取土器采样，先用剖面刀刮掉可能被污染的剖面表面，再从下往上均匀地进行采样，装入样品袋中，送有资质的林业土壤样本检测公司检测其化学性状。

4 试验结果与分析

林分生长状况、林下植被和林地地力等3个方面的具体监测结果见表1、表2和表3。

4.1 林分生长状况

主要监测每木生长量、单位面积保留株数、蓄积量以及期间火灾、病虫害发生的状况(表1)。

表1 10年生三种林分林木生长情况调查统计

表1显示，10年生三种林分蓄积量相差不大，桉树、红锥和杉木的生长量均高丰产栽培技术规程中所设定的标准[10,11]，平均胸径生长量由高到低为红锥>桉树>杉木，平均高生长量由高到低为桉树>红锥>杉木，单位面积蓄积量由高到低为桉树>红锥>杉木。观测样地火灾发生率均为0，均无重大病虫害发生。

4.2 生物多样性

主要监测林冠层级林下植被物种的种类、数量和植物的盖度(表2)。

表2 桉树林分生物多样性统计

三种林分中，林下植被较为丰富，种类由多到少为桉树>红锥>杉木，林下植被盖度由高到低为桉树>杉木>红锥。

4.3 3种林分化学性状对比分析

对不同土壤层的大量元素含量和pH值的监测统计结果， 如表3。

表3 土壤化学特性及大量元素对比

4.3.1 土壤pH值

所有林地的土壤呈酸性，pH值总体平均4.27，最大值5.04，最小值4.02。其中A层平均值4.26，最大值4.7，最小值4.05；B层平均值4.29，最大值5.04，最小值4.02。

4.3.2 土壤有机质和大量元素含量

由表3可以看出,所有样地有机质含量平均值处于贫乏水平，全氮含量平均值处于中等水平，全磷含量平均值处于极贫水平，全钾含量平均值处于中下水平， 碱解氮含量平均值处于中等水平，速效磷含量平均值处于极贫水平，速效钾含量平均值处于中下水平。三种林分中，有机质含量由高到低为桉树>杉木>红锥，全氮含量由高到低为桉树>杉木>红锥，全磷含量由高到低为杉木>红锥>桉树，全钾含量由高到低为红锥>桉树>杉木，碱解氮含量由高到低为桉树>杉木>红锥，速效磷含量由高到低为桉树>红锥>杉木，速效钾含量由高到低为桉树>杉木>红锥。

4.3.2.1 有机质含量

所有样地有机质总体平均值18.72 g/kg，最大值60.3 g/kg，最小值2.75 g/kg。其中A层平均值28.25 g/kg，处于中下水平；B层平均值9.20 g/kg，处于贫乏水平。

4.3.2.2 全氮含量

所有样地全氮含量总体平均值1.17 g/kg，最大值3.31 g/kg，最小值0.12 g/kg。其中A层平均值1.55 g/kg，处于中上水平；B层平均值0.80 g/kg，处于中下水平。

4.3.2.3 全磷含量

所有样地全磷含量总体平均值0.20 g/kg，最大值0.53 g/kg，最小值0.05 g/kg。其中A层平均值0.23 g/kg，处于极贫水平；B层平均值0.18 g/kg，处于极贫水平。

4.3.2.4 全钾含量

所有样地全钾含量总体平均值13.92 g/kg，最大值28.91 g/kg，最小值1.99 g/kg。其中A层平均值12.78 g/kg，处于中下水平；B层平均值15.06 g/kg，处于中等水平。

4.3.2.5 碱解氮含量

所有样地全氮含量总体平均值108.68 mg/kg，最大值280.72 mg/kg，最小值37.45 mg/kg。其中A层平均值136.42 mg/kg，处于中上水平；B层平均值80.94 mg/kg，处于中下水平。

4.3.2.6 速效磷含量

所有样地速效磷含量总体平均值0.54 mg/kg，最大值3.07 mg/kg，最小值0.02 mg/kg。其中A层平均值0.97 mg/kg，处于极贫水平；B层平均值0.11 mg/kg，处于极贫水平。

4.3.2.7 速效钾含量

所有样地速效钾含量总体平均值50.47 mg/kg，最大值120.06 mg/kg，最小值15.43 mg/kg。其中A层平均值54.19 mg/kg，处于中下水平；B层平均值46.74 mg/kg，处于贫乏水平。

5 结论与讨论

(1)桉树、红锥和杉木等三种国储林大径材林的营造是成功的，年平均胸径生长量在1.3～1.8 cm之间，年平均树高生长量在1.3～2.1 m之间，单位面积年蓄积量在21.565～24.646 m3/hm2之间。

(2)土壤中磷、钾含量缺乏，建议增施有机肥，或制定大量元素氮磷钾的合理配比和含量[12]。

(3)改善营林措施，营造混交林，增加土壤中有机质含量，提高林分生物多样性，是下一步的研究方向[13]。