宋敬潔 姜 慧
側(cè)柏是馬陵山林場(chǎng)重要的造林樹(shù)種,側(cè)柏人工林占馬陵山林場(chǎng)生態(tài)公益林總面積的80%左右,對(duì)水土保持、荒山綠化、美化環(huán)境、涵養(yǎng)水源等起到了重要的作用。但由于林分樹(shù)種組成單一,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單并且在造林時(shí)為了保證成活率,出現(xiàn)一穴多株及間距較小的情況,導(dǎo)致造林密度過(guò)大,隨著時(shí)間的推移側(cè)柏人工林存在的問(wèn)題更加突出:林分密度大,林木間競(jìng)爭(zhēng)激烈,林木側(cè)枝叢生,主干不明顯,樹(shù)木長(zhǎng)勢(shì)弱,林下灌木及草本植被稀疏,枯枝死枝較多,林分質(zhì)量普遍較差。森林撫育作為主要的營(yíng)林措施,可以調(diào)整林分密度,優(yōu)化林分結(jié)構(gòu),提高林分質(zhì)量,使其更好的發(fā)揮社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)效益。
之前有很多學(xué)者已經(jīng)研究過(guò)不同強(qiáng)度的撫育對(duì)林分生長(zhǎng)的影響,如在側(cè)柏人工林撫育間伐效果的研究中認(rèn)為:間伐能促進(jìn)林木胸徑、單株材積的生長(zhǎng),對(duì)樹(shù)高、單位面積蓄積生長(zhǎng)量影響不顯著;專家在撫育對(duì)北京側(cè)柏林耗水及林分生長(zhǎng)的影響中指出撫育對(duì)龍山試驗(yàn)區(qū)側(cè)柏林平均胸徑的生長(zhǎng)具有明顯的促進(jìn)作用,對(duì)平均樹(shù)高、單株材積生長(zhǎng)及單位面積蓄積的作用不大。本文著重研究側(cè)柏人工林在不同的撫育強(qiáng)度下,對(duì)林分生長(zhǎng)因子的影響,為林場(chǎng)側(cè)柏人工林撫育及森林經(jīng)營(yíng)管理提供科學(xué)依據(jù)。
馬陵山林場(chǎng)位于郯城縣縣城以東,馬陵山中部,沭河兩岸。處于暖溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候,氣候適宜,四季分明,光照充足。平均氣溫一般在13.1-13.7℃之間。無(wú)霜期長(zhǎng),年平均為212 天。土壤類型為山地棕壤,土壤質(zhì)地偏沙,石礫含量較大,保水保肥性能較差,成土母質(zhì)為紫色頁(yè)巖風(fēng)化物的殘積—坡積物。pH 值為中性偏堿。自然植被以酸棗、荊條、黃背草為主,適合多種植物生長(zhǎng)。
馬陵山林場(chǎng)森林類型主要為側(cè)柏人工純林,大多處于幼齡林階段。林分密度大,林木空間競(jìng)爭(zhēng)激烈,林木受光不足,林內(nèi)枯死枝、瘦弱枝較多,生長(zhǎng)緩慢,“小老樹(shù)”現(xiàn)象嚴(yán)重,急需進(jìn)行撫育。試驗(yàn)區(qū)側(cè)柏人工林已經(jīng)郁閉,林齡為10-13 年。林分郁閉度0.8-0.9。初植密度4000 株/hm2以上,有的地方達(dá)到7000 株/hm2,而且有的是叢株,林間矛盾比較突出,需調(diào)整林分密度,改善林木生長(zhǎng)發(fā)育的生態(tài)條件。
依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘查結(jié)果和側(cè)柏林分的生長(zhǎng)狀況,按地形地貌、優(yōu)勢(shì)樹(shù)種、林齡、林分疏密度、郁閉度等因子,設(shè)置了4 塊不同間伐強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)地,為對(duì)照、弱度、中度、強(qiáng)度四種,標(biāo)準(zhǔn)地面積為600m2。在標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)逐株編號(hào),測(cè)量每株胸徑和樹(shù)高,計(jì)算單株材積。
