鄂西南常綠落葉闊葉混交林生態(tài)恢復(fù)技術(shù)研究

湯景明 徐紅梅 段敬超

摘要：常綠落葉闊葉混交林是我國特有的自然植被類型和天然林類型，也是鄂西南武陵山區(qū)中山地帶最典型、最重要的天然林類型。由于長(zhǎng)期過度采伐利用，退化嚴(yán)重。采取全面禁伐的強(qiáng)制性保護(hù)措施，恢復(fù)進(jìn)程緩慢，一些嚴(yán)重退化群落甚至難以恢復(fù)。遵循常綠落葉闊葉混交林演替規(guī)律，借助自然力，通過以積極的人為干預(yù)措施，可以快速恢復(fù)與重建鄂西南武陵山區(qū)常綠落葉闊葉混交林。本文在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，論述了鄂西南武陵山區(qū)常綠落葉闊葉混交林的演替動(dòng)態(tài)和恢復(fù)的可能性，分析了常綠落葉闊葉混交林恢復(fù)的制約因素，提出了常綠落葉闊葉混交林的恢復(fù)的3種方式即人工恢復(fù)、人工促進(jìn)天然恢復(fù)和人工重建，以及封禁保護(hù)、撫育間伐、補(bǔ)植（播）、封山育林、林分改造和人工重建等恢復(fù)技術(shù)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：常綠落葉闊葉混交林；生態(tài)恢復(fù)；鄂西南

中圖分類號(hào)：S7185文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1004-3020（2014）04-0032-04

鄂西南武陵山區(qū)包括恩施自治州和宜昌市的五峰縣、長(zhǎng)陽縣共10個(gè)縣市，地處我國東南低山丘陵向西南高原的過渡性地帶，是我國中部南北與東西植物區(qū)系的交匯地域，為舉世矚目的孑遺植物和珍稀植物集中分布的綠色寶庫，是我國生物多樣性保護(hù)的優(yōu)先區(qū)域之一＼[1＼]。因?qū)倏λ固氐孛?，也是我國典型的生態(tài)脆弱區(qū)之一。常綠落葉闊葉混交林是我國特有的自然植被類型和天然林類型＼[2-4＼]，是湖北省地帶性森林植被，也是鄂西南中山地帶最典型、最重要的天然林類型＼[1，5-6＼]。無論在該地區(qū)還是在全國均占有重要地位，是湖北省生態(tài)環(huán)境建設(shè)重點(diǎn)地區(qū)和優(yōu)質(zhì)珍貴闊葉用材生產(chǎn)基地。由于常綠落葉闊葉混交林處在我國森林植被分布的生態(tài)交錯(cuò)帶上，植物區(qū)系成分復(fù)雜，生物多樣性豐富，不僅為我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供了大量的優(yōu)質(zhì)闊葉用材和林副產(chǎn)品，而且在涵養(yǎng)水源、保持水土等方面發(fā)揮了重要的作用。但是，由于長(zhǎng)期過度采伐利用，常綠落葉闊葉混交林退化嚴(yán)重。主要表現(xiàn)為森林面積減少、破碎化程度高；群落結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性很差；森林生產(chǎn)力下降。2000年實(shí)施天保工程以來，鄂西南常綠落葉闊葉混交林資源得到了一定的恢復(fù)，由于采取的是全面禁伐天然林的強(qiáng)制性保護(hù)措施，主要利用自然力，恢復(fù)進(jìn)程緩慢，一些退化嚴(yán)重的群落因種源缺乏和天然更新不良而難以恢復(fù)。從2004年開始，筆者在湖北省林業(yè)廳資助下，在鄂西南地區(qū)開展了退化天然林快速恢復(fù)與經(jīng)營技術(shù)的調(diào)查與試驗(yàn)研究。根據(jù)調(diào)查和試驗(yàn)研究結(jié)果，探討和總結(jié)鄂西南常綠落葉闊葉混交林生態(tài)恢復(fù)技術(shù)，以期為該區(qū)域山地森林植被恢復(fù)和林業(yè)生態(tài)建設(shè)提供技術(shù)支持。

湖北林業(yè)科技第43卷

第4期湯景明 等：鄂西南常綠落葉闊葉混交林生態(tài)恢復(fù)技術(shù)研究

1常綠落葉闊葉混交林的演替動(dòng)態(tài)

