劉彩秀 劉新科
摘要? ? 造林密度大小決定著林木成材速度和成材質(zhì)量,影響著造林的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。本文以紅錐林為例,對(duì)當(dāng)前廣東造林密度的科學(xué)性、合理性展開探討,以期為培育出豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的紅錐大徑材林提供參考。
關(guān)鍵詞? ? 紅錐;大徑材;人工林;造林密度
中圖分類號(hào)? ? S72? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? ? A
文章編號(hào)? ?1007-5739(2020)11-0175-02? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學(xué)(資源服務(wù))標(biāo)識(shí)碼(OSID)
森林在很大程度上是具有公益性的社會(huì)資源,不僅為人類提供豐富的原材料,還提供良好的生態(tài)環(huán)境和游憩場所。人工造林的經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益涉及多個(gè)方面,株行距的選擇是關(guān)鍵因素之一。造林密度由株行距決定,對(duì)人工林的郁閉時(shí)間發(fā)揮著決定性影響。適當(dāng)?shù)闹晷芯嗄茏屃值乜臻g得到最大限度的利用,使人工幼林能夠及時(shí)郁閉,實(shí)現(xiàn)速生、豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的目的。株行距是影響林木成材快慢、成材質(zhì)量等森林經(jīng)濟(jì)與防護(hù)效益指標(biāo)的決定性因素。在選擇株行距時(shí),不僅要考慮人工造林成本大小,還需要綜合考慮立地條件、樹種生長特性和造林目的等因素。一般情況下,株行距越小,郁閉越快;株行距越大,郁閉越慢。造林株行距關(guān)系到群體結(jié)構(gòu),只有合理的群體結(jié)構(gòu),才能達(dá)到造林的目的。因此,株行距的選擇必須根據(jù)樹種、用途和立地條件等綜合條件來確定,以保障森林更新、造林和生產(chǎn)等經(jīng)營目的實(shí)現(xiàn)。調(diào)查顯示,我國造林實(shí)踐中運(yùn)用最多的株行距是2 m×2 m,但柏樹株行距一般為1 m×1 m或1.5 m×1.5 m,而強(qiáng)陽性速生樹種,如泡桐、楊樹等一般為4 m×5 m或5 m×5 m。例如,河南某林業(yè)局在珍稀樹種七葉樹的造林實(shí)踐中,對(duì)七葉樹生長不同株行距、立地類型之間的關(guān)系進(jìn)行了研究,結(jié)果表明,在實(shí)際造林中,株行距應(yīng)因造林目的不同而有所區(qū)別,培養(yǎng)大徑材可選擇株行距為3 m×4 m或3 m×3 m,培養(yǎng)小徑材則可選擇2 m×3 m[1]。在造林實(shí)踐中,應(yīng)根據(jù)不同的造林樹種選擇不同的造林密度,通過對(duì)人工林株行距的科學(xué)選擇,能最有效地利用地力和營養(yǎng)空間。
紅錐是我國廣東、廣西、福建和湖南等南方地區(qū)的一種珍稀鄉(xiāng)土闊葉造林樹種。紅錐主干筆直、材質(zhì)堅(jiān)硬、生長速度快、成材早,具有極強(qiáng)耐腐性,可供建筑裝修、工藝雕刻、家具制造、船舶制造、體育器材等領(lǐng)域和行業(yè)應(yīng)用,是不可多得的優(yōu)質(zhì)珍貴用材。紅錐的種實(shí)、殼斗均含單寧,可提制栲膠;種子富含淀粉,可以作為飼料或釀酒。此外,紅錐枝葉十分濃密、耐蔭蔽性好、混生性能好、萌芽能力強(qiáng),是與松、杉混交造林的最理想伴生樹種之一,可以作為用材林、水源林或薪炭林。