對(duì)照試驗(yàn)樣地L1 為側(cè)柏人工純林,其周邊環(huán)境較差,道路崎嶇,車輛無(wú)法進(jìn)入。對(duì)照試驗(yàn)樣地位于陽(yáng)坡,密度為7016 株/hm2,樹(shù)齡為10 年,近年來(lái)未實(shí)施有效的撫育,林內(nèi)枯枝較多,出現(xiàn)1 干多枝,1 穴多株、主干不明顯等現(xiàn)象,生長(zhǎng)緩慢。
弱度試驗(yàn)樣地L2 為側(cè)柏人工純林,其周邊環(huán)境相對(duì)于L1較好,有崎嶇小路,小型車輛可以進(jìn)入。弱度試驗(yàn)樣地L2 位于陽(yáng)坡,密度為5316 株/hm2,樹(shù)齡為10 年,近年來(lái)未實(shí)施有效的撫育,林內(nèi)枯枝較多,普遍出現(xiàn)1 干多枝1 穴多株、主干不明顯等現(xiàn)象。
中度試驗(yàn)樣地L3 為側(cè)柏人工純林,其周邊環(huán)境較好,有防火通道及管道,一般車輛可以進(jìn)入。中度試驗(yàn)樣地L3 位于陽(yáng)坡,密度為4033 株/hm2,樹(shù)齡為13 年,進(jìn)行過(guò)一次撫育,林內(nèi)有枯死枝條,部分樹(shù)木有明顯的主干,部分樹(shù)木存在1 樹(shù)多干的現(xiàn)象。
強(qiáng)度試驗(yàn)樣地L4 為側(cè)柏人工純林,密度為5433 株/hm2,樹(shù)齡為10 年,近年來(lái)已進(jìn)行一次撫育。林內(nèi)存在枯死枝,有明顯的主干,部分樹(shù)木存在1 樹(shù)多干的現(xiàn)象,長(zhǎng)勢(shì)較好。
馬陵山林場(chǎng)側(cè)柏人工林結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,為單層同齡林,側(cè)柏林處于幼齡階段。由于密度過(guò)大,個(gè)體生長(zhǎng)空間較小,出現(xiàn)樹(shù)冠擁擠、林木受光不足、林相雜亂等現(xiàn)象。試驗(yàn)區(qū)采用綜合撫育的措施進(jìn)行撫育,其中對(duì)照試驗(yàn)區(qū)以去除病枝、枯枝、腐枝以及因病害、蟲(chóng)害、干旱、霜凍等原因造成的死株為主并進(jìn)行割灌除草;弱度撫育以修枝、弱度疏伐為主,對(duì)一穴多株的樹(shù)木,保留長(zhǎng)勢(shì)較好的1 株作為目的樹(shù)種,同時(shí)去除林內(nèi)病、死樹(shù),進(jìn)行割灌除草,撫育強(qiáng)度控制在7%左右;中度撫育采用疏伐、修枝為主,對(duì)1 穴多株的樹(shù)木,保留長(zhǎng)勢(shì)較好的1 株作為目的樹(shù)種,并對(duì)其進(jìn)行修枝、割灌、除草撫育,撫育強(qiáng)度控制在16%左右;強(qiáng)度撫育采用定株、修枝為主,對(duì)1 穴多株的樹(shù)木,保留長(zhǎng)勢(shì)較好的1 株作為目的樹(shù)種,并對(duì)其進(jìn)行修枝、割灌、除草撫育,撫育強(qiáng)度控制在37%左右。
①撫育對(duì)側(cè)柏胸徑生長(zhǎng)的影響
通過(guò)對(duì)側(cè)柏樣地的研究結(jié)果表明:撫育能促進(jìn)側(cè)柏胸徑的增長(zhǎng),撫育強(qiáng)度越大,胸徑的生長(zhǎng)量越大。
