日本落葉松人工林近自然經(jīng)營典型模式

樊 嶸，程文全

（甘肅省小隴山林業(yè)實驗局，甘肅天水741020）

全球落葉松（Larix）共有25個種，中國有16個種，主要分布于寒溫帶、中溫帶、暖溫帶、北亞熱帶的11個省區(qū)，是我國北方及南方亞高山地區(qū)的主要造林樹種和用材樹種。據(jù)第七次全國森林資源清查結(jié)果，落葉松林面積位居喬木林第五位（1063.11萬hm2），約占全國人工林總面積的6.83%，蓄積位居第四位（95 521.69萬m3），占全國總蓄積的7.15%。我國引進種有日本落葉松、歐洲落葉松、美洲落葉松、西部落葉松4個種，其中日本落葉松是適應(yīng)性和速生性最強的落葉松樹種，在落葉松栽培利用中處于主體地位。通過日本落葉松在小隴山的引進和近自然栽培試驗，總結(jié)出了3種經(jīng)營模式，可為相似區(qū)域日本落葉松經(jīng)營提供參考。

1 小隴山林區(qū)概況

小隴山林區(qū)位于甘肅省東南部，地理坐標(biāo)東經(jīng)104°22′～106°43′、北緯33°30′～34°49′，地處秦嶺西端，屬暖溫帶向北亞熱帶過渡地帶，是兼有我國南北氣候特點的典型天然次生林區(qū)。林區(qū)氣候條件優(yōu)越，年平均氣溫7～12℃，極端最高氣溫39.2℃，極端最低氣溫-23.2℃，≥10℃年活動積溫2 444～3 825℃，年日照時數(shù)1 726～2 313 h，年太陽輻射量117.3～135.9 kcal/cm2，年降水量380～830 mm，由東南向西北遞減，年蒸發(fā)量1 000～1 658 mm，由東南向西北遞增，濕潤度0.30～0.89，相對濕度68%～76%，無霜期120～218 d。區(qū)內(nèi)氣候非常適宜植物生長，有利于林業(yè)發(fā)展。

2 小隴山林區(qū)日本落葉松人工林發(fā)展歷史與現(xiàn)狀

2.1 日本落葉松的造林歷史

從1964年始，小隴山林業(yè)實驗局從遼寧省、山東省引進了日本落葉松（Larix kaempferi）種子進行育苗栽植，到20世紀(jì)八十年代末九十年代初，經(jīng)26年（1964—1990年）的引種試驗研究表明，其造林成活率、保存率高，郁閉早、生長快，顯示出其早、中期速生的特性。一般造林的日本落葉松成活率達90%[1]；一般立地條件（立地因子綜合評價≥65）初植密度3 000～3 750株/hm2，用Ⅰ級裸根苗造林，造林后3年左右即郁閉成林，15齡日本落葉松的平均單株材積分別比對照的華北落葉松、油松、華山松高66%、100%、129%。1990年小隴山林業(yè)實驗局作出了關(guān)于大面積營造日本落葉松速生豐產(chǎn)林，迅速培育森林資源，并適時發(fā)展木漿造紙、中密度纖維板等林產(chǎn)工業(yè)的發(fā)展決策。但在1998年底，日本落葉松速生豐產(chǎn)林的發(fā)展由于天然林資源保護工程的啟動而擱淺。

2.2 日本落葉松人工林資源現(xiàn)狀

小隴山林區(qū)現(xiàn)保留下來的人工林面積52902.5hm2，其中日本落葉松面積24 692.6 hm2、華北落葉松面積4 956.1 hm2、油松面積15 076.2 hm2、華山松面積6 015.8 hm2、云杉面積2 161.8 hm2，落葉松人工林面積占全局人工林面積的56.0%。

