浙江省兩種典型落葉經(jīng)濟(jì)林生態(tài)恢復(fù)技術(shù)

郭 峰，李 鋼，王惠麗，梅道亮，王 冉，楊思思

（1.安吉縣水利局，浙江 安吉 313300；2.浙江廣川工程咨詢有限公司，浙江 杭州 310020）

1 問題的提出

森林是地球陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體，也是地球上人類最重要的資源之一。根據(jù)第八次全國森林資源清查，我國森林資源總體表現(xiàn)為森林面積持續(xù)增加、林地質(zhì)量逐步提升、生態(tài)功能不斷增強(qiáng)的良好發(fā)展趨勢(shì)[1]。然而，與全球平均覆蓋率31.00%的水平相比，我國森林覆蓋率21.60%仍然較低，人均占有森林面積只有世界人均的1/4[2]?？傮w上，我國森林資源總量還應(yīng)持續(xù)增加，森林質(zhì)量應(yīng)進(jìn)一步提高，森林資源分布不均及結(jié)構(gòu)不合理的現(xiàn)狀仍然突出[3]。

浙江省地處中國東南沿海，屬于典型的亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，適宜森林生長。根據(jù)2015年浙江省森林資源及其生態(tài)功能價(jià)值公告：全省森林覆蓋率為59.50%，位居全國前列。在組成上，喬木林林地面積比例占64.77%，經(jīng)濟(jì)林占13.15%。但在活立木蓄積量上，經(jīng)濟(jì)林只占4.79%。這表明經(jīng)濟(jì)林的林地生態(tài)環(huán)境水平較低。經(jīng)濟(jì)林是以生產(chǎn)果品、食用油料、工業(yè)原料和藥材等產(chǎn)品為主的一類森林。由于經(jīng)營者過分追求經(jīng)濟(jì)利益，人為翻耕和全面清除林下雜草，導(dǎo)致地表裸露程度高，在強(qiáng)降雨條件下，加劇了林地水、土、肥的流失。土壤性質(zhì)的惡化又抑制了經(jīng)濟(jì)林的生長，呈現(xiàn)水土流失 — 土壤性質(zhì)惡化 — 植被生長不良 — 林地環(huán)境下降的惡性循環(huán)。根據(jù)2014年浙江省水土流失復(fù)核結(jié)果，全省園地經(jīng)濟(jì)林地水土流失面積1 488.58 km2，占總水土流失面積的16.04%。經(jīng)濟(jì)林人為翻耕、除草等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)頻繁，使得林地水土流失強(qiáng)度高于其他類型的土地，由此造成的環(huán)境危害也較為嚴(yán)重，是水土流失綜合治理的重點(diǎn)和難點(diǎn)[4]。

經(jīng)濟(jì)林水土流失治理不同于其他林地，在治理林地水土流失的同時(shí)，還必須兼顧林農(nóng)經(jīng)濟(jì)收入，即必須協(xié)調(diào)生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益之間的關(guān)系。本研究在現(xiàn)有治理經(jīng)驗(yàn)以及試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，以浙江省山核桃和板栗落葉經(jīng)濟(jì)林為對(duì)象，總結(jié)了適用于2種落葉經(jīng)濟(jì)林的生態(tài)恢復(fù)技術(shù)，以期為改善經(jīng)濟(jì)林生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)林水土流失治理，保障經(jīng)濟(jì)林良好發(fā)展提供參考。

