鄭黨斌,劉曉璐,韓俊學,王 斌
(廣西壯族自治區(qū)國有雅長林場,廣西 百色 533000)
森林更新可分為天然更新、人工更新和人工促進天然更新三大類型[1]。自然條件下,樹木實現(xiàn)成功的天然更新必須具備種源、傳播和萌發(fā)幼苗以及適合幼苗生長發(fā)育的生境[2]。細葉云南松(Pinusyunnanensisvar.tenuifolia)是南亞熱帶河谷氣候條件下形成的一個變種,是中國西南林區(qū)主要樹種之一。為松科松屬植物,喜光性強,常綠喬木,最高可達30多m,針葉3針一束,細柔下垂,長20~30 cm,徑不及1 mm[3];樹干連樹皮多扭轉(zhuǎn)生長,木材淡紅黃色,材質(zhì)較輕軟,細密,紋理不直,力學性質(zhì)不均,富樹脂??晒┙ㄖ?、枕木、板材、家具及木纖維工業(yè)原料等用。樹干可割取樹脂;樹根可培育茯苓;樹皮可提栲膠;松針可提煉松針油;木材干餾可得多種化工產(chǎn)品。產(chǎn)于中國貴州南部、廣西壯族自治區(qū)西北部紅水河流域海拔400~1200 m地區(qū)及廣西西部百色等地[3]。
雅長林區(qū)位于廣西壯族自治區(qū)西北部,地處東經(jīng)106°08′~106°23′,北緯24°37′~25°00′,云貴高原東南邊緣,是云貴高原向廣西丘陵過渡地帶[4],屬山原地貌,地勢跌宕起伏,群山連綿,海拔400~1971 m。氣候類型屬亞熱帶季風氣候,年均氣溫約為16.8~20.4 ℃,年極端最高氣溫35.2~41.1 ℃之間,溫度隨海拔高度的升高而下降;年極端最低氣溫-1.8~1.1 ℃[5]。年均降雨量941~1217 mm,年蒸發(fā)量1484.7 mm,5~8月份為雨季,春秋干旱嚴重,干濕季節(jié)明顯。土壤類型主要為山地紅壤、山地黃壤和低海拔干熱河谷地帶的褐紅壤,還有部分山石灰?guī)r發(fā)育成的石灰土。全場土壤質(zhì)地多為中壤至重壤,土壤土層厚度以中等為主,土壤的自然肥力較高。植被種類繁多。細葉云南松分布區(qū)域,土層厚度較淺,石粒含量較大,土壤呈弱酸性。
雅長林區(qū)為廣西細葉云南松主要產(chǎn)地,林木連片,林相較為整齊,是細葉云南松天然更新效果較好的林區(qū)。許多學者及單位對雅長林區(qū)細葉云南松做了相關(guān)研究[4~8],為雅長林場細葉云南松林管理保護、生態(tài)重建提供了重要參考依據(jù)。
雅長林區(qū)地貌類型屬于廣西丘陵與云貴高原的過渡帶,因受云貴高原氣候和南嶺暖溫帶氣候交錯的影響,不同地貌類型氣候變化大。根據(jù)地貌劃分原則和自然條件及植被群落特征,將雅長林區(qū)地貌劃分為4種類型,詳見表1。
表1 雅長林區(qū)地貌劃分
根據(jù)林區(qū)概況、地貌類型的劃分,通過初步實地踏查,選擇細葉云南松生長狀況良好、更新演替正常、受認為干擾較少的具有代表性的林分作為研究區(qū)域,采取記名樣方調(diào)查和典型抽樣調(diào)查相結(jié)合的方法,對雅長林場細葉云南松天然林演替情況進行深入調(diào)查。設置標準地共14個,調(diào)查樣地內(nèi)細葉云南松天然更新情況,記錄樣地基本概況,如海拔、坡度、坡位、坡向;林地立地類型及土壤質(zhì)地。對標準地內(nèi)喬木層進行每木檢尺,記錄其種名、樹高、胸徑等生長因子;記錄灌木層、草本層植被種類、高度及覆蓋度;林下細葉云南松幼苗株數(shù)、生長狀況及分布情況等(表2)。
表2 標準地概況
該區(qū)域為低海拔干熱河谷砂頁巖褐紅壤土立地類型,腐殖質(zhì)層薄,中壤土,質(zhì)地緊。調(diào)查結(jié)果顯示:
干熱河谷類型的林區(qū),林分內(nèi)喬木層中有細葉云南松3~10株,胸徑20~38.4 cm,樹高15~21 m。灌木層植被主要為鹽膚木(Rhuschinensis)、余甘子(Phyllanthusemblica)等,高1.5~2.6 m,呈分布均勻,覆蓋度20%~40%。草本層主要植被有白茅(Lmperatacylindrica)、蔓生莠竹(Microstegiumvagans)、五節(jié)芒(Miscanthusfloridulus)、石珍芒(Arundinellanepalensis)等,高0.4~0.8 m,覆蓋度30%~80%。