2.3 日本落葉松人工林存在的問題

在小隴山林區(qū)現(xiàn)存的日本落葉松人工林普遍存在樹種單一、結(jié)構(gòu)簡單，林分穩(wěn)定性差等問題，翻根、倒伏、風(fēng)折的問題時有發(fā)生，生態(tài)功能及其維護地力的能力遠不如闊葉林強。落葉松與鄉(xiāng)土樹種人工林相比，對當(dāng)?shù)厣种脖坏呢撁嬗绊懜?，尤其落葉松中齡林密度偏大，其林下植被發(fā)育很差，生物多樣性低。林分樹種單一、林齡偏小、結(jié)構(gòu)簡單、集中連片的大面積栽植導(dǎo)致生物多樣性退化，抗逆性和抵御有害生物侵害的能力差，極易受到有害生物的侵襲和嚴(yán)重危害。落葉松純林土壤的枯枝落葉層中含有葉酸和松脂，積累導(dǎo)致土壤酸性化，造成土壤結(jié)構(gòu)緊密、板結(jié)、透氣性差，改變土壤理化性質(zhì)，林地生產(chǎn)力降低。此外，日本落葉松林下枯落物積累多、分解慢，土壤灰化現(xiàn)象嚴(yán)重，土壤中的有機質(zhì)如鈣、磷等減少，限制了種子的發(fā)芽和幼苗生長[2]，加速了地力的衰退，天然更新實現(xiàn)不了，且近熟林階段林分郁閉度大，林下植物很難存活。

3 近自然森林經(jīng)營理論與特點

3.1 近自然森林經(jīng)營理論

近自然森林經(jīng)營指充分利用森林生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的自然生長發(fā)育規(guī)律，從森林自然更新到穩(wěn)定的頂級群落這樣一個完整的森林生命過程的時間跨度來計劃和設(shè)計各項經(jīng)營活動，優(yōu)化森林的結(jié)構(gòu)和功能，充分利用與森林相關(guān)的各種自然力，不斷優(yōu)化森林經(jīng)營過程，從而使生態(tài)與經(jīng)濟的需求量達到最佳結(jié)合的一種真正接近自然的森林經(jīng)營模式[3]。

3.2 近自然森林經(jīng)營的特點

珍惜立地潛力，充分尊重、利用自然力（天然更新）；樹種選擇與配置上以鄉(xiāng)土樹種為主體，做到適地適樹，充分發(fā)揮樹種優(yōu)勢；發(fā)揮森林生態(tài)整體功能，林地實現(xiàn)永久覆蓋；森林結(jié)構(gòu)為復(fù)層異齡林結(jié)構(gòu)；撫育方式為單株撫育和擇伐利用。

4 日本落葉松典型林分經(jīng)營模式

4.1 日本落葉松人工純林大徑材集約經(jīng)營模式

適用范圍：適用于小隴山林區(qū)土壤層深厚、水分條件好的地段，且開展以木材收獲為主的集約經(jīng)營模式。

經(jīng)營目標(biāo)：以生產(chǎn)大徑材為主，兼顧水源涵養(yǎng)、水土保持等生態(tài)功能。

木材產(chǎn)出：日本落葉松的目標(biāo)胸徑45～60 cm，目標(biāo)樹生長周期50～80年。

樹種組成及比例：日本落葉松占60%～80%；椴樹、榆樹和其他闊葉樹共占20%～40%。

更新目標(biāo)：日本落葉松占60%～70%；其他闊葉樹占30%～40%。

經(jīng)營措施：撫育目標(biāo)樹，采伐干擾樹；選擇并標(biāo)記100株/hm2的目標(biāo)樹；對目標(biāo)樹修枝并除去主干6 m以下的枯死枝節(jié)。

4.2 日本落葉松—水曲柳針闊混交大徑材培育模式

適用范圍：適用于小隴山林區(qū)低、中山的溝谷地段，是優(yōu)良立地上的用材林經(jīng)營類型。日本落葉松是主要樹種，水曲柳是珍貴的鄉(xiāng)土樹種，為深根性、中性偏耐陰樹種，生長快，可成片分布。日本落葉松與水曲柳混交能夠形成穩(wěn)定的針闊混交林森林類型。

經(jīng)營目標(biāo)：以生產(chǎn)大徑材為主，兼顧水源涵養(yǎng)、水土保持等生態(tài)功能。

木材產(chǎn)出：日本落葉松的目標(biāo)胸徑40～50 cm，目標(biāo)樹生長周期40～60年；水曲柳的目標(biāo)胸徑60～80 cm，目標(biāo)樹生長周期80～100年。

