小兴安岭地区退化林修复经营技术
兰 倩等
小兴安岭地区因其优越的地理条件,森林资源十分丰富,建国初期为支援国家建设提供了大量优质木材。过伐导致原始森林遭到破坏,森林出现退化,逐渐演替形成次生林。历代对原始林的乱砍滥伐等不合理的采伐方式以及无节制的垦荒、烧荒、生产性和非生产性用火所引起的火灾等是形成次生林的直接原因。目前,小兴安岭地区森林退化形势十分严峻,大量天然次生林亟需人工辅助经营,加速森林修复进程。当前,我国提出森林质量精准提升要求,但基层林业职工在生产实践中如何践行这一要求,以及面对不同类型的退化林分该如何具体作业,一直以来都困扰着一线作业工人。本研究选取伊春林区具有代表性的退化林类型作为研究对象,对退化林的成因进行分析,提出修复策略并给出具体的经营技术路线,为广大基层林业职工提供具体可操作的实用林业技术,并为小兴安岭地区退化森林的经营修复提供参考。
1 小兴安岭地区森林资源概况及退化林成因
小兴安岭是亚洲东北部兴安岭山系的山脉之一,属于低山丘陵山地,位于黑龙江省伊春市汤旺县中北部和嘉荫县的西南部交界处 。全年平均气温-2~2 ℃,年平均降雨量 500 mm,无霜期 100 d 左右 。林区面积 1 206 万 hm 2 ,其中森林面积 500 多万 hm 2 ,林木蓄积量约 4.5 亿 m 3 ,其中红松蓄积量 4 300 多万 m 3 ,占全国红松总蓄积量的一半以上 ,有“红松故乡”的美称。此外,还有落叶松、樟子松和胡桃楸、水曲柳、黄菠萝等珍贵用材树种,是国家重点用材林基地,40 多年来为国家建设提供了大量木材。伊春市建在小兴安岭腹地,是世界上占地面积最大的林业城市 。小兴安岭地区典型退化林主要是天然次生林,是过伐后再次自然生长形成的天然植物群落。次生林的形成与当地气候、土壤等自然因素密切相关,由于各气候带的地带性植被不同,所形成的次生林也有明显差异;在同一气候区内,不同生境条件下所形成的次生林也各具不同特征 。天然次生林的种质资源既是形成优质森林的基础,又是保证森林世代繁衍的战略性资源。优质种源的繁殖能力是影响次生林树种结构的决定性因素,当原始群落遭到破坏后,繁殖能力弱的树种会逐渐消失 ;萌芽力强和具有根系萌蘖能力的树种以及结实丰富、风媒传播树种则会迅速占据生态位。过伐导致林地大面积裸露,杂草、灌木和藤蔓植物迅速生长,阻碍森林更新演替。此外,乱砍滥伐致使大量种质资源遭到严重破坏,甚至在采伐过程中没有保留母树,导致森林无法进行实生树木的二代更新。如不采取人工辅助更新,则森林退化趋势无法逆转。
2 退化林修复策略
2.1 以抚育为主调整树种结构
对林分生长潜力正常、郁闭度大于 0.6 的林分,以抚育为主。保留目的树种和珍贵树种,必要时可以作为目标树进行单株抚育,淘汰非目的树种和残次林木,优化结构,改善林木组成,为目的树种生长创造良好的生境条件;抚育过程中要不断调整林分密度,保证主林木有合理的营养空间;缩短林木培育期限,改善林木质量,增加木材利用率;实现早期利用,提高木材总利用量。
2.2 人工造林辅助更新
在退化林地内进行造林更新对改变低产、慢生、劣质次生林、提高林分质量、提高森林占有率、充分发挥林地生产潜力具有重要作用。根据林地特点和经营目标采用人工更新、人工促进天然更新以及天然更新相结合的方式促进森林正向演替,其中以人工更新为主。立地条件好的林地采用人工造林方式引入目的树种,提高林地生产力;立地条件差的林地采用人工促进天然更新方式,保留原有残留针叶树种种源,适当补植珍贵阔叶树种,逐渐调整林分为人工—天然针阔混交林;地形陡峭、坡度大、土层薄的生态脆弱区域,按水土保持林经营,以恢复生态功能为主。
2.3 封山育林保护林木生长
封山育林是森林恢复的有效措施,属于次生退化林经营措施中的常见类型。对于林分郁闭度介于0.4~0.6 之间的林分,林木生长正常且基本符合经营目标,大部分林木既暂时不需要抚育,也暂不需要其它作业措施林分,可以进行封山育林。尤其在经济条件相对较差的地区,可以采用行政管理手段,严禁对森林一切的干扰破坏活动,包括乱采滥伐、放牧、樵柴等。待林分郁闭度达到或超过0.6,或者林分内有成熟木或劣质木需要人工干预时,可以解除封育,根据林况采取相应的技术措施进行森林经营。
图 1 红松针叶林更新演替退化类型
3 小兴安岭退化林主要类型与经营措施
3.1 红松针叶林更新演替退化类型
3.1.1 退化林成因
由于上次森林经营采伐强度过大,伐后郁闭度低于 0.3,造成阳性杂草和藤蔓植物生长旺盛,影响树木更新,使森林进展演替出现阻滞。此外,伐后种源树大幅减少,森林更新缺乏优质种源,从而形成当前更新演替退化森林类型。
3.1.2 林分现状