鄂西南地區(qū)常綠落葉闊葉混交林的形成、發(fā)展與環(huán)境之間是相適應(yīng)的，是一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的植被類型和天然林類型＼[6＼]。當(dāng)常綠落葉闊葉混交林遭受皆伐或森林火災(zāi)等重大災(zāi)變后，群落就會(huì)發(fā)生次生演替，一些繁殖能力強(qiáng)的植物種類就會(huì)迅速占領(lǐng)跡地，形成灌叢或竹類。灌叢遭受反復(fù)樵采、火燒等活動(dòng)后，就會(huì)進(jìn)一步退化，形成陽性草本植物為主的次生草叢。如果次生草叢反復(fù)火燒，就會(huì)形成火燒項(xiàng)極，如五節(jié)芒草叢。五節(jié)芒草叢地因缺乏林木種源，要自然恢復(fù)森林植被將是十分困難的。必須通過人工造林方式，才能恢復(fù)森林植被。調(diào)查和研究表明，在常綠落葉闊葉混交林的自然恢復(fù)過程中，次生草叢經(jīng)封山育林后，首先是陽性灌木侵入而形成灌草叢，之后，很快會(huì)形成灌叢，這個(gè)過程可能有些陽性落葉闊葉樹種侵入。這一階段后，進(jìn)入落葉闊葉林階段。此后，一些耐蔭性較強(qiáng)的常綠闊葉樹種等侵入，形成常綠落葉闊葉混交林 ＼[1＼]。這是鄂西南常綠落葉闊葉混交林演替的一般規(guī)律。演替途徑如下所示：

次生草叢→灌草叢→灌叢→落葉闊葉林→常綠落葉闊葉混交林

當(dāng)次生群落生境較差，尤其是土層瘠薄，不利于落葉闊葉喬木樹種和常綠闊葉樹種定居時(shí)，群落將遵循演替的一般規(guī)律緩慢恢復(fù)。當(dāng)采伐跡地立地條件好而且落葉闊葉先鋒樹種種源充足時(shí)，群落的演替不一定經(jīng)歷灌叢階段，而是表現(xiàn)為以下演替途徑：跡地→落葉闊葉林→常綠落葉闊葉混交林。當(dāng)采伐跡地保存有常綠闊葉樹伐樁和較多常綠闊葉幼樹時(shí)，由于常綠闊葉樹種后備更新能力較強(qiáng)，其演替途徑為：跡地→草叢→灌叢→常綠落葉闊葉混交林。

根據(jù)各類退化群落在干擾停止后的發(fā)展方向和物種更替規(guī)律，充分利用天然更新起來的先鋒落葉闊葉樹種所創(chuàng)造的生態(tài)環(huán)境，人為地引入耐蔭的常綠闊葉樹種，可以加速次生林向地帶性常綠落葉闊葉混交林演替的進(jìn)程。在立地條件好的地段，通過人工引進(jìn)常綠闊葉樹種，可以不必經(jīng)過灌叢階段或落葉闊葉林階段，使植被以較快的速度恢復(fù)到地帶性常綠落葉闊葉混交林。在荒山、草叢或采伐跡地上，利用檫木、光皮樺、錐栗、楓香等先鋒落葉闊葉樹種與青岡、木荷等常綠闊葉樹種的最佳樹種組合，營造常綠落葉闊葉混交林，保留林下落葉和常綠闊葉樹種幼苗幼樹或萌生枝條，保持適當(dāng)?shù)幕旖槐壤?，可以縮短其自然恢復(fù)進(jìn)程。因此，遵循常綠落葉闊葉混交林演替規(guī)律，借助自然力，通過積極的人為干預(yù)措施，快速恢復(fù)與重建鄂西南武陵山區(qū)常綠落葉闊葉混交林是完全可能的。