林分內(nèi)有細葉云南松幼苗8~15株,呈零星分布,地徑1.5~2.1 cm,高度0.3~1.2 m,樹齡1~4年, 生長不良。
該區(qū)域林分林下灌木、草本層相對茂盛,在光照、土壤養(yǎng)分、水分等方面與細葉云南松幼苗存在較強競爭關(guān)系,加上類型土壤緊實、土壤透氣性較差,腐蝕質(zhì)層薄,自然肥料較貧瘠,影響幼苗生長,致使細葉云南松幼苗天然更新較差。
該地貌類型區(qū)土壤類型是由砂頁巖發(fā)育而成的紅壤,腐殖質(zhì)層厚度中等,土層中厚,輕至重壤土,土壤相對潮濕,自然肥力高,植物生長茂盛。調(diào)查結(jié)果顯示:
喬木層中分布細葉云南松17~120株,胸徑8~40 cm,樹高7~25 m,林分郁閉度0.2~0.8。灌木層以余甘子,鹽膚木、灰毛漿果楝(Cipadessacinerascens)為主,高0.8~1.3 m,覆蓋度5%~20%。草本層主要為白茅、五節(jié)芒、石珍芒等,高0.4~0.8 m,覆蓋度15%~40%。林分內(nèi)有細葉云南松幼苗116~300株,大部分分布均勻,地徑0.8~5 cm,高度0.9~3 m,樹齡2~5年, 生長良好。因未能進行撫育,部分地塊幼苗生長較為瘦弱,且出現(xiàn)頂端優(yōu)勢不明顯,側(cè)枝分化明顯現(xiàn)象。
該區(qū)域水肥條件較好,適合植被生長,細葉云南松林分林下幼苗株數(shù)也較多,在林下層占主要部分,總體上天然更新情況較好,但如采取適當?shù)膿嵊胧?,能促進細葉云南松更好生長。
該區(qū)域是由石灰?guī)r原積風化物發(fā)育的棕色石灰土和黑色石灰土,土層淺,質(zhì)地粘重,易干旱,腐殖質(zhì)層薄。調(diào)查結(jié)果顯示:
喬木層主要由細葉云南松、鐵堅油杉(Keteleeriadavidiana)、栓皮櫟(Quercusvariabilis)等組成,成混交異層林結(jié)構(gòu),林分郁閉度0.2~0.5。該地原為采伐跡地,林分內(nèi)有細葉云南松8~15株,胸徑20~30 cm,樹高15~21 m。灌木層以野牡丹(Melastomacandidum)、八角楓(Alangiumchinense)為主,高度0.5~0.9 m,覆蓋度20%。草本層主要有五節(jié)芒、黃茅(Heteropogoncontortus),高度0.4~0.6 m,覆蓋度20%~50%。林分內(nèi)細葉云南松幼苗90~140株,分布均勻,地徑1.8~4 cm,高度0.8~2.5 m,樹齡2~5年,幼苗生長狀況一般。
該區(qū)域原為采伐跡地,采伐后未進行林地清理,也未對林分進行撫育,一定程度上影響了細葉云南松幼苗的生長。
該區(qū)由砂頁巖積和質(zhì)巖原積風化物發(fā)育而成的黃壤和黃壤性土,多為中壤土質(zhì)地疏松,腐殖質(zhì)層厚度中等;日照時間相對較短,多霧,水濕條件較好,細葉云南松多分部在山體中下部。調(diào)查結(jié)果顯示:
林分內(nèi)喬木層有細葉云南松2~10株,胸徑30~40 cm,樹高25~30 m。灌木層主要有紅紫珠(Callicarparubella)、余甘子等,呈零星分布。草本層有蔓生莠竹、黃茅,覆蓋度10%~20%;林分內(nèi)有細葉云南松幼苗80~140株,呈塊狀分布,地徑0.8~1.2 cm,高0.5~1.1 m,樹齡1~3年,幼苗生長較好。
該區(qū)域林下灌木、草本層覆蓋小,林下透光性好,加上土壤土質(zhì)疏松,水肥條件較好,細葉云南松幼苗株數(shù)較多,長勢良好,表現(xiàn)出較好的天然更新狀態(tài)。
綜上可知,從林下細葉云南松幼苗株數(shù)和長勢情況,可初步判斷細葉云南松天然更新情況較好的是低山類型區(qū)域,其次為中山類型區(qū)域,再次為中低山類型區(qū)域,最后為干熱河谷類型區(qū)域細葉云南松林分。
