塞罕壩生態(tài)建設(shè)歷程與可持續(xù)經(jīng)營(yíng)作業(yè)法

常偉強(qiáng)

摘 要：塞罕壩建場(chǎng)55年來(lái)，在生態(tài)建設(shè)上取得了舉世矚目的成就。該文對(duì)塞罕壩地區(qū)生態(tài)建設(shè)階段進(jìn)行了劃分，對(duì)建場(chǎng)以來(lái)森林資源增長(zhǎng)情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，分析了塞罕壩森林狀況，將森林類(lèi)型劃分為落葉針葉林、常綠針葉林和闊葉林3種，并從森林類(lèi)型、利用方向設(shè)計(jì)了白樺天然次生林向針闊混交林演替經(jīng)營(yíng)擇伐作業(yè)法、樟子松大徑材群團(tuán)狀擇伐作業(yè)法、華北落葉松生態(tài)文化林目標(biāo)樹(shù)單株擇伐作業(yè)法、華北落葉松人工純林向異齡復(fù)層混交林演替經(jīng)營(yíng)擇伐作業(yè)法4種森林經(jīng)營(yíng)作業(yè)法。

關(guān)鍵詞：塞罕壩；生態(tài)建設(shè)；可持續(xù)經(jīng)營(yíng)；作業(yè)法

中圖分類(lèi)號(hào) F326.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2018）20-0006-4

20世紀(jì)初期，由于塞罕壩地區(qū)不合理的人類(lèi)開(kāi)發(fā)利用，導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)植被嚴(yán)重破壞，自1962年國(guó)家在此組建了國(guó)有林場(chǎng)后，塞罕壩人充分發(fā)揚(yáng)“牢記使命、艱苦創(chuàng)業(yè)、綠色發(fā)展”塞罕壩精神，實(shí)現(xiàn)了荒山變林海的綠色奇跡，成為了全國(guó)生態(tài)文明建設(shè)的生動(dòng)范例，被聯(lián)合國(guó)授予“2017地球衛(wèi)士·行動(dòng)與激勵(lì)獎(jiǎng)”稱號(hào)。塞罕壩的生態(tài)建設(shè)歷程和建設(shè)成效如何，以及塞罕壩今后森林如何經(jīng)營(yíng)是一項(xiàng)重要課題。

1 研究地概況

塞罕壩林場(chǎng)地處內(nèi)蒙古高原南緣，位于華北平原向內(nèi)蒙古高原過(guò)渡地帶，氣候上處于半濕潤(rùn)向半干旱過(guò)渡地帶，植被分布上是從森林向草原過(guò)渡。屬寒溫性大陸季風(fēng)氣候，年均氣溫-1.2℃，極端最高氣溫33.4℃（2000年），極端最低氣溫-43.3℃（2010年）；無(wú)霜期短，不穩(wěn)定，年均59d；年均降水量452mm，主要集中于6—8月份；年均6級(jí)以上的大風(fēng)日數(shù)68.7d，最多年份達(dá)114d；土壤以灰色森林土、棕壤土和風(fēng)沙土為主；林區(qū)植物種類(lèi)相當(dāng)豐富，有維管植物81科、295屬、603種。

2 經(jīng)營(yíng)歷程

2.1 人為破壞階段 清末，由于政治腐敗，國(guó)力衰退，開(kāi)圍募民、墾荒伐木，加之連年戰(zhàn)火，至20世紀(jì)中葉，塞罕壩地區(qū)的原始森林已蕩然無(wú)存，淪為一片荒原。

2.2 塞罕壩林場(chǎng)建立階段 1961年，原國(guó)家林業(yè)部決定在塞罕壩建立中華人民共和國(guó)林業(yè)部直屬承德塞罕壩機(jī)械林場(chǎng)；1962年，原國(guó)家林業(yè)部下達(dá)《關(guān)于在河北省承德專區(qū)圍場(chǎng)縣建立林業(yè)部直屬機(jī)械林場(chǎng)的通知（（62）林造慧字第12號(hào)）》文件，正式建立塞罕壩機(jī)械林場(chǎng)。1964年，國(guó)家計(jì)劃委員會(huì)以（64）計(jì)林字0452號(hào)文件批復(fù)《林業(yè)部直屬塞罕壩機(jī)械林場(chǎng)總體規(guī)劃設(shè)計(jì)方案》。建場(chǎng)任務(wù)：（1）建成華北大面積用材林基地，生產(chǎn)中、小徑級(jí)材；（2）改變當(dāng)?shù)刈匀粴夂?，保持水土，為改變京津地帶風(fēng)沙危害創(chuàng)造條件；（3）研究和積累高寒地區(qū)大面積造林和育林經(jīng)驗(yàn)；（4）研究和積累大型國(guó)營(yíng)林場(chǎng)經(jīng)營(yíng)管理經(jīng)驗(yàn)。

