華北落葉松人工林大徑材培育綜述

張海東

(內(nèi)蒙古自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010)

中國(guó)是木材生產(chǎn)大國(guó)，也是木材消費(fèi)大國(guó)。隨著人們生活水平的提高，對(duì)木材的需求結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯改變，市場(chǎng)對(duì)大徑級(jí)材的需求日益增加。華北落葉松(Larixprincipis-rupprechtiiMayr)作為我國(guó)華北地區(qū)主要用材樹種，具有速生、材質(zhì)好、用途廣、耐腐朽等優(yōu)點(diǎn)。培育華北落葉松大徑材人工林能有效緩解我國(guó)用材緊張的現(xiàn)狀。

大徑材是木材里最珍貴、應(yīng)用最廣泛的材種，多用于建筑、汽車、船舶、家具、工藝品等。大徑材培育需要較長(zhǎng)周期，林分地位指數(shù)越高，密度越小，其數(shù)量成熟齡越小。柳杉大徑材的工藝成熟只有45 a以上才能成熟[1]，華北落葉松大徑材培育周期一般為40 a～45 a以上[2，3]。我國(guó)對(duì)大徑材定向培育起步相對(duì)較晚，且大部分是針對(duì)桉樹、杉木大徑材培育的研究。筆者借鑒他人對(duì)桉樹、杉木大徑材的研究，結(jié)合華北落葉松的特點(diǎn)，總結(jié)了華北落葉松人工林大徑材培育的方法，期望對(duì)華北落葉松人工林大徑材培育提供理論參考。

1 優(yōu)質(zhì)種源

1.1 良種

為保證林分的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)，應(yīng)保障遺傳材料的優(yōu)質(zhì)[4]。良種是定向培育大徑材的物質(zhì)基礎(chǔ)，選用良種培育大徑材，可縮短大徑材培育年限[5]。

苗木的遺傳質(zhì)量由苗木的遺傳基因決定，遺傳質(zhì)量的好壞決定著林木生長(zhǎng)的快慢和成長(zhǎng)期的長(zhǎng)短，是決定培育大徑級(jí)人工落葉松是否成功的內(nèi)在因素。張鳳山認(rèn)為，同一個(gè)林分內(nèi)，林齡、立地條件、林木密度相同，一部分林木的胸徑比林分的平均胸徑大很多，這就是苗木遺傳質(zhì)量所起的作用[6]。曾志光研究認(rèn)為，在相同的經(jīng)營(yíng)條件下，由種源到優(yōu)良種源中的優(yōu)良無性系造林具有種質(zhì)的疊加效應(yīng)，其疊加效應(yīng)在胸徑和材積生長(zhǎng)上表現(xiàn)尤為突出；優(yōu)良種源培育大徑材比普通種源材積生長(zhǎng)要提高30%左右，而用優(yōu)良種源選育出的優(yōu)良無性系培育大徑材，在種源的基礎(chǔ)上可再提高20%以上，且林分大徑材比例明顯增加[7]。陳代喜以立地指數(shù)為20的立地條件，將21年生良種示范林與對(duì)照普通林分(林齡相同)進(jìn)行比較，分析種質(zhì)來源對(duì)林分生長(zhǎng)效果的影響，結(jié)果表明不同種質(zhì)來源對(duì)杉木林分生長(zhǎng)的影響非常明顯[8]。

1.2 壯苗

苗木的高低、基徑的粗細(xì)、根系的發(fā)達(dá)情況及苗木木質(zhì)化程度，直接決定著造林成活率和造林后苗木恢復(fù)期的長(zhǎng)短及生長(zhǎng)速度，從而影響大徑級(jí)人工落葉松培育的成效。所以，在選擇培育大徑級(jí)落葉松造林苗木時(shí)，一定要選擇頂芽飽滿、木質(zhì)化良好、根系發(fā)達(dá)完整、無病蟲害、無機(jī)械損傷的優(yōu)質(zhì)壯苗[6,9]。

2 立地選擇

2.1 坡向

華北落葉松在不同立地類型因林齡遞增呈現(xiàn)出有規(guī)律性的變化。韓新生2016年研究指出，六盤山疊疊溝華北落葉松陰坡林分地上生物量為63.49 kg/hm2，比半陰坡54.91 kg/hm2高15.62%；其中，林分地上生物量陰坡喬木層占67.24%，半陰坡喬木層占68.76%，喬木層生物量陰坡大于半陰坡；冠層林木，特別是大徑級(jí)林木貢獻(xiàn)了林分生物量的絕大多數(shù)[10]，說明華北落葉松更適宜陰坡。李艷豐對(duì)北溝林場(chǎng)華北落葉松人工林進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，陰坡華北落葉松胸徑、樹高、材積生長(zhǎng)明顯好于陽坡[11]。這與石培賢得出的結(jié)論接近，陰坡適合培育華北落葉松大徑材[12]。

2.2 立地指數(shù)

惠剛盈對(duì)杉木大徑材成才機(jī)理進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，立地是杉木材種形成的主要限制因子。無論何種保留密度，只要立地指數(shù)過低，在目的材種的培育期限內(nèi)均無法產(chǎn)生所需要的材種；而立地越好，培育大徑材的可能性越大，大徑材出現(xiàn)的時(shí)間越早[13]。陳代喜認(rèn)為，立地指數(shù)為18的立地條件，可用以培育大、中徑材杉木；立地指數(shù)在20以上的立地條件，用于培育大徑材最佳[8]。葉功富通過對(duì)比試驗(yàn)，選擇立地指數(shù)18以上的立地，培育杉木大徑材[14]。陳少雄指出，桉樹大徑材培育對(duì)土層要求較厚，一般土層厚要有80 cm以上，1 m最佳[15].可以推斷華北落葉松大徑材培育，要選擇好的立地條件。