2 山核桃林

2.1 山核桃林基本狀況

為了便于山核桃的采收，許多地方的林農(nóng)會(huì)將林下雜草全部除盡，造成土壤表面裸露。在此期間遇到暴雨，林地徑流沖刷形成大量沖溝，土壤流失量劇增，土壤侵蝕程度均在中強(qiáng)度以上，土壤流失模數(shù)可達(dá)3 500 t/km2以上[5]，嚴(yán)重影響表層土壤功能。一些林地土壤侵蝕程度非常高，土壤十分貧瘠，石礫含量高，巖石裸露；土壤有機(jī)質(zhì)含量低，N、P、K等植物生長的必須元素流失比較嚴(yán)重。在臨安山核桃主產(chǎn)區(qū)，水土流失明顯的林分占山核桃林總面積的70%以上，而水土流失嚴(yán)重的林分占總面積的35%以上[6]。山核桃地表裸露林速效養(yǎng)分和有機(jī)質(zhì)的流失量是有地表覆蓋的1.7倍和1.4倍以上[7]?；謴?fù)和重建山核桃林下植被是治理山核桃林水土流失的重要措施之一。對(duì)山核桃林地實(shí)行封育，嚴(yán)禁施用高殘留以及內(nèi)吸除草劑，推廣林下覆蓋，減少林下地表擾動(dòng)次數(shù)，積極推廣林下套種耐陰植物等。同時(shí)，為改善林地生態(tài)條件，增加土地利用率，提倡通過混交改造山核桃純林。

2.2 山核桃林水土保持生態(tài)恢復(fù)模式

2.2.1 山核桃+綠肥（植草）

在山核桃林下套種豆科、禾本科等綠肥植物，如大巢菜、紫云英、紫穗槐等。草本植物和山核桃可以形成生態(tài)位互補(bǔ)，山核桃根系較深，吸收深層土壤養(yǎng)分，草本根系較淺，主要吸收表層土壤養(yǎng)分；豆科草本還可通過固氮功能為山核桃提供氮素；草本覆蓋地表，提高了土壤的保水保肥能力。通過林下植草可以改善林地環(huán)境，促進(jìn)山核桃林的可持續(xù)發(fā)展。

（1）山核桃 + 大巢菜。山核桃樹一般10 — 11月落葉，至第2年5月才形成茂密的樹冠，長達(dá)8個(gè)月的時(shí)間坡面基本無覆蓋，期間林地光照充足。大巢菜9 — 10月播種，第2年6月氣溫上升后自然枯死。這與山核桃有很好的光照互補(bǔ)性。同時(shí)，大巢菜固氮能力強(qiáng)，生物量大，可以形成5 ～ 8 cm的草被覆蓋地表，發(fā)揮其保水蓄水的作用。大巢菜播種量45 kg/hm2。

（2）山核桃 + 紫云英。紫云英為豆科多年生綠肥植物，其對(duì)土壤條件要求不高，自然繁殖能力較強(qiáng)。該植物夏季自然死亡，物候期與山核桃互補(bǔ)性，9月播種出苗，5月自然死亡，既能夠充分利用山核桃落葉期的林下光照，又避開山核桃采收季節(jié)。紫云英播種量37.5 kg/hm2。

（3）山核桃 + 紫穗槐。紫穗槐為豆科類植物，可作綠肥和飼料。其抗逆性強(qiáng)和萌孽能力強(qiáng)，根系發(fā)達(dá)，屬于水土保持優(yōu)良植物品種。根據(jù)林地環(huán)境可采用不同方法套種：①網(wǎng)格狀種植：適用于幼林地，按株行距50 cm×50 cm種植成網(wǎng)格狀，幼樹在網(wǎng)格中心。②水土保持林帶：在坡度25°以上的林地內(nèi)，每隔10 m沿等高線多株橫向種植5行，株行距50 cm×50 cm，行與行之間的苗株呈品字型排列，連接成帶寬約2 m的叢狀茬帶，形成植物籬笆。這種措施可以減緩地表徑流速率，攔截坡面徑流挾帶的泥沙，起到良好的保土作用。同時(shí)，紫穗槐發(fā)達(dá)的根系可以起到固結(jié)土壤的作用。③陡坡強(qiáng)化種植：在坡度超過35°的林中空地區(qū)域可成片種植，株行距30 cm×30 cm，以快速形成防護(hù)措施。

2.2.2 山核桃+經(jīng)濟(jì)植物

在山核桃林下套種經(jīng)濟(jì)植物可以形成復(fù)層混交林，在確保山核桃健康生長的同時(shí)取得額外收入。適宜套種的經(jīng)濟(jì)植物有筍用竹、茶葉、油茶、楊桐等。

