新時(shí)期人工混交林營(yíng)林技術(shù)的價(jià)值作用及技術(shù)要點(diǎn)探析

程光 郭婕

(陜西省林業(yè)科學(xué)院，陜西 西安 710082)

前言

1 人工混交林營(yíng)林技術(shù)的必要性

1.1 我國(guó)林業(yè)可持續(xù)發(fā)展需要人工混交林營(yíng)林技術(shù)

2021年我國(guó)森林覆蓋率達(dá)到了24.02%，這意味著我國(guó)擁有230萬(wàn)km2的森林。其中，自然林占比為64%。但我國(guó)自然林當(dāng)中退化現(xiàn)象比較明顯，嚴(yán)重影響了我國(guó)林業(yè)經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展。為了保證我國(guó)擁有可持續(xù)開(kāi)發(fā)的森林資源，必須要加強(qiáng)人工混交林營(yíng)林技術(shù)，通過(guò)該技術(shù)來(lái)修復(fù)自然林，使其可持續(xù)發(fā)展。

1.2 我國(guó)環(huán)境保護(hù)、生態(tài)修復(fù)需要人工混交林營(yíng)林技術(shù)

隨著我國(guó)改革開(kāi)放不斷深入，經(jīng)濟(jì)水平不斷提升，生態(tài)環(huán)境惡化問(wèn)題日益突出。目前，我國(guó)已經(jīng)意識(shí)到該問(wèn)題，提出城鄉(xiāng)一體化建設(shè)方案，該方案增加了林業(yè)壓力，同時(shí)也體現(xiàn)了林業(yè)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要性[1]。我國(guó)在20世紀(jì)就建設(shè)了三北防護(hù)林，以此來(lái)減輕經(jīng)濟(jì)建設(shè)、自然惡化對(duì)城鄉(xiāng)空間的影響，但如今三北防護(hù)林出現(xiàn)了10%的退化現(xiàn)象，防護(hù)功能在不斷減弱。以陜西省北部為例，這里屬于黃土高原，氣候干燥，樹(shù)木成活不易，通過(guò)人工混交林營(yíng)林技術(shù)可以有效地改善其生態(tài)環(huán)境。從陜西全省情況來(lái)看，2017年森林覆蓋率已經(jīng)超過(guò)了41%，明顯超過(guò)全國(guó)森林覆蓋率23%這一指數(shù)，陜西省之所以擁有較高的森林覆蓋率，主要源自人工混交林營(yíng)林技術(shù)的廣泛使用，使得人工林面積占比不斷加大。

1.3 我國(guó)基層經(jīng)濟(jì)多樣性發(fā)展需要人工混交林營(yíng)林技術(shù)

我國(guó)林下經(jīng)濟(jì)正在快速發(fā)展，林下經(jīng)濟(jì)最主要的特點(diǎn)就是林草套種、林藥套種、林果套種，而混種和套種與人工混交林營(yíng)林技術(shù)有相通之處。換言之，人工混交林營(yíng)林技術(shù)促進(jìn)了基層林場(chǎng)的多樣化經(jīng)營(yíng)，推動(dòng)了林下經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，對(duì)鄉(xiāng)村振興發(fā)揮出了重要的驅(qū)動(dòng)作用。2012年陜西林下經(jīng)濟(jì)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從業(yè)人數(shù)26萬(wàn)人，經(jīng)濟(jì)收益超過(guò)100億元的良好成績(jī)。陜西省展望了2025年林下經(jīng)濟(jì)，提出了230億元的宏偉目標(biāo)。

2 人工混交林營(yíng)林技術(shù)的價(jià)值作用

在新的時(shí)代背景下，人工混交林營(yíng)林技術(shù)具有重要的價(jià)值作用，具體體現(xiàn)在改善立地條件、充分利用營(yíng)養(yǎng)、提高抗災(zāi)能力和改善林品質(zhì)量等重要方面。