2.3 生態(tài)恢復(fù)階段 塞罕壩自建場(chǎng)到1982年之間，主要工作是造林，恢復(fù)當(dāng)?shù)氐纳稚鷳B(tài)系統(tǒng)。1963年，塞罕壩攻克了高寒地區(qū)落葉松山間育苗和全光育苗技術(shù)難題，解決了造林苗木外調(diào)成活率低的問(wèn)題；1964年，落葉松機(jī)械植苗造林成功；1965年，研制出鍬式植苗鍬，人工造林開(kāi)始采用“三鍬半縫隙植苗法”。1963年，塞罕壩從內(nèi)蒙古自治區(qū)紅花爾基引進(jìn)樟子松種子，開(kāi)展樟子松引種工作；1966年，樟子松引種造林試驗(yàn)獲得成功；1981年，塞罕壩調(diào)整確定西部壩上兩場(chǎng)的造林樹(shù)種以樟子松為主。到1982年，塞罕壩超額完成了建場(chǎng)總體規(guī)劃中的各項(xiàng)目標(biāo)，筑就了一道護(hù)衛(wèi)京津的綠色生態(tài)屏障。

2.4 森林質(zhì)量提升階段 自1983年之后，全場(chǎng)大規(guī)模造林基本結(jié)束，林場(chǎng)也從“以造林為主”轉(zhuǎn)入了“以營(yíng)林為主、造林為輔”階段。此階段主要是通過(guò)經(jīng)營(yíng)措施，提升森林質(zhì)量。1994年，塞罕壩機(jī)械林場(chǎng)與北京林業(yè)大學(xué)合作科研課題《塞罕壩機(jī)械林場(chǎng)落葉松人工林集約經(jīng)營(yíng)系統(tǒng)的研究》，通過(guò)專家鑒定，并應(yīng)用在塞罕壩落葉松人工林經(jīng)營(yíng)工作中，為塞罕壩森林的可持續(xù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。此階段造林任務(wù)主要是針對(duì)原來(lái)剩余純沙地、石質(zhì)山地及裸巖滁地所開(kāi)展的困難立地攻堅(jiān)造林，主要采用容器苗造林。

3 生態(tài)建設(shè)成就

根據(jù)1962年塞罕壩建場(chǎng)以來(lái)森林資源清查結(jié)果，塞罕壩林場(chǎng)森林面積和活立木蓄積量在穩(wěn)步增加。塞罕壩歷次清查森林資源動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)詳見(jiàn)圖1和圖2。

塞罕壩林場(chǎng)建立時(shí)擁有天然次生林1.3萬(wàn)hm2，1962—1982年是林場(chǎng)大規(guī)模開(kāi)展造林的階段，森林面積呈直線上升，該階段主要營(yíng)造的是落葉松純林；自1982年后塞罕壩進(jìn)入營(yíng)造并舉階段，造林面積趨于平緩，此階段主要工作是開(kāi)展森林撫育工作，提升森林質(zhì)量，提高森林的生態(tài)穩(wěn)定性，造林主要分布于西部沙地，造林樹(shù)種以樟子松為主。

塞罕壩林場(chǎng)建立時(shí)殘存的天然次生林活立木總蓄積為33.56萬(wàn)m3，1962年到1989年間因?yàn)槿斯I(yíng)造的林分多處于幼齡林，蓄積增長(zhǎng)緩慢；自1989年后以落葉松為主的人工林大面積進(jìn)入中齡林，林分進(jìn)入高生長(zhǎng)階段，根據(jù)二類(lèi)調(diào)查，1989年時(shí)，塞罕壩落葉松生長(zhǎng)率為12.6，生長(zhǎng)量為13.2m3/hm2。