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從表一可以看出,撫育能促進(jìn)胸徑的增長(zhǎng),L2、L3 和L4 試驗(yàn)地平均胸徑增長(zhǎng)量分別為1.24cm、1.92cm 和2.5cm,撫育強(qiáng)度最大的L4 的胸徑生長(zhǎng)量比對(duì)照L1 的胸徑生長(zhǎng)量高出117%,中度撫育強(qiáng)度L3 的胸徑生長(zhǎng)量比對(duì)照L1 的胸徑生長(zhǎng)量高出67%,弱度撫育強(qiáng)度L2 的胸徑生長(zhǎng)量比對(duì)照L1 的胸徑生長(zhǎng)量高出8%,由此可見(jiàn)經(jīng)撫育的林分胸徑生長(zhǎng)高于對(duì)照林分,以強(qiáng)度撫育增長(zhǎng)最多。
經(jīng)分析,撫育對(duì)側(cè)柏人工林胸徑的影響,最有利于側(cè)柏胸徑的生長(zhǎng)的為強(qiáng)度撫育,同時(shí),強(qiáng)度撫育更有利于林分結(jié)構(gòu)的調(diào)整,經(jīng)撫育林分郁閉度減小,得到了充足光照,單株林木的生長(zhǎng)空間有所增大,促進(jìn)了林木胸徑的生長(zhǎng)。但是,弱度撫育試驗(yàn)區(qū),密度仍然較大,再經(jīng)過(guò)幾年的生長(zhǎng),弱度撫育試驗(yàn)區(qū)的生長(zhǎng)空間會(huì)有所縮小,生長(zhǎng)量將連年下降,最終會(huì)接近對(duì)照樣地的生長(zhǎng)量。
②撫育對(duì)側(cè)柏樹(shù)高生長(zhǎng)的影響
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表二可以看出,側(cè)柏人工林經(jīng)撫育后生長(zhǎng)5 年,樹(shù)高的生長(zhǎng)量均高于對(duì)照L1 樣地,撫育強(qiáng)度最大的L4 樣地的樹(shù)高生長(zhǎng)量比L1 對(duì)照樣地增長(zhǎng)率高出107%,L2 弱度撫育樣地的增長(zhǎng)率比L1 對(duì)照樣地高出34%,中度撫育L3 樣地的樹(shù)高增長(zhǎng)率比對(duì)L1對(duì)照樣地高出10%,由此可說(shuō)明撫育可以促進(jìn)側(cè)柏林分平均樹(shù)高的增長(zhǎng),但是并沒(méi)有表現(xiàn)出樹(shù)高隨撫育強(qiáng)度的增大而增大。有關(guān)學(xué)者曾提出:在純林中,大量資料顯示撫育對(duì)樹(shù)高的影響一般并不顯著,馬陵山林場(chǎng)側(cè)柏人工林撫育對(duì)樹(shù)高的影響印證了這一理論。
③撫育對(duì)單株材積變化的影響
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從表三中可以看出,單株材積的生長(zhǎng)隨撫育強(qiáng)度的增強(qiáng)而增大,從而撫育能提高林分單株材積的生長(zhǎng)率。表中顯示,各林分單株材積生長(zhǎng)量均高于對(duì)照林分單株材積的生長(zhǎng)量,以對(duì)照L1 撫育林分為參考,L4、L3、L2 林分材積增長(zhǎng)量分別增加了197%、189%、32%,以強(qiáng)度間伐最為顯著。
單株材積生長(zhǎng)量之所以能提高,主要是因?yàn)閱螖?shù)材積的生長(zhǎng)量是由胸徑和樹(shù)高決定的,表一表明,撫育對(duì)側(cè)柏林分的胸徑的生長(zhǎng)量影響比較明顯,而表二表明,撫育對(duì)樹(shù)高的影響不顯著,因此單株材積也隨撫育強(qiáng)度的增大而增大,與前面的胸徑、樹(shù)高的結(jié)果相吻合。
④撫育對(duì)林分蓄積變化的影響