天然林樹種更新受環(huán)境因素(包括溫度、光照、水分、林隙、枯枝落葉)和地形因素(海拔、坡向、坡度和坡位)的綜合影響,各因子之間相互影響、相互制約,共同作用于天然林更新,且不同樹種,決定其天然更新的關(guān)鍵影響因子也不相同[9]。雅長林區(qū)現(xiàn)有林中,除杉木(Cunninghamialanceolata)、馬尾松(Pinusmassoniana)、八角(Illiciumverum)、油桐(Verniciafordii)等少量人工林外,其他均為天然更新的林分。研究表明,細葉云南松苗木喜光,在不同光強下的根系生長隨著光照強度的減弱而下降,遮蔭限制了其苗期生長;隨著細葉云南松幼苗苗齡的增長,苗木生長對光照需求提高,應提供充足的光照以滿足其幼苗生長發(fā)育[10]。
綜合本調(diào)查結(jié)果,對林下細葉云南松幼苗株數(shù)和長勢情況,可初步判斷:細葉云南松天然更新情況較好的是低山類型區(qū)域,其次為中山類型區(qū)域,再次為中低山類型區(qū)域,最后為干熱河谷類型區(qū)域細葉云南松林分;及時對采伐跡地進行林地清理、采取適當?shù)娜斯嵊胧?,有利于細葉云南松幼苗天然更新和幼樹生長。這與龐圣江等[11]對雅長林場細葉云南松群落多樣性與種群空間分布格局研究得出的結(jié)論一致,其研究結(jié)果表明,細葉云南松針闊混交林林內(nèi)環(huán)境隱蔽,不利于細葉云南松幼苗天然更新及幼樹生長,采取適當?shù)娜斯嵊胧纱龠M群落穩(wěn)定性。人工促進天然更新可充分利用自然力,遵循生態(tài)演替規(guī)律,加速天然演替,增加生物多樣性,提高森林抗性、保持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和充分發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)功能與服務[1]。
雅長林區(qū)面積72.53 hm2,地跨4個地貌類型,氣候環(huán)境差別大,交通相對不便,林區(qū)內(nèi)大部分地段進行人工造林難度極大。了解細葉云南松天然更新情況,掌握雅長林區(qū)細葉云南松天然更新的規(guī)律,對人工促進細葉云南松天然更新工作和林場合理具有重要意義,采取人工輔助措施促進細葉云南松天然更新有很大的必要性。
多年來,林場把主要精力放在人工造林上,忽視了科學試驗和對現(xiàn)有林的調(diào)查研究,拿不出更多的科學依據(jù),造成了造林更新效果較差,造林成效不明顯,天然林保護和利用效果不佳。加強對細葉云南松天然更新工作的研究,可為細葉云南松的森林資源培育、保護及可持續(xù)發(fā)展提供科學依據(jù)。
在對林分進行采伐設計時,結(jié)合實際情況進行更新設計。每畝保留細葉云南松成熟母樹5~10株;在每年8~9月份,對采伐跡地或火燒跡地灌木、雜草等進行及時清理,保護好保留的細葉云南松成熟母樹;在9月底前完成煉山工作,煉山后,再次對不予保留的剩余物進行一次清理,歸堆燒毀。更新期選擇在每年10~11月份。
細葉云南松林下或茂密的草叢中,細葉云南松的更新不好[12]。在第二、第三年的6~7月份分別進行一次砍灌草撫育,之后每隔兩年進行砍灌木、雜草撫育一次,一直撫育到幼樹年齡至10年為止。同時,結(jié)合實際情況對細葉云南松幼林進行適當?shù)拈g伐,以保證幼樹有充足的光照和養(yǎng)分。
頻繁、過度的人畜活動對森林的穩(wěn)定性造成不良影響;山火對細葉云南松的穩(wěn)定性起到了一定的作用,但山林火災,會使剛天然更新成功的幼苗被燒死,使森林變荒山,密林變疏林,細葉云南松每畝保存株數(shù)少,產(chǎn)量低,損失嚴重。為了人工促進林木的更新和生長,可有計劃地進行安全用火,加強林地管理,減少人畜活動對林地的干擾,加強防火工作,減少火災的危害,使天然更新的幼苗得以保存和正常生長。