4 森林資源現(xiàn)狀分析

4.1 資源現(xiàn)狀 截至2016年，塞罕壩全場(chǎng)土地總面積93440.72hm2，全部為林業(yè)用地。林地類(lèi)型見(jiàn)表1、表2。全場(chǎng)有林地面積74413.89hm2，森林覆蓋率79.7%。其中：?jiǎn)棠玖置娣e73316.41hm2，覆蓋率78.5%；國(guó)家特別規(guī)定灌木林地面積1097.48hm2，覆蓋率1.2%。

4.2.1 落葉針葉林 此森林類(lèi)型主要為華北落葉松群系（Form.Larix principis-rupprechtii）。塞罕壩原始落葉針葉林為華北落葉松，也是該區(qū)域原始森林的建群種。

4.2.2 常綠針葉林 常綠針葉林主要是白桿群系（Form.Picea meyeri）、樟子松群系和油松群系（Form.Pinus talulaeformis）。白桿群系在本區(qū)主要分布在海拔1700～1800m區(qū)域，陰坡或半陰坡；樟子松群系主要分布于壩上沙地，土壤多為沙土，為人工營(yíng)造，林下灌草稀少；油松群系主要分布在接壩山區(qū)海拔1400～1700m的陽(yáng)坡或半陽(yáng)坡，以其變種黑皮油松（P.tabulaeformis var.mukdensis）為建群種，偶雜有白樺、黑樺（Betula dahurica）、蒙古櫟（Quercus mongolica）等。

4.2.3 闊葉林 塞罕壩的闊葉林幾乎全部為天然次生林，很少有純林，主要集中分布在接壩山區(qū)海拔1400～1700m山坡，林型為散生混交或塊狀混交，郁閉度在0.5左右。伴生樹(shù)種有華北五角槭、蒙椴（Tilia mongolica）、中國(guó)黃花柳（Salix sinica）、谷柳（S.traikeusis）等。

5 可持續(xù)經(jīng)營(yíng)作業(yè)法設(shè)計(jì)

根據(jù)塞罕壩森林類(lèi)型劃分，探索實(shí)用的森林經(jīng)營(yíng)作業(yè)法，構(gòu)建復(fù)層異齡混交林。

5.1 白樺天然次生林向針闊混交林演替經(jīng)營(yíng)擇伐作業(yè)法

5.1.1 森林對(duì)象或適用條件 適用于主導(dǎo)功能為生態(tài)防護(hù)兼用材生產(chǎn)的土層較厚、立地條件較好的白樺天然次生林經(jīng)營(yíng)類(lèi)型。主要解決塞罕壩以楊樺樹(shù)為主的天然次生林單位蓄積量低、生長(zhǎng)速度慢、森林的生態(tài)景觀服務(wù)功能和經(jīng)濟(jì)價(jià)值下降的問(wèn)題。

5.1.2 目標(biāo)林相 針葉樹(shù)-白樺異齡混交林經(jīng)營(yíng)發(fā)展類(lèi)型，異齡復(fù)層針闊混交林；密度為白樺每公頃保留225株，其他針葉樹(shù)種為1665株/hm2；生長(zhǎng)周期為50年以上，目標(biāo)直徑為白樺35+cm，落葉松40+cm，云杉55+cm，樟子松50+cm，最終林分蓄積量>300m3/hm3。

5.1.3 全周期培育過(guò)程設(shè)計(jì) 主要采用近自然經(jīng)營(yíng)擇伐模式，以保障森林的近自然特性、生物多樣性和復(fù)合功能特性。通過(guò)人工手段促進(jìn)天然林的恢復(fù)，使森林進(jìn)入進(jìn)展演替（正向演替），引入多品種、多規(guī)格針葉和部分珍貴闊葉樹(shù)種，營(yíng)造復(fù)層異齡混交林，以達(dá)到調(diào)整林分密度和樹(shù)種結(jié)構(gòu)，促進(jìn)林下灌木和草本的生長(zhǎng)，加快林木生長(zhǎng)，改善次生林林分健康，培育優(yōu)質(zhì)、高效的闊葉樹(shù)大徑級(jí)材和優(yōu)良的城市綠化苗木，保證森林健康、穩(wěn)定、持續(xù)地生長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)森林經(jīng)營(yíng)的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)效應(yīng)（表3）。