經(jīng)不同強(qiáng)度的撫育后由于林木株數(shù)減少,林分蓄積量均呈下降趨勢(shì),林分蓄積量均低于2017 年撫育之前的林分蓄積量。隨著撫育年限的增加,蓄積量不斷增長(zhǎng),2 年后各林分側(cè)柏樣地的林分蓄積量已經(jīng)達(dá)到撫育前蓄積生長(zhǎng)量,其中中度撫育增長(zhǎng)量最多。因此中度撫育有利于提高側(cè)柏人工林的林分蓄積量的增長(zhǎng)。此結(jié)果與有關(guān)學(xué)者研究相符合,林分蓄積量的增長(zhǎng)不隨撫育強(qiáng)度的增大而增大。
①撫育對(duì)林下植物的影響
通過(guò)撫育可以降低林分郁閉度,改善林內(nèi)透光,降低林木間的競(jìng)爭(zhēng),從而促進(jìn)林下植物種類和數(shù)量的增加。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:間伐強(qiáng)度為37%的人工側(cè)柏林,林下植物有黃背草、荊條、酸棗、火炬、側(cè)柏幼苗、刺兒菜、鬼針草、堿菀、野菊等;撫育強(qiáng)度為16%的人工側(cè)柏林,林下植物有黃背草、荊條、側(cè)柏幼苗、野菊、刺兒菜、鬼針草、地榆、堿菀;撫育強(qiáng)度為7%的人工側(cè)柏林,林下植物有黃背草。由于對(duì)照組人工側(cè)柏林密度較大,郁閉度高,透光性較差,林內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)激烈,林下基本沒(méi)有草灌木的生長(zhǎng)。
②對(duì)林分質(zhì)量的影響
2017 年對(duì)側(cè)柏人工林進(jìn)行全面撫育,采用綜合撫育的措施,通過(guò)修枝、割灌除草、不同強(qiáng)度的疏伐等,改善了林地光照、通風(fēng)環(huán)境及林內(nèi)衛(wèi)生狀況,大幅度提升了林分質(zhì)量同時(shí)有效抑制病蟲(chóng)害滋生,降低了火險(xiǎn)等級(jí),使森林資源得到了較好的保護(hù)。
撫育后,強(qiáng)度、中度撫育林分不存在病枝、枯枝、腐枝,同時(shí)不存在彎曲木、一穴多株、一株多枝的現(xiàn)象,而優(yōu)良的保留木比率比撫育之前得到了較好的提高;弱度撫育林分也不存在病枝、枯枝、腐枝,同時(shí)不存在彎曲木、一穴多株、一株多枝的現(xiàn)象,單株之間的生長(zhǎng)空間較擁擠,而優(yōu)良的保留木比率比撫育之前有所提高;對(duì)照林分經(jīng)過(guò)修枝、割灌除草,林木仍存在一穴多株、一株多枝的現(xiàn)象,林內(nèi)不存在的病枝、枯枝、腐枝及枯死樹(shù)的現(xiàn)象,林內(nèi)衛(wèi)生得到了極大的改善。
馬陵山林場(chǎng)側(cè)柏人工林進(jìn)行撫育是必要的,通過(guò)對(duì)側(cè)柏人工林撫育后5 年的生長(zhǎng)做了調(diào)查研究,試驗(yàn)研究表明:
實(shí)施綜合撫育可以促進(jìn)側(cè)柏林平均胸徑、單株材積的生長(zhǎng)。主要是因?yàn)閾嵊{(diào)整了林分結(jié)構(gòu),特別是中度和強(qiáng)度撫育,應(yīng)用不同強(qiáng)度的疏伐、修枝等撫育措施,去除了競(jìng)爭(zhēng)株及影響林木生長(zhǎng)的灌木雜草,擴(kuò)大了保留木的生長(zhǎng)空間,林內(nèi)光照增加,改善了林木的營(yíng)養(yǎng)環(huán)境,從而提高了保留木的胸徑和單株材積的生長(zhǎng)。
實(shí)施綜合撫育樹(shù)高不隨撫育強(qiáng)度的增大而增大。有關(guān)專家指出一般在純林,樹(shù)高的生長(zhǎng)主要決定于立地條件。
實(shí)施綜合撫育對(duì)林分積蓄積量的增長(zhǎng)不隨撫育強(qiáng)度的增大而增大。這是因?yàn)榱址中罘e量決定于單株材積及單位面積的株數(shù)。由于單位面積株數(shù)的減少,林分蓄積量呈下降趨勢(shì),林分蓄積量低于撫育之前蓄積量,但是隨著撫育年限的增加,蓄積量增長(zhǎng)量也越大,因此撫育后林分蓄積量的變化需要長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。