（1）山核桃 + 筍用竹。在山核桃林下種植個(gè)體相對(duì)矮小的早竹、高節(jié)竹、石竹等竹類經(jīng)濟(jì)植物，一方面能增強(qiáng)蓄水保土能力，改善林分生態(tài)環(huán)境，另一方面可以提高經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)調(diào)查，山核桃林下套種小竹筍產(chǎn)量約為9.0 t/hm2，產(chǎn)值達(dá)在1.0萬元/hm2以上，而山核桃平均產(chǎn)量約4.5 t/hm2，平均產(chǎn)值在6.3萬元/hm2以上。

（2）山核桃 + 茶樹。在山核桃林下套種灌木型茶樹，茶樹多行種植于山核桃行間，可以充分利用茶樹與山核桃的常綠與落葉、淺根性與深根性、灌叢型與喬木型以及兩者在生產(chǎn)季節(jié)上的差異性。該模式可以有效減輕山核桃林地的水土流失，增強(qiáng)山核桃林地的生態(tài)功能。早期山核桃植株小，占用空間少，不影響茶葉產(chǎn)量，前期以茶葉收入為主。隨著山核桃林分的形成，雖然茶葉產(chǎn)量逐漸下降，但山核桃進(jìn)入生產(chǎn)期，山核桃收入高于茶葉的損失，因此總收入也將提高。

（3）山核桃 + 油茶。在25°以下的山核桃林陽坡和半陽坡套種油茶，可以使落葉后的山核桃林分仍然是滿目綠色。該種模式可以使山核桃林的水土保持得到明顯改善，并取得較為顯著的經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)未投產(chǎn)林分套種油茶，可采取塊狀或點(diǎn)狀套種，單條或雙條栽植方式，單條株行距4.0 m×5.0 m；雙帶間距5.0 m，帶寬1.5 m，每帶種植2行，株距2.0 m，種植密度約525株/hm2；對(duì)投產(chǎn)山核桃林分，可以通過移植或砍除，種植密度約250株/hm2，以改善林內(nèi)生態(tài)條件。

（4）山核桃 + 楊桐。楊桐是一種散生的常綠小喬木，其枝葉是日本焚香拜佛的祭祀用品，每年需從我國大量進(jìn)口，經(jīng)濟(jì)價(jià)值高。楊桐喜生于濕潤、肥沃、蔽陰之地，是林下栽培的優(yōu)良植物之一。楊桐可以多行帶狀插植于山核桃林中，起到改善林地植被結(jié)構(gòu)和保持水土的作用。利用山核桃喜陽和楊桐喜陰的生物學(xué)和生態(tài)學(xué)特性，通過上層山核桃的庇蔭作用，促進(jìn)下層楊桐的生長。楊桐也是很好的防火植物，采用該模式有利于減少森林火災(zāi)。楊桐2 a生平均株高65 cm，平均冠幅55 cm，當(dāng)年新稍平均長度12 cm，每株平均新稍量55 ～ 60支；8年生單株楊桐可收入50元，產(chǎn)值可達(dá)4.5萬元/hm2。

2.2.3 山核桃+藥材

在山核桃林地套種偏陰性藥材植物，如石蒜、紫萁、白術(shù)、山茱萸等，不僅可以起到一定的水土保持作用，還能改善林地結(jié)構(gòu)和增加經(jīng)濟(jì)收入。林木為藥材提供庇蔭條件，以防夏季烈日高溫傷害，合理的林藥復(fù)合經(jīng)營，有利于改良土壤理化性狀，增加土壤肥力，促進(jìn)林木速生。以套種石蒜為例，林下種植株行距30 cm×30 cm，充分利用石蒜與山核桃的季節(jié)互補(bǔ)特點(diǎn)，美化林地秋冬季景觀。該模式充分利用山核桃林冠大，庇蔭、降溫效果好，石蒜喜濕怕旱，喜溫但不耐高溫，喜陰而不耐強(qiáng)光等特點(diǎn)，形成互補(bǔ)優(yōu)勢(shì)。石蒜矮小、根系淺，而山核桃則根系深，從而使兩者達(dá)到立體復(fù)合效果，不會(huì)對(duì)山核桃產(chǎn)生影響。2 ～ 3 a后可采收石蒜出售，經(jīng)濟(jì)效益可達(dá)到3.0萬元/hm2。