樹種組成及比例：日本落葉松占40%～50%；水曲柳占20%～30%；椴樹、榆樹和其他闊葉樹共占20%～40%。

更新目標(biāo)：日本落葉松占30%～40%；水曲柳占20%～30%；其他樹種占30%～50%。

混交模式：日本落葉松均勻分布；水曲柳和其他闊葉樹種為團塊狀分布。

經(jīng)營措施：撫育目標(biāo)樹，采伐干擾樹，通過間伐調(diào)整立木擁擠度，促進高生長，同時進行修枝割灌，打好桿材基礎(chǔ)；適時選擇目標(biāo)樹并采伐干擾樹；以綜合撫育為主，重點調(diào)整林分層次結(jié)構(gòu)、調(diào)整下木幼樹開敞度，促進下木生長，最終形成闊葉混交復(fù)層異齡林，達到恒續(xù)林階段。

4.3 日本落葉松—櫟類針闊混交中徑材培育模式

適用范圍：適用于小隴山林區(qū)中、高山地區(qū)。復(fù)層林中的主林層以日本落葉松、櫟類闊葉樹占主導(dǎo)，日本落葉松是淺根性樹種，櫟類闊葉樹是優(yōu)良鄉(xiāng)土樹種，日本落葉松與櫟類闊葉樹頂級群落硬闊葉樹混交經(jīng)營是具有自養(yǎng)能力的近自然森林類型；次林層為其他闊葉樹種，如椴樹、榆樹等。

經(jīng)營目標(biāo)：以水源涵養(yǎng)、水土保持功能為主，兼顧生產(chǎn)功能。

木材產(chǎn)出：日本落葉松的目標(biāo)胸徑35～45 cm，目標(biāo)樹生長周期40～60年；銳齒櫟等的目標(biāo)胸徑50～60 cm，目標(biāo)樹生長周期80～120年。

樹種組成及比例：日本落葉松占40%～50%；櫟類占30%～40%；椴樹、榆樹和其他小雜木共占10%～30%。

更新目標(biāo)：日本落葉松占20%～30%；櫟類等闊葉樹種占30%～40%；其他樹種占30%～50%。

混交模式：日本落葉松均勻分布；櫟類和其他闊葉樹種為團塊狀分布。

經(jīng)營措施：撫育目標(biāo)樹，采伐干擾樹，通過間伐調(diào)整立木擁擠度，促進林木形成合理的高徑比；適當(dāng)伐開林窗，補植鄉(xiāng)土闊葉樹，或進行帶狀、塊狀鄉(xiāng)土樹種改造，注重保護林下天然更新；通過調(diào)整混交度、林分成層性、幼樹開敞度等，促進下木生長，最終形成針闊混交復(fù)層異齡林，達到恒續(xù)林階段。

補植：在林隙內(nèi)補植櫟類等鄉(xiāng)土闊葉樹種。

5 小結(jié)

26年的引種實踐表明，日本落葉松在小隴山林區(qū)的引種是成功的。其林分生長快、郁閉早，顯示出早、中期速生的特性。小隴山林區(qū)現(xiàn)存的日本落葉松人工林普遍存在樹種單一、結(jié)構(gòu)簡單，林分穩(wěn)定性差，病蟲害嚴(yán)重、生物多樣性低等問題，嚴(yán)重制約著日本落葉松人工林的可持續(xù)經(jīng)營。3種典型的日本落葉松近自然林分經(jīng)營模式，通過采取近自然和多樹種混交林經(jīng)營，可有效解決日本落葉松人工純林存在的各種問題，特別是具有自養(yǎng)和增加土壤肥力的樹種櫟類的引入，可提高森林長期的養(yǎng)分積累和土壤持續(xù)發(fā)育能力，為構(gòu)建穩(wěn)定健康的森林生態(tài)系統(tǒng)和可持續(xù)經(jīng)營奠定了基礎(chǔ)。