2.1 改善立地條件

所謂立地條件指的是在林業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，地理、地貌、土壤成分、氣候條件、水文地質(zhì)、生物種群等外部環(huán)境的綜合。立地條件對(duì)森林的可持續(xù)發(fā)展具有積極影響。立地條件不佳，直接導(dǎo)致森林退化甚至消失，也加大了人工林建設(shè)難度。事實(shí)證明，人工混交林營(yíng)林技術(shù)可以打造出內(nèi)部組成多樣、競(jìng)合關(guān)系復(fù)雜的森林系統(tǒng)。如，喜光林木會(huì)向光而生快速生長(zhǎng)，形成的樹(shù)冠會(huì)將喜陰樹(shù)木籠罩其中；灌木的樹(shù)葉比較茂密，這些樹(shù)葉落地后會(huì)成為良好的肥料從而改善地力，讓高大的喬木擁有充足的營(yíng)養(yǎng)來(lái)源。另外，混交林可以很好地改善土壤pH值，營(yíng)造利于有益微生物成長(zhǎng)的土壤空間，讓土壤更加肥沃、透氣。如果將根瘤菌類樹(shù)木融入進(jìn)來(lái)，會(huì)讓森林土壤的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)更加充分。總而言之，良好的混交林就是一座生態(tài)系統(tǒng)，對(duì)地域氣候、土壤成分、水文情況、生物群落都有很強(qiáng)的影響，讓森林擁有良好的立地條件推延老化時(shí)間。

2.2 充分利用營(yíng)養(yǎng)

土壤當(dāng)中一般都會(huì)含有礦物質(zhì)以及氮、磷、鉀等數(shù)十種營(yíng)養(yǎng)元素，若是單種林只能吸收土壤中某一些營(yíng)養(yǎng)，會(huì)導(dǎo)致土壤有效成分失衡。而混交林樹(shù)種多樣，不同樹(shù)木對(duì)土壤營(yíng)養(yǎng)有不同要求，充分利用了營(yíng)養(yǎng)，提高了化肥、有機(jī)肥、復(fù)合肥的利用率。樹(shù)種的互補(bǔ)性，也讓土壤中所有有益成分得到均衡利用，避免了土壤環(huán)境失衡。為了充分利用土壤肥力，可以通過(guò)人工干預(yù)形式，讓主要樹(shù)種與混交樹(shù)種科學(xué)混合，如喜陽(yáng)樹(shù)木、喜陰樹(shù)木混合；深根性、淺根性混合；吸收根密集型、吸收根分散型混合；慢生性、速生性混合等科學(xué)搭配方案，讓地上地下空間得到良好利用，使光照、肥力、水分得到合理調(diào)配。

2.3 提高抗災(zāi)能力

森林最大的安全威脅便是火災(zāi)，每年我國(guó)森林火災(zāi)可造成數(shù)千萬(wàn)元損失，特別的火災(zāi)還可能造成數(shù)億元損失?；旖涣质侵赣?個(gè)或2個(gè)以上樹(shù)種組成的森林[2]。人工混交林中針闊混交林具有濕度大、阻燃水平高的特點(diǎn)。業(yè)內(nèi)人士做過(guò)測(cè)試，人工混交林濕度變化由外而內(nèi)逐漸增加，距離森林邊緣30m處最高，濕度可達(dá)80%以上，這一特點(diǎn)決定了人工混交林可以有效避免火災(zāi)擴(kuò)散。人工混交林具有科學(xué)合理的密度，對(duì)風(fēng)、雪、雨等氣象災(zāi)害都有一定的緩沖作用?；旖涣种泻卸鄠€(gè)樹(shù)種，其根系各不相同，對(duì)土壤擁有一定的固定作用，可有效對(duì)抗水土流失。正是源于混交林具有的抗災(zāi)作用，目前大型林場(chǎng)都會(huì)設(shè)置針闊混交林緩沖帶。這些大規(guī)模森林火災(zāi)防控中，混交林防火帶的確發(fā)揮出了重要的作用，很好地減少了火災(zāi)損失。

2.4 改善林品質(zhì)量

林品質(zhì)量越高，所加工成的產(chǎn)品質(zhì)量越好，使用壽命越長(zhǎng)，銷售價(jià)格也會(huì)越高。事實(shí)證明，林品質(zhì)量高低與森林病蟲(chóng)害發(fā)生率有直接關(guān)聯(lián)。我國(guó)是世界上林業(yè)有害生物發(fā)生較為嚴(yán)重的國(guó)家，截至目前，存在有害生物100多萬(wàn)種，每年因此導(dǎo)致的林業(yè)損失高達(dá)1000億元。行業(yè)內(nèi)有關(guān)數(shù)據(jù)證明，人工混交林營(yíng)林技術(shù)通過(guò)植物防疫、物理防治、生物防治、人工捕殺等有效減少病蟲(chóng)害發(fā)生率，降低病蟲(chóng)害對(duì)林品的影響。如馬尾松林枯枝生物量為1.75%，而將馬尾松與其他樹(shù)木混交設(shè)置，混交林枯枝生物量達(dá)到了4.20%，生物豐富形成了彼此依賴的生態(tài)系統(tǒng)，故而病蟲(chóng)害被有效遏制，林品質(zhì)量的提升擁有了更大保證。

