不煉山造林試驗分析

文/余濤養(yǎng)

0 引言

20世紀(jì)80年代以來，為營造速生豐產(chǎn)林普遍采用煉山造林方式。因在坡度大于25°的地方煉山造林容易引起地表徑流、土壤腐殖質(zhì)被沖刷、減少土壤肥力、地表草本及灌木被燒死以及容易引發(fā)火災(zāi)等問題，對生態(tài)經(jīng)濟(jì)持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展不利，煉山造林逐漸被人們所認(rèn)識。不煉山造林是一項改革傳統(tǒng)造林方式的營林措施，本文旨在研究不煉山造林的效果，為營造林推廣不煉山造林方式提供借鑒。

1 試驗地概況

本文關(guān)注的試驗地位于福建省武平縣永平鎮(zhèn)昭信村劉坑自然村山場，林業(yè)基本圖位置21林班11大班7小班，面積為6.0 hm2，屬2013年10月的皆伐跡地。伐前林分樹種組成6杉4馬，林下植被為蕨類、山花冬青等。自然氣候?qū)僦衼啛釒ШＱ笮约撅L(fēng)氣候，年平均氣溫為15.2 ℃，年均無霜期為345 d，全年日照時數(shù)為1452 h，年降水量為1515 mm，海拔在425 m～505 m范圍內(nèi)，坡度為26°，坡向為東南。土壤為紅壤，土層深厚，腐殖層厚，立地質(zhì)量等級為Ⅰ級，皆伐跡地的立地條件適宜人工造林更新。

2 試驗設(shè)計

在同一片山場進(jìn)行A、B兩套設(shè)計試驗，A處理為不煉山3.0 hm2，B處理為煉山3.0 hm2。按上部設(shè)1個區(qū)組、中部設(shè)2個區(qū)組、下部設(shè)1個區(qū)組，區(qū)劃分成4個區(qū)組（即4個重復(fù)），每1區(qū)組分成2個小區(qū)，每1小區(qū)是1個處理，4個區(qū)組的小區(qū)排列是隨機(jī)的，每個小區(qū)面積均為0.1 hm，每1個小區(qū)內(nèi)設(shè)置樣地（25.82 m×25.82 m），樣地面積為0.0667 hm2，樣地內(nèi)栽植樹種為杉木，每小區(qū)邊緣種植2排（株行距2 m）木荷作隔離帶。試驗時間為2014年1月至2018年12月。

3 營造林管理

2013年12月，對試驗區(qū)進(jìn)行全面劈雜、曬干。2014年1月上旬，對B處理小區(qū)進(jìn)行帶狀清理，條帶寬度2 m，以種植行為中心清除兩邊雜草，雜草沿等高線條帶狀堆放，四周開設(shè)防火隔離帶，并在隔離帶上先進(jìn)行挖穴整地，以防煉山跑火。2014年1月下旬對A處理小區(qū)進(jìn)行煉山。2014年2月下旬完成對各區(qū)組塊狀整地、挖穴，株行距2 m×2 m，穴規(guī)格60 cm×40 cm×40 cm；2014年3月上旬下透雨后，完成對各區(qū)組回表土、栽植，苗木來源為福建省洋口林場2.5代杉木良種培育的Ⅰ級苗，木荷苗為武平縣永平鎮(zhèn)張玉蘭戶培育Ⅰ級苗，種源為江西贛州。

造林后1年～3年，在5月和9月各撫育一次，連續(xù)撫育3年，撫育方式采用除萌、擴(kuò)穴、培土、帶狀除草，同時注意保留天然更新的幼苗、幼樹。

4 調(diào)查統(tǒng)計

4.1 用工量調(diào)查

按各造林撫育工序，統(tǒng)計各個處理工序的用工量及造林后前3年撫育工序的用工量，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

4.2 造林成活率及保存率調(diào)查

造林第一年即2014年10月25－26日和造林第3年即2016年10月25－26日，采用常規(guī)調(diào)查方法即每木調(diào)查法，肉眼判斷調(diào)查各個處理成活株數(shù)、死亡株數(shù)、保存株數(shù)，分區(qū)組、分處理統(tǒng)計。如表1、表2所示。

4.3 林木生長量調(diào)查

造林第3年即2016年10月27－29日、造林第5年即2018年的10月27－29日，采用常規(guī)調(diào)查方法即每木調(diào)查法，用鋼圍尺量測各個處理樹高、天然更新幼苗幼樹株數(shù)，用算術(shù)平均法計算各區(qū)組、各處理平均樹高，天然更新幼苗幼樹平均株數(shù)。

表1 試驗地造林成活率統(tǒng)計

表3 試驗地造林保存率統(tǒng)計

表4 試驗地造林保存率方差分析及顯著性檢驗結(jié)果

表2 試驗地造林成活率方差分析及顯著性檢驗結(jié)果

5 結(jié)果與分析

5.1 造林成活率分析

從表1可知, 不煉山造林的成活率大于煉山造林的成活率；從表2方差分析得知，不煉山造林與煉山造林的成活率之間存在極顯著差異，F(xiàn)=29.94＞F0.01=13.70。主要原因是不煉山造林的林地地被物較多，土壤蒸發(fā)量較少,保水性較強,有利于苗木生長,提高造林的成活率。

5.2 造林保存率分析

從表3可知, 不煉山造林的保存率大于煉山造林的保存率；從表4方差分析得知，不煉山造林與煉山造林的造林保存率之間存在極顯著差異，F(xiàn)=31.12＞F0.01=13.70。主要原因是不煉山造林的林地雜草生長較快、蓋度較大，對造林地苗木起到遮陰作用，促進(jìn)苗木生長，提高造林的保存率。

