日照市大沙洼林場特殊及珍稀林木培育效果分析

葛文華，姜慶娟，孫立民

(1.山東省日照市國有大沙洼林場；2. 山東省日照市嵐山區(qū)高興鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務中心，山東 日照 276800； 3.山東農(nóng)業(yè)大學，山東 泰安 271000)

特殊及珍稀林木是十分重要的植物種質(zhì)資源，在維護物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)平衡，保障國家食品飲品、健康醫(yī)療、能源化工等戰(zhàn)略安全方面具有十分重要的作用。改善和保護林木生長環(huán)境條件，促進其健壯生長與繁殖，擴大特殊及珍稀林木種群數(shù)量，是林地資源經(jīng)營管理的主要任務和內(nèi)容之一。日照市國有大沙洼林場林地是在沿海灘涂上營建的、以防風固沙、保護生態(tài)為主要目的的生態(tài)公益林，近年來也發(fā)展成為魯南地區(qū)重要的景觀林帶。

多年來，大沙洼林場在林地經(jīng)營管理中對林地進行了以間伐、砍灌等為主要方式的管護，取得較好成效。2016年實施中央預算內(nèi)林業(yè)基本建設項目過程中，在繼續(xù)進行森林撫育、選用適宜樹種營建生態(tài)景觀林等技術管理的同時，對撫育效果進行了調(diào)查、測定與評估，以期給今后選擇和制定更科學、合理、經(jīng)濟的林分經(jīng)營技術管理措施提供參考和依據(jù)。

1 大沙洼林場林地概況

大沙洼林場位于山東省日照市東港區(qū)海濱北部，瀕臨黃海，南距日照市15 km，地理坐標為北緯35°31′～35°34′，東經(jīng)119°36′～119°38′，面積786.7 hm2。林場屬暖溫帶濕潤季風區(qū)大陸性氣候，由于受海洋的調(diào)節(jié)，具有多風、濕度大、雨量適中、氣候宜人，四季分明，雨熱同季，春暖、夏涼，秋暖、冬寒等氣候特點，年均氣溫12.2 ℃，夏季平均氣溫23.9 ℃，冬季平均氣溫0.5 ℃。林場年均降水量868.5 mm，年平均相對濕度72%， 無霜期213 d，地勢平坦，土地為鹽堿地，多為砂壤土，持水力弱，淋溶作用強，pH值5～6。地帶性植被為暖溫帶落葉闊葉林，現(xiàn)有林地主要為人工林，主要有黑松常綠針葉林，水杉、池杉落葉針葉林，楊樹+刺槐+紫穗槐闊葉混交林等。黑松林1964-1966年營造，林相整齊，樹高9～12 m，平均胸徑12 cm，郁閉度0.7，冠高比35～23，初植密度1560株·hm-2，林下伴生有紫穗槐、茅草、結(jié)縷草、莆草、野菊花等。水杉林1975-1976年營造，林相整齊，平均高度30 m 左右，池杉平均高度20 m左右，平均胸徑水杉25 cm、池杉20 cm，郁閉度0.8～0.9，冠高比12～23，初植密度1 800株·hm-2。林冠線整齊，林下萱草、鬼針草、二月蘭較多。

2 林地撫育技術

2.1 撫育強度

施工前林分密度：黑松林，3 330株·hm-2；水杉林，2 490株·hm-2。

撫育強度：黑松林，撫育強度控制在10%以內(nèi)，修枝后保留冠干比3∶2，撫后密度2 490株·hm-2；水杉林，撫育強度控制在7.1%～8.8%，撫后密度為1665株·hm-2。

2.2 改培方式與關鍵技術

2.2.1 打號 根據(jù)“伐劣留優(yōu)、去弱留強、去稠留勻”的原則。疏伐前，先將彼此有密切聯(lián)系的林木劃分成若干植生組，并進行打號標記，伐除有害木，保留優(yōu)良木、有益木和適量的草本、灌木及藤蔓。