2常綠落葉闊葉混交林恢復(fù)的制約因素

鄂西南屬季風(fēng)性山地濕潤氣候，氣候溫暖濕潤＼[5＼]，雨熱同期，小氣候性表現(xiàn)極為突出，非常適合各類森林和野生動(dòng)植物生長(zhǎng)。鄂西南有木本植物123科418屬2 027種，分別占全省的97.6%，886%和7906%。自然分布著國家級(jí)保護(hù)樹種45種，占全省國家保護(hù)樹種的865%＼[7＼]，植物種質(zhì)資源豐富，并且保存了一定面積的原始常綠落葉闊葉混交林，這不僅為退化群落恢復(fù)提供了大量的種質(zhì)資源，也為常綠落葉闊葉混交林恢復(fù)提供了樣板和借鑒。從宏觀上來看，鄂西南武陵山區(qū)的自然環(huán)境條件對(duì)常綠落葉闊葉混交林的恢復(fù)是有利的，但是自然環(huán)境條件又有不同程度的低劣性和嚴(yán)酷性的一面，自然環(huán)境因子的時(shí)空耦合往往發(fā)生較大的變化，對(duì)常綠落葉闊葉混交林恢復(fù)產(chǎn)生不同程度的影響。該區(qū)降水充沛，平均降雨在1 100～1 600 mm，但降雨的時(shí)空分布極不均勻，60%的降雨量集中在5～9月份，且夏季多暴雨，造成水土流失。另外，低溫和雨淞是影響鄂西南山地森林生長(zhǎng)的災(zāi)害性氣候因子，對(duì)森林恢復(fù)也會(huì)產(chǎn)生不良影響。鄂西南自然環(huán)境條件既有適合樹木生長(zhǎng)的肥沃生境，又有不利于樹木生長(zhǎng)的嚴(yán)酷生境。生境的異質(zhì)性、嚴(yán)酷性和人為干擾后退化群落的不穩(wěn)定性，增加了恢復(fù)與重建的技術(shù)難度。調(diào)查顯示，常綠落葉闊葉混交林恢復(fù)與重建的主要的制約因素包括以下三個(gè)方面：一是土壤因素。湖北武陵山區(qū)在地質(zhì)因素和降雨因素的共同作用下土壤極易受到侵蝕，加之山高坡陡，水土流失嚴(yán)重，一些地段土層淺薄。二是林分因素。退化常綠落葉闊葉混交林特別是多代萌生的次生林，組成樹種單一，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，林分密度和郁閉度大，林內(nèi)光照條件差，樹種天然更新不良。三是種源因素。由于過去采取掠奪式的皆伐和強(qiáng)度擇伐方式，而且不注重更新幼苗幼樹的保護(hù)，造成闊葉樹特別是一些珍貴闊葉樹種資源破壞嚴(yán)重。另外，過去在經(jīng)營常綠落葉闊葉混交林時(shí)未認(rèn)識(shí)到其生態(tài)效益和社會(huì)效益，視闊葉樹為“雜木”，進(jìn)行大面積砍闊栽針，人工林中針葉林比重大，闊葉樹種比例小。在一些退化嚴(yán)重的裸地、荒草山和灌叢地，闊葉樹種的種源十分缺乏。

3常綠落葉闊葉混交林的生態(tài)恢復(fù)技術(shù)

3.1天然恢復(fù)

森林在受到輕度干擾時(shí)，能夠自我調(diào)節(jié)、維護(hù)，只需采取人工“保護(hù)”措施即可恢復(fù)到受干擾前的狀態(tài)，而且能形成與當(dāng)?shù)厣餁夂颦h(huán)境及立地條件最相適應(yīng)的合理而穩(wěn)定的群落。需要采取下天然恢復(fù)的對(duì)象包括完全沒有受到干擾或者干擾很輕的原始常綠落葉闊葉混交林、經(jīng)過強(qiáng)度擇伐后處于不同自然恢復(fù)階段的常綠落葉闊葉混交林，以及處于陡坡等生態(tài)脆弱地段和溪流河谷等生態(tài)過渡帶的退化常綠落葉闊葉混交林。具體可采取封禁保護(hù)技術(shù)，即通過封山、禁伐、禁牧、禁獵等封禁措施，保護(hù)現(xiàn)存林木及天然更新的幼苗幼樹，依靠自然力，加速植被恢復(fù)速度，促進(jìn)其向符合經(jīng)營目的常綠落葉闊葉混交林演替。具體措施包括：根據(jù)常綠落葉闊葉混交林分布特點(diǎn)、明顯地物界和潛在受危害程度，劃定封禁保護(hù)責(zé)任區(qū)；在封禁保護(hù)區(qū)的周邊明顯處如主要山口、溝口、河流交叉點(diǎn)、主要交通路口等樹立永久性保護(hù)警示牌；在牲畜活動(dòng)頻繁地區(qū)，設(shè)置機(jī)械圍欄、圍溝，或栽植喬、灌木設(shè)置生物圍欄。

3.2人工促進(jìn)天然恢復(fù)