5.3 造林樹高生長分析

從表5可知，不煉山造林3a杉木樹高生長量小于煉山造林3a杉木樹高生長量；從表6方差分析得知，不煉山造林與煉山造林3a杉木樹高生長量之間存在極顯著差異，F(xiàn)=57.65＞F0.01=13.70；從表7可知，不煉山造林5a杉木樹高生長量與煉山造林5a杉木樹高生長量差異不明顯；從表8方差分析得知，不煉山造林與煉山造林5a杉木樹高生長量之間差異不顯著，F(xiàn)=1.54＜F0.05=5.99。其主要原因是，煉山后的地壤理化性質(zhì)改變，增加土壤孔隙度，改善土壤通氣透水能力，減少病蟲害發(fā)生的生態(tài)環(huán)境，抑制地表草灌木生長，促進(jìn)造林后前3年未成林造林地苗木生長量提高，后期因為煉山的林地蓄水保墑能力較差，影響林木生長量；而不煉山林地原生植被未受到破壞，減少地表徑流，蓄水保濕能力較強，地表草灌層蓋度較大，水份蒸發(fā)量較少，較快促進(jìn)后期林木生長量提高。

表5 試驗地造林3a樹高生長量統(tǒng)計表 單位：m

表6 試驗地造林3a樹高生長量方差分析及顯著性檢驗結(jié)果

表7 試驗地造林5a樹高生長量統(tǒng)計表 單位：m

表8 試驗地造林5a樹高生長量方差分析及顯著性檢驗結(jié)果

5.4 造林撫育用工量分析

從表9可知，不煉山造林每公頃林地清理、挖穴、栽植和造林前3年撫育各工序平均用工量分別為60 d、60 d、7 d、60 d、45 d、30 d，煉山造林每公頃造林、撫育各個工序用工量分別為30 d、60 d、7 d、45 d、45 d、45 d，不煉山造林、撫育總用工量262 d，煉山造林、撫育總用工量232 d，前者比后者高出13.04%總用工量。其主要原因是，不煉山的林地雜物需帶狀清理，造林后第一年原植被根系未受破壞，地被物雜草生長迅速，撫育難度較大，因此不煉山造林林地清理及第一年撫育用工量比煉山造林高出60.00%，但不煉山造林第3年造林地林分郁閉較早、雜草生長較少，撫育用工量比煉山造林減少33.33%。

表9 造林各工序用工量 單位：d /hm2

5.5 造林生物多樣性分析

從表10可知，不煉山造林5a天然更新幼苗幼樹1207.5株/hm2，煉山造林5a天然更新幼苗幼樹471.0株/hm2，前者比后者多出156.37%；從表11方差分析得知，不煉山造林與煉山造林5a林地天然更新幼苗幼樹株數(shù)之間存在極顯著差異（F= 39.52＞F0.01=13.70）。由此表明，不煉山造林與煉山造林相比，不煉山造林地可以保留枯枝落葉層的種子以及伐前更新的幼苗、幼樹，伐樁不被燒死，通過人工撫育措施促進(jìn)天然更新能力均有明顯效果，天然更新樹種大多為闊葉樹，主要有飛籽成林的山烏桕、泡桐、山蒼籽，鳥類糞便帶來的鐵冬青、紅豆杉、花櫚木及原落在林地待萌發(fā)殼斗科絲栗栲、米櫧、甜櫧等樹種，以及少數(shù)馬尾松針葉樹，有利于形成生物多樣性；而煉山造林地原生態(tài)被破壞 ，其天然更新的樹種大多為適應(yīng)能力強且通過飛籽成林的馬尾松、山烏桕、山蒼籽，其他闊葉樹萌發(fā)率低，不易形成生物多樣性。

表10 試驗地造林5a天然更新幼苗幼樹平均株數(shù)設(shè)計單位：株/hm2

表11 試驗地5a生天然更新幼苗幼樹株數(shù)方差分析及顯著性檢驗結(jié)果

6 結(jié)語

根據(jù)本文的試驗結(jié)果分析，可得出以下結(jié)論：（1）不煉山造林成活率、保存率均大于煉山造林；（2）不煉山造林3a杉木樹高生長量小于煉山造林，不煉山造林與煉山造林5a杉木樹高生長量之間差異不顯著；（3）不煉山造林的造林、撫育總用工量比煉山造林的略高出13.04%，且不煉山造林的撫育成本略高；（4）不煉山造林與煉山造林5a林地，人工促進(jìn)天然更新幼苗幼樹株數(shù)之間存在極顯著差異，不煉山造林生態(tài)功能發(fā)揮方面明顯優(yōu)于煉山造林。

綜上，不煉山的營造林成本雖然略高，但不煉山造林有利于在林分郁閉前防止水土流失，保護(hù)造林地局部生態(tài)小環(huán)境；煉山造林便于營林操作，林相較整齊，材質(zhì)較好，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。但要從生態(tài)經(jīng)濟(jì)持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展觀念出發(fā)，推廣不煉山造林。隨著中央財政造林補貼試點開展，逐年對不煉山造林財政補貼到位，不煉山造林成本較高的問題將逐步得到解決，廣大林農(nóng)實施不煉山造林技術(shù)從難以接受到自覺接受轉(zhuǎn)變，有利于生態(tài)、經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展。