5.2 樟子松大徑材群團(tuán)狀擇伐作業(yè)法

5.2.1 森林對(duì)象或適用條件 適用于主導(dǎo)功能為木材生產(chǎn)兼防風(fēng)固沙為培育目標(biāo)的樟子松人工林經(jīng)營(yíng)類(lèi)型，采用群團(tuán)狀擇伐作業(yè)。

5.2.2 目標(biāo)林相 樟子松-闊葉異齡混交林，以樟子松為主，林下天然落種更新2代樟子松，150～225株/hm3，生長(zhǎng)周期80年，目標(biāo)直徑50+cm，單位蓄積225m3/hm2。

5.2.3 全周期培育過(guò)程設(shè)計(jì) 塞罕壩區(qū)域內(nèi)分布有大面積的沙地沙丘，是內(nèi)蒙古渾善達(dá)克沙地向南的延續(xù)。為有效治理土壤日益沙化的現(xiàn)狀，塞罕壩于1963年從內(nèi)蒙古紅花爾基引種樟子松進(jìn)行固沙造林并取得了成功，目前全場(chǎng)擁有樟子松9305.32hm2，樟子松經(jīng)營(yíng)問(wèn)題是塞罕壩今后一項(xiàng)重大課題（表4）。

5.3 華北落葉松生態(tài)文化林目標(biāo)樹(shù)單株擇伐作業(yè)法

5.3.1 森林對(duì)象或適用條件 適用于主導(dǎo)功能為景觀游憩、生態(tài)文化宣傳主導(dǎo)兼顧生態(tài)、木材生產(chǎn)為培育目標(biāo)的旅游核心區(qū)和沿線落葉林經(jīng)營(yíng)類(lèi)型，采用目標(biāo)樹(shù)單株撫育擇伐作業(yè)。

5.3.2 目標(biāo)林相 華北落葉松-硬闊葉異齡混交林，為“游憩主導(dǎo)-兼顧生態(tài)-用材生產(chǎn)”的發(fā)展類(lèi)型。林內(nèi)大樹(shù)景觀，樹(shù)干筆直，個(gè)別樹(shù)木樹(shù)干異型；喬草景觀，通透性較好，林內(nèi)植被豐富。華北落葉松目標(biāo)樹(shù)直徑40+cm，其他闊葉樹(shù)胸徑45～60+cm。

5.3.3 全周期培育過(guò)程設(shè)計(jì) 塞罕壩作為“全國(guó)生態(tài)文明建設(shè)范例”，每年有大量來(lái)自全國(guó)各地的人員，來(lái)場(chǎng)參觀學(xué)習(xí)，如何用森林來(lái)宣傳“塞罕壩精神”、宣傳生態(tài)文明是塞罕壩森林經(jīng)營(yíng)需要考慮的1個(gè)問(wèn)題（表5）。

5.4 華北落葉松人工純林向異齡復(fù)層混交林演替經(jīng)營(yíng)擇伐作業(yè)法

5.4.1 森林對(duì)象或適用條件 適用于主導(dǎo)功能為生態(tài)防護(hù)，兼顧游憩、木材生產(chǎn)為培育目標(biāo)的華北落葉松人工純林，主要解決此林分存在的結(jié)構(gòu)單一、天然更新能力弱、生態(tài)功能低下等主要問(wèn)題，采用目標(biāo)樹(shù)單株撫育擇伐作業(yè)。

5.4.2 目標(biāo)林相 華北落葉松-云杉、樟子松異齡復(fù)層混交林，為“生態(tài)主導(dǎo)-兼顧游憩-用材生產(chǎn)”的發(fā)展類(lèi)型。林內(nèi)上層落葉松大徑級(jí)樹(shù)木；次林層均勻分布云杉、樟子松等樹(shù)種，下層植被茂密。華北落葉松目標(biāo)樹(shù)直徑40+cm，云杉55+cm，樟子松50+cm。

5.4.3 全周期培育過(guò)程設(shè)計(jì) 針對(duì)塞罕壩大面積單層同齡人工落葉松純林集中連片，樹(shù)種單一、林下植被少，林分穩(wěn)定性、抗逆能力和長(zhǎng)勢(shì)差，森林可觀賞性低，森林結(jié)構(gòu)亟待調(diào)整的問(wèn)題，設(shè)計(jì)此項(xiàng)作業(yè)（表6）。

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（責(zé)編：張宏民）