2.2.2 伐樹、打枝 對確定的采伐木進行采伐，要求伐樁高度不超過5 cm，切口盡量貼近地面，越低越好?？刂品涞孤浞较?，避免砸傷保留木。打枝時，將伐倒木的全部枝丫從根部開始向梢頭依次打枝，緊貼樹干表面進行砍枝。

2.2.3 修枝 修枝在早春和晚秋進行，強度不大，對林分內(nèi)側(cè)枝自然死亡較多的樹木，修枝高度不超過樹高的1/2；對自然整枝較強、側(cè)枝自然死亡較少的樹木，修枝高度不超過樹高的1/3。修枝緊貼樹干，不留樁。

2.2.4 林地清理 在林分撫育過程中，對林地內(nèi)所砍、所伐的林木要確保物盡其用，避免價值折損；對沒有利用價值的作業(yè)剩余物，按照林業(yè)有害生物防治、森林防火、生態(tài)景觀和生態(tài)保護等要求，及時、集中進行清理，確保林地衛(wèi)生，并運離林區(qū)，以免引起森林火災和滋生林木病蟲害。

3 林地撫育效果調(diào)查方法

選擇有代表性的地段設置樣地，共設置調(diào)查樣地7個，其中黑松林撫育樣地2個(編號HF1、HF2)、對照(不撫育)樣地2個(編號HW1、HW2)，水杉林撫育樣地2個(編號SF1、SF2)、對照(不撫育)樣地1個(編號SW1)；樣地面積20 m×20 m。調(diào)查時對樣地內(nèi)每個喬木進行逐個觀察測定，項目包括樹種、株數(shù)、樹高、胸徑、枝下高等；同時在每個樣地內(nèi)設置3個灌木樣方，樣方面積5 m×5 m，觀察測定樹種、蓋度、株數(shù)、株高等；同時在每個灌木樣方中心設置1個草本樣方，面積1 m×1 m，測定項目內(nèi)容與灌木相同。

4 林地撫育效果分析

4.1 撫育對林木樹形的影響

由表1可看出，撫育對林木樹高、胸徑、冠幅、枝下高等樹形指標都有不同程度的影響。

4.1.1 黑松林 撫育后黑松林平均樹高為9.78 m，比對照(7.19 m)增高2.59 m、提升36.0%，同時樹高平均變異系數(shù)由29.56%降低為7.28%；撫育后黑松林平均胸徑為17.69 cm，比對照(11.84 cm)增高5.85 cm、提升49.5%，胸徑平均變異系數(shù)由30.89%降低為27.00%；撫育后黑松林平均冠幅為6.07 m，比對照(5.88 m)增高0.19 m、提升3.0%，同時冠幅平均變異系數(shù)由10.76%上升為13.25%；撫育后黑松林平均枝下高為4.24 m，比對照(2.49 m)增高1.75 m，同時枝下高平均變異系數(shù)由28.40%降低為20.02%；表明撫育后平均樹高、胸徑、冠幅、枝下高等增加，且林木的樹高、胸徑、冠幅更為均一、整齊，而不同林木之間冠幅變化增加，這可能是由于間伐撫育后林分平均個體生長空間增大，與撫育間伐木相鄰的植株就可能會為得到更多光照且具備了更大的空間而迅速擴展冠幅，加大了與非相鄰木的差別。

表1 大沙洼林場改培林效果分析

4.1.2 水杉林 撫育后水杉林平均樹高為17.60 m，比對照(12.70 m)增高4.90 m，樹高平均變異系數(shù)由21.37%降低為8.73%；撫育后水杉林平均胸徑為21.29 cm，比對照(20.01 cm)增加1.28 cm，胸徑平均變異系數(shù)由11.58%上升為20.30%；撫育后水杉林平均冠幅為5.55 m，比對照(6.35 m)降低0.80 m，同時冠幅平均變異系數(shù)由12.50%降低為10.93%；撫育后水杉林平均枝下高為6.42 m，比對照(7.26 m)降低0.84 m，同時枝下高平均變異系數(shù)由23.07%降低為15.76%；表明撫育后平均水杉林樹高、胸徑增加，冠幅、枝下高降低，林木樹高、冠幅和枝下高的整齊一致度增加，胸徑的整齊一致度降低。這可能是由于間伐撫育時主要以樹高和冠幅為指標，在密度、均勻度等滿足撫育目的的條件下首先間伐了高度較低、冠幅較大的植株。