紅錐一次造林,可以多次采伐,經(jīng)營可達(dá)100年以上,適應(yīng)廣、效益高。因此,從紅錐的生態(tài)學(xué)特征出發(fā),做好紅錐豐產(chǎn)栽培技術(shù)的研究,尤其是對(duì)株行距的研究,選擇最合理的株行距,在保證林木質(zhì)量的基礎(chǔ)上提高單位面積產(chǎn)量與質(zhì)量,是林業(yè)技術(shù)人員需要重點(diǎn)研究的課題。現(xiàn)以紅錐為研究對(duì)象,對(duì)目前廣東造林存在的株行距問題展開思考。
1? ? 紅錐林株行距應(yīng)用現(xiàn)狀
由表1可知,傳統(tǒng)紅錐造林的株行距為2.5 m×3.0 m,其中10年林齡、28年林齡的密度和材積對(duì)比,隨著樹齡增大,造林密度在逐年減少。由于造林密度大,紅錐林地表草本植物少,幾乎沒有雜木,生物多樣性受影響。紅錐是很好的速生樹種,在廣東地區(qū)的種植成活率高,造林密度不宜過大。10年林幾乎沒有枯死樹,30年林有很多枯死樹。林齡越大,造林密度越大,個(gè)體競爭越激烈。30年紅椎大徑材林種植密度僅有 300株/hm2左右,林木個(gè)體差異也很大,樹形也不理想,這可能與造林密度過大有關(guān)。
在我國各地的紅錐造林中,株行距沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。一般株行距為2.5 m×3.0 m或2 m×4 m,也有在杉木與紅錐混交造林時(shí),株行距采用2 m×2 m或3 m×5 m。廣東省龍眼洞林場2008年啟動(dòng)紅錐示范基地建設(shè)項(xiàng)目(2008—2010年),新造紅錐示范林111 hm2。造林地處于南亞熱帶季風(fēng)海洋性氣候區(qū),為丘陵有林地,夏熱冬暖,雨量充沛,年平均氣溫20 ℃,年降雨量1 600 mm,無霜期長逾340 d,發(fā)展林業(yè)的氣候條件較好。
為了對(duì)原有的馬占相思速生林過熟林分進(jìn)行改造,結(jié)合造林條件,根據(jù)因地制宜、合理利用,適地適樹、盡量集中連片、集約經(jīng)營,科學(xué)性、示范性、可操作性,資源培育、資源儲(chǔ)備,環(huán)境保護(hù)、生態(tài)優(yōu)先的造林作業(yè)設(shè)計(jì)等原則,造林樹種以紅錐為主,以樟樹、楠木為輔,栽種小班純林。造林設(shè)計(jì)時(shí)考慮到紅錐具有很強(qiáng)的萌芽能力,紅錐林分伐后可以撫育成林,進(jìn)行下一輪林木資源培育。
2? ? 紅錐林株行距的建議
育林實(shí)踐表明,紅錐林株行距對(duì)紅錐生長、發(fā)育、產(chǎn)量和質(zhì)量均有重大影響。本項(xiàng)目作業(yè)設(shè)計(jì)的立地條件較好,林地坡度為20°~40°,海拔70~300 m,局部小氣候條件較好,土壤類別為山地赤紅壤,主要由花崗巖、砂巖發(fā)育而成,土層較深厚,透水性能較好,質(zhì)地良好,呈酸性,pH值在4.75~5.20之間,有機(jī)質(zhì)含量在1.03%~2.02%之間。在這樣的立地條件下,造林成活率較高。
2.1? ? 注意造林密度與郁閉度之間的關(guān)系