經(jīng)過(guò)撫育后5 年,目前對(duì)照撫育林分和弱度撫育林分的密度仍然過(guò)大,撫育后的密度為6666 株/hm2-4918 株/hm2,這樣的林分密度限制了林分的生長(zhǎng)。對(duì)照撫育林分和弱度撫育林分都已達(dá)到充分郁閉,可以進(jìn)行第二次撫育。應(yīng)重新確定林分的撫育強(qiáng)度,對(duì)側(cè)柏人工林進(jìn)行撫育。
馬陵山林場(chǎng)的中幼林撫育工程取得了一定的成就。隨著林木的生長(zhǎng),林木間的生長(zhǎng)空間的減少,同一林分需要開(kāi)展多次撫育,調(diào)整生長(zhǎng)空間,根據(jù)馬陵山的實(shí)際情況,對(duì)森林撫育工作提出以下建議:
根據(jù)全場(chǎng)的實(shí)際情況,針對(duì)中幼林的林分狀況,按照林分的林齡、林分郁閉度、林分密度、透光度、立地條件等因素,將全場(chǎng)的中幼林劃分成不同急需撫育程度的若干個(gè)等級(jí),制定中幼林撫育的計(jì)劃和規(guī)劃。
這次的森林撫育林分其中強(qiáng)度撫育和中度撫育已經(jīng)經(jīng)過(guò)一次撫育工作,而弱度撫育和對(duì)照撫育林分密度非常大,從公益林的功能及林木的生長(zhǎng)狀況等多種因素考慮,一次的撫育強(qiáng)度不能太大,因此本次森林撫育后林分的密度依然很大,建議林場(chǎng)在今后的森林經(jīng)營(yíng)管理中,還要適當(dāng)?shù)拈_(kāi)展森林撫育工作。對(duì)已經(jīng)撫育過(guò)的林分,注意監(jiān)測(cè)調(diào)查,調(diào)查確定好撫育的最佳間隔期,及時(shí)撫育,科學(xué)管護(hù)。
在撫育作業(yè)實(shí)施過(guò)程中,要嚴(yán)格要求,加強(qiáng)管理。森林撫育作業(yè)實(shí)施前,應(yīng)該對(duì)施工人員進(jìn)行技術(shù)理論和現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)培訓(xùn),不允許損傷保留木,按照森林撫育設(shè)計(jì)要求保留合理密度。
馬陵山林場(chǎng)總體上技術(shù)力量薄弱,技術(shù)人員實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足。而造林時(shí)株行距沒(méi)有嚴(yán)格的要求,在撫育的時(shí)候只能因地制宜,因樹(shù)而宜,根據(jù)樹(shù)木的生長(zhǎng)情況而定,這就需要豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。在撫育時(shí),如果考慮不周則會(huì)出現(xiàn)開(kāi)天窗;有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)密度不均勻的情況;還有的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)擇大木、優(yōu)木撫育等現(xiàn)象,導(dǎo)致?lián)嵊|(zhì)量不高,反而會(huì)破壞林分結(jié)構(gòu)。建議要加強(qiáng)對(duì)專業(yè)技術(shù)人員的培訓(xùn),提高其技術(shù)水平和工作能力,確保森林撫育工作的質(zhì)量。
森林撫育工作離不開(kāi)資金的支持,如果沒(méi)有資金的支持,撫育作業(yè)的實(shí)施只能成為一句空話。每次的森林撫育資金不能滿足森林撫育實(shí)際的需要,要爭(zhēng)取政府的資金投入,保證森林撫育工作能正常開(kāi)展。