4.2 撫育對林木材積和蓄積的影響

4.2.1 黑松林 黑松林撫育后平均材積為0.11 m3，比對照(0.04 m3)提高160.7%，平均蓄積量為68.55 m3·hm-2，比對照(26.40 m3·hm-2)提高160.4%。表明撫育可大幅提高黑松林林木材積生長量和林地蓄積量，是提高林地生產(chǎn)力的有效技術措施。

4.2.2 水杉林 水杉林撫育后平均材積為0.23 m3，比對照(0.14 m3)提高64.28%，平均蓄積量為132.28 m3·hm-2，比對照(82.80m3·hm-2)提高59.76%。表明撫育也可大幅提升水杉材積生長量和林地蓄積量。

4.3 撫育對林下植物群落結(jié)構(gòu)和物種多樣性的影響

4.3.1 黑松林 與自然生長(對照)相比，黑松林經(jīng)砍灌撫育后，林下灌木層優(yōu)勢種由紫穗槐或野薔薇變?yōu)樽纤牖保樯N種類也發(fā)生了變化，常見種野薔薇、石榴等消失或很少，灌木層平均高度、蓋度、密度、生物量等都大幅下降；草本層優(yōu)勢種由狗尾草變?yōu)檠蚝硬荩荼緦拥母叨?、蓋度、密度、生物量、種類數(shù)量(S)、Shannon指數(shù)、Simpson指數(shù)等都有一定程度的升高(表2)。這是由于砍灌抑制了灌木的生長，為草本層生長提供了較好的光照和空間環(huán)境。

4.3.2 水杉林 與自然生長(對照)相比，水杉林經(jīng)砍灌撫育后，林下灌木層盡管優(yōu)勢種種類沒有變化，依然是野薔薇，但灌木層的伴生種種類發(fā)生了變化，灌木層的高度、蓋度、密度等都大幅下降；草本層優(yōu)勢種由蕨類變?yōu)樗|草等，草本層的蓋度、密度、種類數(shù)量(S)、Shannon指數(shù)、Simpson指數(shù)等都有一定程度的升高(表2)。表明砍灌在抑制灌木生長，為草本層生長提供較好光照和空間環(huán)境的同時，可提高草本植物的種類及其固土能力。

5 結(jié)論與討論

(1)大沙洼林場對已進入成熟階段、生長緩慢的人工黑松林和水杉林采取間伐、修枝、清灌等措施進行撫育，可以提高林地林木平均樹高、胸徑和材積、蓄積，降低灌木種類數(shù)量及其生長量，增加草本植物種類及其生長量，有效改善林地衛(wèi)生狀況和林木生長條件，延緩林地衰退，提高林地生產(chǎn)力和景觀質(zhì)量,與黃土高原人工刺槐林[1]、秦嶺山地針葉、闊葉、針闊混交天然林[2-3]人工撫育效果一致。間伐、修枝、清灌等是該地衰退人工黑松林和水杉林撫育的有效措施，可大力推廣。

表2 不同林分林下植物群落結(jié)構(gòu)和物種多樣性

(2)與混交林相比，人工純林容易導致林地養(yǎng)分衰退、土壤理化性質(zhì)惡化、樹木個體競爭增強[4-7]，引起人工純林衰退早、生產(chǎn)力低、生物多樣性小、群落穩(wěn)定性差、病蟲害易于發(fā)生和傳播擴散等問題[8-10]。為進一步提高人工林的穩(wěn)定性和抗逆性，延長林地較高生產(chǎn)力和高質(zhì)量景觀，降低經(jīng)營管理成本，在進行間伐撫育的同時，可根據(jù)樹種的生物學特征特性，樹形、葉色等景觀特征，在試驗、示范取得成功基礎上，選擇、栽植不同的優(yōu)良樹種進行較大面積的混交改造。