紅錐造林密度與幼林郁閉的時(shí)間密切相關(guān)。在其他條件相同的情況下,株行距小,則紅錐幼林郁閉早;反之,則郁閉晚。紅錐郁閉的時(shí)間又與紅錐林分的穩(wěn)定性、幼林撫育的年限、第1次撫育間伐的年限和出材的尺寸等密切相關(guān)。紅錐萌芽再生能力強(qiáng),不僅能從伐根萌生成林,也可以由樹干基部的根際萌條長成大、中徑級(jí)林木。
此外,紅錐萌條生長迅速,一次造林可采伐多次。紅錐速生期為6~20年,從第5年開始加快生長,一般栽植后15~30年為最佳采伐期。如果紅錐是大徑林木,采伐期則為30~35年[2]。
2.2? ? 合理確定株行距大小
雖然適當(dāng)減小株行距對(duì)紅錐垂直生長速度有促進(jìn)作用,但是紅錐林分株行距過小可能導(dǎo)致紅錐垂直生長速度顯著下降。紅錐株行距對(duì)樹干直徑生長呈反向促進(jìn),株行距越小,單株材積越小。株行距適當(dāng)改小,能讓紅錐樹自然整枝,樹干通直、飽滿;若株行距過小,則紅錐會(huì)因營養(yǎng)不足,生長成細(xì)高干材。
若紅錐人工林株行距偏小,則會(huì)延遲紅錐林木開始結(jié)實(shí)的年齡及減少紅錐林木的單株結(jié)實(shí)量。紅錐作為速生、喜光、寬冠的樹種,若株行距過小,則造林密度過大,會(huì)導(dǎo)致葉片相互重疊,株間透光率降低,田間郁閉,葉片光合作用降低,有機(jī)物質(zhì)積累總量減少,產(chǎn)量下降。適當(dāng)稀植,可以保證樹木根系能夠充分?jǐn)U展,吸取足夠水分。
2.3? ? 選擇適宜的營林方式
紅錐是珍稀用材林,生長周期長,以生產(chǎn)干材為目標(biāo),因而造林密度宜適中。國有林場一般采取集約栽培人工林的方式,造林成本高,林木生長快。雖然很多林場的紅錐人工林設(shè)計(jì)時(shí)采取系統(tǒng)撫育采伐管理模式,在生長過程中需要間伐,但是在實(shí)際育林過程中考慮到人工成本,基本上不會(huì)間伐,更加不會(huì)間伐集體林或者農(nóng)戶自種林。很多發(fā)達(dá)國家已經(jīng)引入了德國近自然林的育林理念,也很少間伐。國外很多發(fā)達(dá)地區(qū)對(duì)森林資源培育采取放任自流的近自然林管理模式。德國是森工比較發(fā)達(dá)的國家,于20世紀(jì)90年代中期正式宣告放棄人工林經(jīng)營方式,遵循“近自然林業(yè)”的可持續(xù)發(fā)展理念,盡量依靠自然的力量經(jīng)營森林,自然下種,減少人為干預(yù),放棄傳統(tǒng)的單層同齡純林,盡可能多營造復(fù)層異齡混交林,向天然林方向努力,不斷增加森林的生態(tài)保護(hù)和休閑功能[3]。
3? ? 紅錐種造林株行距變?yōu)? m×4 m的損失補(bǔ)償技術(shù)
基于上述的因素和客觀現(xiàn)狀,考慮到人力成本的不斷攀升,結(jié)合廣東省常規(guī)造林株行距為2 m×2 m,造林密度為2 505株/hm2;株行距2.5 m×3.0 m,造林密度1 335株/hm2;株行距2 m×3 m,造林密度為1 665株/hm2;株行距為3 m×4 m,造林密度為840株/hm2的標(biāo)準(zhǔn),適宜以自然林的管護(hù)為主要模式,造林株行距應(yīng)當(dāng)再加大一些。具體考慮到利用紅錐對(duì)現(xiàn)有低質(zhì)低效林、針葉純林進(jìn)行改造項(xiàng)目,適宜將株行距設(shè)置為4 m×4 m。
3.1? ? 合理套種