證明 因?yàn)镚中不含4-圈或弦6-圈,所以3-面不能與3-面、4-面、5-面相鄰,故3-面只能與6+-面相鄰。

3 新時(shí)期人工混交林的營(yíng)林技術(shù)要點(diǎn)

在新的時(shí)代背景下，人工混交林的營(yíng)林技術(shù)要點(diǎn)可以具體從選擇合理的混交樹(shù)種、確定科學(xué)的混交比例、混交樹(shù)種的栽種方法和種間關(guān)系的優(yōu)化調(diào)整等方面展開(kāi)探索實(shí)踐。

3.1 選擇合理的混交樹(shù)種

合理選擇樹(shù)種,是人工混交林營(yíng)林技術(shù)要點(diǎn)之一。我國(guó)幅員遼闊,不同省份的氣溫以及降水條件,均各不相同。因此,各省份所適宜種植的樹(shù)種,同樣有所差異[3]。要選擇萌芽率較高、生長(zhǎng)較為旺盛、生命力較強(qiáng)的品種、種植成本低、易養(yǎng)護(hù)，可以快速發(fā)揮出混交樹(shù)種的輔佐、土壤改良作用。要考慮到根系對(duì)森林的影響，需要考慮與主要樹(shù)木根系互補(bǔ)的品種。如，主要樹(shù)木是深根性樹(shù)木，混交樹(shù)種就需要選擇淺根性品種；主要品種為深根性且集中的品種，混交樹(shù)種就需要選用根系分散型樹(shù)種。這樣的匹配可以充分利用土壤肥力，并且通過(guò)根系互補(bǔ)提高土壤穩(wěn)定性，為森林可持續(xù)發(fā)展提供保障。需要注意的是，不管是哪一個(gè)品種都必須考慮到操作成本、易成活性、經(jīng)濟(jì)性、生態(tài)性等原則，這樣才能保證人工混合林健康可持續(xù)發(fā)展。目前泓森槐較有市場(chǎng)，這是源于該樹(shù)具有抗旱、抗煙塵、抗鹽堿的作用，具有很強(qiáng)大的適應(yīng)力，同時(shí)具有很強(qiáng)的土壤改造作用，故而被土壤改造工程、防護(hù)林工程所選用。泓森槐與楊樹(shù)、柳樹(shù)混合種植長(zhǎng)勢(shì)較好，泓森槐的根瘤菌能夠?yàn)闂顦?shù)、柳樹(shù)等提供養(yǎng)料，同時(shí)因?yàn)槠渚哂懈鼍栽隈け〉耐恋刂弦材苌L(zhǎng)。云杉、蒙古櫟等也都是混交林建設(shè)當(dāng)中經(jīng)常被選用的品種。云杉耐陰耐寒，屬于淺根性樹(shù)種，在全光環(huán)境下生長(zhǎng)旺盛容易成活。

3.2 確定科學(xué)的混交比例

所謂混交比例指的是混交樹(shù)木和主要樹(shù)種的比例大小，一般來(lái)說(shuō)要遵循促進(jìn)主要樹(shù)種生長(zhǎng)這一原則。在確定混交比例時(shí)，主要是要確認(rèn)立地條件，如氣候環(huán)境好、土壤肥沃、病蟲(chóng)害少，此時(shí)混交比例可以低一些，因?yàn)檫@樣的地塊無(wú)需混交樹(shù)種來(lái)提供營(yíng)養(yǎng)、減緩風(fēng)速。當(dāng)然，如果人工混交林要追求進(jìn)一步的經(jīng)濟(jì)效益，可以在不影響主要樹(shù)木生長(zhǎng)的前提下，積極地增加一些果樹(shù)等經(jīng)濟(jì)樹(shù)木。如果立地條件不佳，此時(shí)最好選擇灌木為混交樹(shù)種，這是源于一部分灌木比較耐陰耐寒，而且灌木葉片茂盛，枯萎掉落到土壤中可以轉(zhuǎn)化為肥料，提高土壤肥力，讓主要樹(shù)種得到充足營(yíng)養(yǎng)。在造林初期，伴生樹(shù)種、灌木樹(shù)種的比例要控制在25%～50%為宜。在立地條件中，土壤條件是較為關(guān)鍵的，為了保證科學(xué)確定混交比例，需要工作人員利用土壤分析儀分析出土壤成分，結(jié)合各類樹(shù)種的營(yíng)養(yǎng)需求計(jì)算出最佳的混交品種和混交比例，這種量化計(jì)算的方式會(huì)讓混交比例更可靠。