退化林地位于伊春美溪区青山口林场 42 1 小班。天然红松(Pinus koraiensis)针叶林过伐后形成的天然次生林,林木平均胸径 16 cm,平均树高 14 m,郁闭度 0.1。当前林分密度 140 株/hm 2 ,林木蓄积 18 m 3 /hm 2 ,幼树密度 60 株/hm 2 ,林内有天然更新的红松、云杉、冷杉、水曲柳、黄波罗、胡桃楸、蒙古栎、紫椴、康椴、色木槭等幼苗幼树。
林班
3.1.3 经营目标
通过补植乡土树种红松,培育异龄复层,针阔混交的高价值多功能森林。
3.1.4 技术措施
1)全面清林,清除杂灌、杂草、非目的树种、植物,保留天然更新的红松、云杉、冷杉、水曲柳、黄波罗、胡桃楸、蒙古栎、紫椴、康椴、色木槭等幼苗幼树;清林剩余物实行顺山带状堆积,带间距离 9 m,堆积物带宽 1.5~2 m。
藤曼
2)实施秋季整地,本年度封冻前按 3 m×3 m 的株行距实施穴状整地,穴面直径 50~60 cm,保留的天然更新幼苗、幼树按穴距占位计算,株距 5 m 内中间不再加穴。
3)第 2 年春季进行顶浆造林,造林苗木选择以 4 年生红松为宜,严把苗木质量关,保证用优质壮苗造林,杜绝 3 级苗上山,造林前要对参加项目造林的管理人员和作业工人进行严格技术培训,以确保造林质量和成活率。
4)幼龄林抚育,造林结束后要尽快实施新植林抚育,对新植幼苗进行培土、扶正、踩实;7 月上、中旬要进行除草割灌抚育,以确保苗木健康生长;造林后第 2 年 5 月上旬对新植幼林进行扩穴增温抚育,穴面至 80~100 cm,并对幼苗根部培土踏实,7 月上、中旬进行一次割灌除草抚育;造林后第 3 年 5 月上旬继续进行扩穴增温抚育,7 月上、中旬进行一次折灌抚育。造林后的第 7 年秋季进行最后一次幼龄林折灌抚育。
阔
图 2 云杉针阔混交林更新演替退化类型
3.2 云杉针阔混交林更新演替退化类型
3.2.1 退化林成因
由于上次森林经营采伐强度过大,伐后郁闭度过低,造成阳性杂草旺长使林地被草塘掩盖,无法实现,阻碍了森林进展演替。过伐后优质种源树大幅减少,出现当前森林更新演替退化。
更新
3.2.2 林分现状
退化林位于伊春美溪区三股流林场 19 2 小班。天然云杉针叶林过伐后形成的天然次生林,平均胸径 16 cm,平均树高 14 m,郁闭度 0.2。当前林分密度 336 株/hm 2 ,林木蓄积 50 m 3 /hm 2 ,幼树密度 36 株/hm 2 。林内有天然更新的红松、云杉、冷杉、水曲柳、黄波罗、胡桃楸、蒙古栎、紫椴、康椴、色木槭、白桦、山杨等幼苗幼树。
林班
3.2.3 经营目标
通过补植乡土树种鱼鳞云杉(Picea jezoensis var. komarovii),提高森林价值,逐步将林分培育为异龄复层针阔混交多功能森林。
3.2.4 技术措施
1)全面清林,清除杂灌、杂草、非目的树种、植物,保留天然更新的红松、云杉、冷杉、水曲柳、黄波罗、胡桃楸、蒙古栎、紫椴、康椴、色木槭、白桦、山杨等幼苗幼树;剩余物实行顺山带状堆积,带间距离 10 m,堆积物带宽 1.5~2 m。
藤曼
清林
2)实施秋季整地,本年度封冻前按 2 m×2.5 m 的株行距实施穴状整地,穴面直径 50~60 cm,保留的天然更新幼苗、幼树按穴距占位计算,株距 4 m 内中间不再加穴。
3)第 2 年春季进行顶浆造林,造林苗木选择以 3~4 年生鱼鳞云杉为宜,严把苗木质量关,保证用优质壮苗造林,杜绝 3 级苗上山,造林前要对参加项目造林的管理人员和作业工人进行严格技术培训,以确保造林质量和成活率。
4)幼龄林抚育,造林结束后要尽快实施新植林抚育,对新植幼苗进行培土、扶正、踩实;7 月上、中、旬要进行除草割灌抚育,以确保苗木健康生长;造林后第 2 年 6 月中旬对新植幼苗进行除草松土抚育,8 月中旬进行一次割灌抚育;造林后第 3 年 7 月上、中旬进行一次折灌抚育。造林后的第7 年秋季进行最后一次的幼龄林折灌抚育。
4 结语
小兴安岭地区是国家重点用材林基地,曾经的过伐加上忽视二代林的培育已经导致现在森林出现无林可采的尴尬局面。森林退化不仅无法生产优质林木,造成林地生产力的极大浪费,而且还会导致气候干燥、水土流失、生物多样性减少等一系列生态问题。采取有效方法促进退化林分的正向演替是退化林修复的核心问题,如果采取的恢复措施不当或者林业工人不能正确实施作业都会导致修复效果减弱或者加速森林退化,使经济效益和生态效益受到双重损失。本文选取的两种退化林分类型在小兴安岭地区具有一定典型性,给出的修复策略和技术路线详实且具有可操作性,对指导林业工人作业具有较强的实际意义,同时也为小兴安岭地区的退化林修复提供了实践参考。
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