株行距變大,單位面積栽植林木數(shù)量下降,會(huì)影響到經(jīng)濟(jì)效益。要獲得更大經(jīng)濟(jì)效益,可借鑒法國的經(jīng)驗(yàn)。在森林培育方面,參考法國和德國的做法,按照天然林的生長規(guī)律和生態(tài)法則對(duì)森林定向培育,比如以森林生態(tài)效益和社會(huì)效益為主的公益林,以生產(chǎn)木材為主的商品林,以及兩者皆有的多功能森林。這3類森林經(jīng)營重點(diǎn)和方向有差異,在人工造林時(shí),株行距差異較大,從而克服人工林穩(wěn)定性差、多樣性少、抗性差等缺點(diǎn)。因此,可以在早期適當(dāng)采取將紅錐套種在杉木、馬尾松人工林下,提高林分質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)木材生產(chǎn)功能、生態(tài)保護(hù)功能和森林游憩功能的三者統(tǒng)一。紅錐與杉木混交效果好,不但能使紅錐的造林成活率明顯提高,而且兩者混交后,空間分布的格局比較合理,營養(yǎng)空間得到充分利用,顯著提高混交林分的產(chǎn)量和質(zhì)量[4]。
3.2? ? 引入近自然林業(yè)的做法
改造低質(zhì)低效林時(shí)將株行距變大后,引入近自然林業(yè)的經(jīng)營方法,會(huì)有多方面的優(yōu)勢。一是通過擇伐和更新將同齡林改為異齡林,使紅錐林分的抗風(fēng)災(zāi)能力顯著提高,更有利于森林防護(hù)功能不間斷地持續(xù)發(fā)揮。二是提高林地生產(chǎn)力,因?yàn)橛琢衷趽穹ダ蠘鋾r(shí)已經(jīng)具有一定的生長量,而且利用擇伐使大徑級(jí)木材的產(chǎn)量增加,進(jìn)而改變林地面積較小的經(jīng)營者幾代人經(jīng)營培育、一代人受益的問題,使永續(xù)利用問題得到根本解決。三是使造林成本、林木管護(hù)成本、森林病蟲害防治成本、森林火災(zāi)防治費(fèi)用大大降低。四是近自然林業(yè)會(huì)根據(jù)市場的需求變化進(jìn)行適時(shí)擇伐,不會(huì)進(jìn)行一次性大面積皆伐,所以能更靈活地適應(yīng)市場。
4? ? 結(jié)語
廣東省地處亞熱帶氣候帶,當(dāng)?shù)刂参锓N類豐富多樣,植物生長快,苗木生長周期短。以紅椎為例,分析大徑材林密度與樹齡的關(guān)系,在中幼林時(shí),紅椎林的保存密度變化不大;當(dāng)樹林達(dá)到大徑材林時(shí),保存密度逐年減少,一般最終保留300株/hm2左右,大部分個(gè)體在競爭中已經(jīng)自然枯死。同時(shí),由于造林密度太大,造成個(gè)體惡性競爭,保存木的樹形也有很大缺陷,并且林中也會(huì)出現(xiàn)很多空曠的林窗,大大影響森林的蓄積量。因此,對(duì)大徑材林的培育,應(yīng)該從造林開始就要考慮種植密度,根據(jù)樹種的特性,速生、喜光、寬冠的樹種,造林密度宜稀。
當(dāng)株行距加大后,為了提高林地的利用率,可以考慮在紅錐純林幼林時(shí)期套種一些經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的三葉苗和紫花苜蓿等豆科鄉(xiāng)土植物。馬尾松+紅錐混交林較紅錐純林、馬尾松純林具有更高的物種多樣性和土壤肥力水平[5]。因此,應(yīng)適時(shí)適量地結(jié)合林分生長發(fā)育狀況及林分密度進(jìn)行間伐,通過人為措施調(diào)控林分的營養(yǎng)空間,以期培育優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)的紅錐中大徑材。
5? ? 參考文獻(xiàn)
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作者簡介? ?劉彩秀(1977-),女,廣東平遠(yuǎn)人,助理工程師,從事森林培育工作。
收稿日期? ?2020-01-07