順應(yīng)自然演替規(guī)律，用人工的方法，調(diào)整林分結(jié)構(gòu)，改善林地條件，人工促進(jìn)樹種更新和群落進(jìn)展演替，可以定向恢復(fù)常綠落葉闊葉混交林。需要采取人工促進(jìn)天然恢復(fù)的，主要是跡地上進(jìn)展演替形成的次生林、有闊葉母樹分布的疏林、立地條件好且適宜恢復(fù)常綠落葉闊葉混交林的灌叢、區(qū)劃為生態(tài)公益林地段的低效針葉林。恢復(fù)的關(guān)鍵是通過各項(xiàng)技術(shù)措施，調(diào)整樹種組成，控制林分密度，促進(jìn)林下混交樹種的更新并調(diào)整好與主要目的樹種的比例，形成以喬木為主的常綠落葉闊葉混交林。人工促進(jìn)天然更新主要技術(shù)措施包括撫育間伐、補(bǔ)植（播）、封山育林和林分改造等。

3.2.1撫育間伐

對(duì)于每公頃樹高30 cm以上幼樹超過3 000株，或30 cm以下的幼苗、幼樹超過6 000株，幼苗、幼樹層的植被總覆蓋度80%以上，非目的樹種、殘留的上一世代林木、霸王樹以及雜草、灌木、藤蔓及影響目的樹種生長(zhǎng)的天然幼齡林，采取透光撫育的方法，伐掉灌木和生長(zhǎng)較差的非目的樹種，保留有價(jià)值的更新樹種或演替階段樹種，使林地樹種分布均勻，樹種組成和結(jié)構(gòu)合理。對(duì)于郁閉度0.8以上，林木分化明顯，直徑生長(zhǎng)明顯下降的次生闊葉純林，采用下層間伐的方法，伐除被壓木、瀕死木、枯死木、部分中等木、過密的或受害的亞優(yōu)勢(shì)木以及個(gè)別優(yōu)勢(shì)木。對(duì)于坡度小于25°，立地條件好，林分郁閉度0.8以上，需要調(diào)整群落結(jié)構(gòu)與組成的次生闊葉混交林，采取綜合疏伐方法，保留優(yōu)良木、輔助木和林下天然更新的闊葉喬木、灌木，伐除有害木和部分劣質(zhì)木。一次伐除總株數(shù)的15%～20%。

3.2.2補(bǔ)植

對(duì)于郁閉度在 0 .2 以下的疏林地，補(bǔ)植喬灌木樹種或有較高生態(tài)、經(jīng)濟(jì)效益的樹種，形成復(fù)層結(jié)構(gòu)。現(xiàn)有目的樹種林木分布比較均勻的，采用均勻補(bǔ)植（播）?，F(xiàn)有目的樹種林木呈群團(tuán)狀分布且有林中空地或林窗的，采用塊狀補(bǔ)植（播）。對(duì)于有喬木樹種分布的覆蓋度60%以下的灌叢，伐除叢狀生長(zhǎng)的個(gè)體，保留常綠闊葉樹種，并在常綠樹種缺少的地段補(bǔ)植（播）常綠闊葉樹種。對(duì)于郁閉度在06以下的次生林，在林木分布均勻的情況下，清除林下灌木和雜草，保留有價(jià)值的樹種，進(jìn)行穴狀整地，林下補(bǔ)植（播）常綠闊葉樹種。在林木分布不均勻的情況下，在林中空地或林窗中塊狀補(bǔ)植（播）闊葉樹種。對(duì)于目的樹種數(shù)量少于次要樹種的次生林，伐去一部分壓制目的樹種的次要樹種，再補(bǔ)植（播）目的樹種。用作補(bǔ)植（播）的鄉(xiāng)土樹種有：楓香、馬褂木、光皮樺、山楊、核桃、厚樸、栓皮櫟、麻櫟、錐栗、水青岡、榿木、漆樹、銀杏、黃柏、青岡、木荷、楠木等樹種。補(bǔ)植（播）后密度應(yīng)達(dá)到恢復(fù)目標(biāo)林分合理的密度85%以上。

3.2.3封山育林

對(duì)于郁閉度在 0 .2 以下的封育疏林地進(jìn)行帶狀或塊狀除草，進(jìn)行破土整地，為喬、灌木樹種的種子觸土創(chuàng)造條件，人工促進(jìn)樹種天然更新。對(duì)有萌蘗能力的闊葉樹種進(jìn)行平茬或斷根復(fù)壯，增強(qiáng)萌蘗能力。對(duì)林地天然更新及補(bǔ)植補(bǔ)播的苗木，進(jìn)行間苗、除草、松土，促進(jìn)林木生長(zhǎng)。封育成林后，伐除部分林木，調(diào)整樹種組成和林分密度，促進(jìn)保留闊葉樹種的生長(zhǎng)，定向培育常綠落葉闊葉混交林。