3 栽培技術(shù)

3.1 密度選擇

葉功富認(rèn)為，密度管理是杉木大徑材定向培育的關(guān)鍵措施，隨著林分經(jīng)營(yíng)密度的降低，杉木林的徑級(jí)分布向大徑木方向偏移[16]。李永東等研究結(jié)果顯示，從林分密度入手研究大徑材培育問題是切實(shí)可行的，并得出塞罕壩地區(qū)培育大徑材華北落葉松的最佳密度為225株/hm2～300株/hm2[17]；河北塞罕壩林區(qū)，林分密度控制在225株/hm2～300株/hm2時(shí)，華北落葉松胸徑、樹高和單株總生長(zhǎng)量、平均生長(zhǎng)量、連年生長(zhǎng)量最大[18]。張巖也指出，密度太大不利于培育大徑材，密度太小單株木的抗逆性和抗干擾能力弱，不利于林木個(gè)體生長(zhǎng)。楊樞平則指出，山西培養(yǎng)華北落葉松大徑材以保留密度1 650株/hm2為宜[18]。這可能是不同立地條件下，保留密度對(duì)林分生長(zhǎng)影響的表現(xiàn)不同。陳代喜對(duì)杉木進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)保留密度對(duì)林分生長(zhǎng)的影響在不同立地條件下表現(xiàn)不同[8]。

3.2 撫育間伐

培育大徑材，良種是基礎(chǔ)，立地條件是關(guān)鍵，在保證良種和立地條件的基礎(chǔ)上，對(duì)林分進(jìn)行撫育間伐，保持適宜的林分密度，才能達(dá)到大徑材高效培育的目的[8]。楊樞平認(rèn)為，華北落葉松栽植后應(yīng)連續(xù)2年對(duì)其進(jìn)行淺除草撫育，僅需穴墾，撫育在7月以前進(jìn)行；中小徑材一般不進(jìn)行間伐撫育，大徑材可在20年時(shí)間進(jìn)行間伐撫育，伐除25%左右[19]。撫育間伐時(shí)清除林內(nèi)病腐木、枯死木、風(fēng)倒木，調(diào)整林分密度、林層結(jié)構(gòu)和增加森林穩(wěn)定性。葉功富研究指出，不同密度管理方式不同，表現(xiàn)不同；強(qiáng)度間伐使規(guī)格材產(chǎn)量降低；弱度間伐大徑材出材率較低；中度間伐密度適當(dāng)，既能提高規(guī)格材和木材產(chǎn)量，又能維持較高的大徑材出材率，以增加單位面積的大徑材出材率[15]。

3.3 施肥

施肥可以提高土壤肥力，促進(jìn)苗木生長(zhǎng)[20，21]。馬亞娟對(duì)20年生華北落葉松進(jìn)行施肥試驗(yàn)，結(jié)果表明，施肥使林地土壤養(yǎng)分增加[22]。徐福利對(duì)20年生華北落葉松進(jìn)行施肥試驗(yàn)表明，與不施肥對(duì)照相比，施肥明顯提高了華北落葉松根、莖、葉中的氮、磷含量[23]。范箐芳對(duì)1年生華北落葉松苗進(jìn)行不同施肥處理，結(jié)果表明，不同的施肥處理對(duì)苗木地徑、苗高、根長(zhǎng)、須根長(zhǎng)、產(chǎn)量等影響不同，但都明顯高于未施肥處理[24]。米國(guó)兵對(duì)2年生華北落葉松進(jìn)行不同的施肥處理，結(jié)果表明，合理的施肥可以顯著提高苗木高度、根系抗性，有利于培育華北落葉松優(yōu)質(zhì)壯苗[25]。宋協(xié)海對(duì)2年生華北落葉松容器苗進(jìn)行施肥試驗(yàn)，證明施肥能有效促進(jìn)華北落葉松生長(zhǎng)[26]。

土壤肥力影響林木生長(zhǎng)，但立地條件不同、林齡不同，施肥種類、數(shù)量也會(huì)不同。施肥不當(dāng)會(huì)損害苗木，還需要進(jìn)一步研究怎樣因地制宜進(jìn)行施肥。苗木幼齡期基本在田間、實(shí)驗(yàn)室等進(jìn)行培育，施肥較易操作。隨著林齡的增長(zhǎng)，苗木移植于造林地，造林地地形復(fù)雜多樣，人為干擾困難，施肥投入較大。

4 小結(jié)和討論

筆者在前人研究的基礎(chǔ)上，從優(yōu)質(zhì)種源、立地條件、栽培技術(shù)3方面總結(jié)了華北落葉松人工林大徑材培育技術(shù)。培育大徑材華北落葉松人工林首先要選擇良種壯苗，這是培育大徑材華北落葉松人工林的前提；好的立地條件是培育大徑材華北落葉松人工林的關(guān)鍵；在培育過程中，通過撫育間伐等手段保持合理的林分密度，是培育大徑材華北落葉松人工林的保障。華北落葉松屬速生樹種，但仍然有長(zhǎng)達(dá)幾十年的培育周期。林木由幼苗到成熟，生長(zhǎng)周期長(zhǎng)、立地復(fù)雜、環(huán)境多變。本研究沒有涉及土壤厚度、修枝、病蟲害防治等方面，筆者認(rèn)為這在培育大徑材華北落葉松人工林不可或缺，需要進(jìn)一步探討，以期為華北落葉松大徑材培育提供更科學(xué)的依據(jù)。