2.2.4 山核桃+農(nóng)作物

山核桃林下套種農(nóng)作物，例如野油菜也是比較理想的生態(tài)經(jīng)營模式。8月中下旬至9月初，山核桃采收前撒播，也可在2月上旬春播，播種量37.5 kg/hm2。野油菜適應(yīng)性好，繁殖能力強(qiáng)，一次播種多年收益，當(dāng)年生長快，秋冬季節(jié)快速形成綠色覆蓋，并且春季開花呈金黃色，可改善山核桃林的景觀效果。另外，野油菜主根粗壯發(fā)達(dá)，能深入土壤30 cm，腐爛后可作有機(jī)肥，形成的根孔增加了土壤蓄水能力。野油菜產(chǎn)量3.3 t/hm2，收益達(dá)到1.65萬元/hm2。

3 板栗林

3.1 板栗林基本狀況

板栗為殼斗科栗屬落葉高大喬木樹種，是中國著名的木本糧食樹種，果實(shí)含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，可做副食或代替主食。浙江省為華東重要板栗產(chǎn)區(qū)之一，板栗多分布在海拔500 m以下的低山丘陵區(qū)，其適應(yīng)性強(qiáng)、耐干旱瘠薄，栽培面積在780 km2以上[8]。其果實(shí)深受群眾喜愛，是浙江省山區(qū)農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入的重要來源。板栗根系發(fā)達(dá)，本身水土保持功能較強(qiáng)，如板栗園地表徑流量和泥沙量均明顯低于馬尾松侵蝕林地，只有馬尾松侵蝕林地的10% ～ 20%[9]。但由于經(jīng)營者造林時(shí)，希望板栗園能早產(chǎn)豐收，造林密度較大，頻繁翻耕、施肥、除草等，導(dǎo)致林地郁閉度高，但地表植被稀疏。板栗樹成年后需要進(jìn)行間伐，由于地面缺少低矮植被覆蓋，雨季遭受降雨濺蝕的面積較大，加劇了林地土壤侵蝕[10]。根據(jù)板栗的生長特性及生態(tài)特征，以及現(xiàn)狀板栗種植密度和經(jīng)營狀況，宜采取植物措施對(duì)板栗園的水土流失進(jìn)行治理，板栗林混交茶樹、毛竹、香榧、楊梅等植物不僅經(jīng)濟(jì)效益顯著，還可有效滯留降水，減緩林內(nèi)降雨過程，起到重新分配林內(nèi)降雨的作用；同時(shí)由于枝葉的阻擋作用，降低了雨滴擊濺地表的能量，從而有效減少林地水土流失。

3.2 板栗林水土保持生態(tài)恢復(fù)模式

3.2.1 板栗+茶樹

板栗林套種茶樹在浙江大部分山區(qū)都有實(shí)施，水土保持效果較好，也被群眾廣泛接受。板栗套種茶樹，兩者在立體空間結(jié)構(gòu)上形成互補(bǔ)，板栗根系較深，茶樹根系較淺，根系在土壤中具有明顯的層次分布，增加了土壤中的根系密度，起到網(wǎng)絡(luò)土壤的作用。同時(shí)，板栗林下的光照強(qiáng)度小、氣溫低、空氣濕度大，對(duì)茶樹的生長有益。茶樹進(jìn)入采摘期后，樹冠枝葉密集，盡管其對(duì)大氣降水的截留量不及喬木，但作為常綠灌木，茶樹較板栗等落葉喬木在改善種植園冬季景觀方面和增加降水入滲、保持水土方面，都具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

3.2.2 板栗+楊桐

該模式利用了板栗喜陽、楊桐喜陰的生物學(xué)和生態(tài)學(xué)特征，通過上層板栗樹的庇蔭作用，促進(jìn)下層楊桐的生長，既能起到保護(hù)生態(tài)、防治水土流失的作用，又能增加林農(nóng)收入，達(dá)到林相改造的效果。楊桐多行插播于板栗林中，插植間距1.0 m×1.0 m。套種后的板栗林可增加1.5萬元/hm2以上的純收入。