3.2.4林分改造

對(duì)于喬木樹種缺乏、覆蓋度80%以上的多代萌生灌叢，按與灌叢高度相等的間距和寬度人工開拓生態(tài)效應(yīng)帶，伐除帶上所有灌叢，保留目的樹種，營造闊葉樹種，形成喬灌結(jié)合的帶狀闊葉混交林。或伐除非目的樹種，塊狀營造闊葉樹種，形成塊狀鑲嵌分布的闊葉混交林。對(duì)于郁閉度0.8以上的低效人工針葉純林，按一半樹高到一倍樹高的寬度和間距水平設(shè)置砍伐帶，伐除帶上所有針葉樹種，栽植光皮樺、錐栗、檫木、楓香、水青岡、青岡、楠木等闊葉樹種。新造闊葉樹種生長(zhǎng)3～5年后林分開始郁閉，再砍伐保留帶樹種，并用闊葉樹種予以更新，形成異齡帶狀常綠落葉闊葉混交林。也可根據(jù)林地情況，每次按20%～25%采伐強(qiáng)度，塊狀采伐針葉樹種，在伐后的人工林窗中，及時(shí)補(bǔ)植木荷、青岡、水青岡、櫟類等鄉(xiāng)土闊葉樹種，誘導(dǎo)成針闊混交林，并通過人促更新措施促進(jìn)主要目的樹種生長(zhǎng)，逐步采伐完針葉樹種，最終恢復(fù)成異齡塊狀常綠落葉闊葉混交林。

3.3人工重建

常綠落葉闊葉混交林經(jīng)歷了各種干擾后，超越了一個(gè)或多個(gè)不可逆閾值，已全部或大部分轉(zhuǎn)變?yōu)椴輩仓参锶郝洹⒒牟萆?、采伐跡地、火燒跡地以及氣候或地質(zhì)災(zāi)害形成的跡地，由于林地土壤條件已經(jīng)發(fā)生根本變化，種源缺乏，在自然情況下要恢復(fù)成頂極常綠落葉闊葉混交林是一個(gè)漫長(zhǎng)的過程，必須采取人工造林方式重建常綠落葉闊葉混交林。重建的關(guān)鍵是樹種選擇和林地條件的改善。

在立地條件一般的林地，選擇光皮樺、檫木、馬褂木、錐栗、楓香等速生陽性闊葉樹種造林，充分利用其在荒山或采伐跡地上拓展生態(tài)位的能力，迅速填補(bǔ)空白生態(tài)位，充分利用跡地暫時(shí)富集的養(yǎng)分，改善林地環(huán)境，適當(dāng)配以較高的初植密度，促進(jìn)跡地快速郁閉成林。由于這類樹種為生態(tài)位衰退種，在恢復(fù)過程中可在8～12年和20～25年后分別間伐先鋒落葉闊葉樹種25%，間伐后在林中補(bǔ)植木荷、青岡、楠木等中后期常綠闊葉樹種形成結(jié)構(gòu)合理的混交林復(fù)合群落。

在立地條件較好的林地，選擇光皮樺、檫木、馬褂木、錐栗、楓香等落葉闊葉樹種作為主要樹種，選擇木荷、青岡、多脈青岡、細(xì)葉青岡、楠木、栲樹等常綠闊葉樹種為伴生樹種，營造落葉闊葉樹種與常綠闊葉樹種的混交林。20～40年后樹種間競(jìng)爭(zhēng)加劇，這時(shí)運(yùn)用相應(yīng)的人工措施減少相同生態(tài)習(xí)性或相同生活型樹種間的生態(tài)位重疊，保留那些在恢復(fù)中后期能共同分享生態(tài)位空間的樹種，優(yōu)化群落樹種間生態(tài)位配置，打破生態(tài)位重疊所隱含的利用性競(jìng)爭(zhēng)，如間伐去除非目的樹種，擇伐部分成熟木和劣質(zhì)木，騰出生態(tài)位為目的樹種的生態(tài)位拓展創(chuàng)造適宜的生境條件，以充分利用環(huán)境資源，提高森林生產(chǎn)力。人工造林后要及時(shí)撫育并調(diào)節(jié)混交樹種比例，將混交樹種控制在30%～50%。立地條件差或水土流失嚴(yán)重的造林地，適當(dāng)提高灌木樹種的比例。

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（責(zé)任編輯：唐 嵐）