3.2.3 板栗+日本莽草

日本莽草為八角茴香科八角屬常綠灌木或小喬木，因其葉片散發(fā)自然香味，干燥后磨粉制香，在日本用于供神。在土層深厚、有機(jī)質(zhì)豐富、土壤結(jié)構(gòu)疏松、微酸性的砂質(zhì)壤土，坡度小于20°的板栗林中可以套種日本莽草，采用隔行種植，套種株行距1.0 m×1.5 m。

3.2.4 板栗+紅茴香

紅茴香為八角科八角屬常綠灌木或小喬木，在我國分布較為廣泛，葉綠花紅，可栽培為觀賞和經(jīng)濟(jì)植物。葉、果含芳香油，可作香料，亦可入藥。紅茴香屬于陰性植物，喜土層深厚、排水良好、腐殖質(zhì)豐富、土壤結(jié)構(gòu)疏松的沙質(zhì)壤土，適宜在浙江板栗林下進(jìn)行仿生栽培。上層有板栗遮陰或側(cè)方遮陰，這種半陰濕潤的環(huán)境可以滿足紅茴香對(duì)生長環(huán)境的需要。

3.2.5 板栗+樹參

樹參為五加科常綠小喬木或灌木，弱陽性植物，較為稀疏的林冠下能正常生長。樹參的嫩稍、嫩葉芽或嫩幼葉均可以作為森林蔬菜炒食、涼拌等，脆嫩可口，營養(yǎng)豐富，樹參的根、枝葉均可入藥。在土層深厚、有機(jī)質(zhì)豐富、土壤結(jié)構(gòu)疏松、微酸性的沙質(zhì)壤土，坡度小于20°的板栗林下套種。根據(jù)板栗林不同密度，樹參栽植密度可選擇2.0 m × 1.0 m 或 2.0 m × 2.0 m。

4 結(jié) 語

近年來，在政府的幫助下，浙江省山區(qū)農(nóng)民“靠山吃山”，利用山區(qū)環(huán)境和土地資源優(yōu)勢(shì)，大力發(fā)展山核桃、板栗等經(jīng)濟(jì)林，試圖摸索一條帶動(dòng)山區(qū)農(nóng)民致富和地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的快捷之路。然而經(jīng)濟(jì)林往往被栽種在土層瘠薄的陡坡地上，同時(shí)受傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式和群眾環(huán)境保護(hù)觀念淡薄的影響，在當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)林開發(fā)建設(shè)中，忽視水土保持工作，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)林地大面積發(fā)生嚴(yán)重的水土流失。雖然政府高度重視水土流失防治工作，經(jīng)濟(jì)林水土流失防治措施也得到逐步落實(shí)，但大多數(shù)處于初步建設(shè)階段，治理體系還不夠健全。因此，探索經(jīng)濟(jì)林地綜合治理措施是經(jīng)濟(jì)林地防治水土流失亟待解決的問題。

本研究以森林生態(tài)學(xué)、植物經(jīng)濟(jì)學(xué)、水土保持學(xué)、生態(tài)系統(tǒng)理論學(xué)等基礎(chǔ)，注重生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益相結(jié)合，通過實(shí)踐研究和社會(huì)調(diào)查，基于水土保持生態(tài)建設(shè)提出2種典型落葉經(jīng)濟(jì)林的植被生態(tài)恢復(fù)技術(shù)。這些技術(shù)已經(jīng)在實(shí)踐中逐步應(yīng)用，并在一定程度上改善了經(jīng)濟(jì)林區(qū)的生態(tài)環(huán)境，為可持續(xù)利用水土資源和提高經(jīng)濟(jì)林產(chǎn)量和品質(zhì)提供技術(shù)。有利于區(qū)域水土流失綜合防治技術(shù)體系的形成，也可為其他地區(qū)經(jīng)濟(jì)林水土流失防治提供示范。

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