3.3 混交樹(shù)種的栽種方法

目前混交樹(shù)種的栽種主要有株間混交、行間混交、帶狀混交、塊狀混交、植生組混交5種方法。

3.3.1 株間混交

這種栽種方法又叫行內(nèi)混交，在操作上主要是將2個(gè)以上的樹(shù)種成行栽種，過(guò)程中不同樹(shù)種要間隔1株或者數(shù)株。這種栽種方式因?yàn)椴煌仓昃嚯x近而互相影響明顯，故而對(duì)樹(shù)種配置的要求更高，如果配置合理競(jìng)合關(guān)系穩(wěn)定，利于林木成長(zhǎng)，反之便會(huì)形成較為尖銳的矛盾，會(huì)導(dǎo)致林地退化。目前喬灌混交成為了主要形式，不過(guò)在施工過(guò)程中操作較為麻煩，會(huì)增加施工難度。

3.3.2 行間混交

這種栽種方法又被稱作隔行混交，在操作上主要是成行栽種，每一行1種樹(shù)木，不同樹(shù)木彼此成行分離。該種栽種方法一般無(wú)法在栽種時(shí)看出利弊，只有當(dāng)樹(shù)木郁閉之后才能觀察出來(lái)。行間混交施工難度低，當(dāng)樹(shù)種間出現(xiàn)矛盾后調(diào)節(jié)也比較容易。一般行間混交以喜陰喜陽(yáng)樹(shù)木混交、喬灌混交為主。

3.3.3 帶狀混交

混交方式原理與行間混交相似，只是在間隔上以1種樹(shù)木數(shù)行形式出現(xiàn)，即一種樹(shù)木3行，另一種樹(shù)木3行，彼此間隔形成不同樹(shù)木的帶狀結(jié)構(gòu)。帶狀混交最大的優(yōu)勢(shì)是能夠有效調(diào)整種間矛盾，當(dāng)相鄰2種樹(shù)木發(fā)生了矛盾，可以通過(guò)采伐方式解決矛盾。這一種混交形式容易管理、施工簡(jiǎn)便，對(duì)種間矛盾突出、初期生長(zhǎng)速度差異明顯的喬木混交林具有很好的促進(jìn)作用。在帶狀混交當(dāng)中，若是伴生樹(shù)種生長(zhǎng)較旺，為了避免其影響主要樹(shù)種生長(zhǎng)，一般要將伴生樹(shù)種從3行減少到1行，這樣便形成了“313”間隔形式，這種栽種方法實(shí)際上又稱為行帶混交。

3.3.4 塊狀混交

顧名思義就是將同一種樹(shù)木以規(guī)則地塊、不規(guī)則地塊栽植，然后另外一種樹(shù)木也以這種規(guī)則地塊、不規(guī)則地塊栽種，形成了塊狀組合。一般來(lái)說(shuō)，同一種樹(shù)木塊狀混交面積控制在20～50m2。塊狀混交施工簡(jiǎn)便、管理簡(jiǎn)單，而且不同樹(shù)種間容易形成良好的種間互補(bǔ)關(guān)系。塊狀混交栽種方式對(duì)于喜歡叢生的針葉林來(lái)說(shuō)具有很好的促進(jìn)生長(zhǎng)、打造林間生態(tài)的作用。

3.3.5 植生組混交

與塊狀混交類似，只是栽種時(shí)將同一種樹(shù)木密植，其他地塊密植其他樹(shù)種，這樣形成了物理距離較遠(yuǎn)的2個(gè)樹(shù)種群體，因?yàn)榫嚯x遠(yuǎn)的緣故所以發(fā)生混交作用較慢。植生組混交有著明顯的短板，即施工麻煩操作繁復(fù)，一般在建設(shè)林區(qū)人工更新林中會(huì)將其融入進(jìn)來(lái)。次生林改造、防護(hù)林改造等也會(huì)利用到這種栽種方式。

3.4 種間關(guān)系的優(yōu)化調(diào)整

目前，根據(jù)以往混交林營(yíng)林經(jīng)驗(yàn)，一般可以將豆科、非豆科樹(shù)種搭配；針葉木和闊葉木搭配；喜陽(yáng)樹(shù)木和喜陰樹(shù)木搭配；喬木和灌木搭配。這樣的混交種植能夠有效利用土壤肥力，并且形成樹(shù)種間的互補(bǔ)，形成良好的林間生態(tài)。在大數(shù)據(jù)時(shí)代，為了保證種間關(guān)系優(yōu)化還需要通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)來(lái)具體分析不同樹(shù)種的特點(diǎn)，采集國(guó)內(nèi)外有關(guān)操作經(jīng)驗(yàn)，最終形成合理的種間關(guān)系調(diào)整優(yōu)化方案[4]。

4 結(jié)語(yǔ)

目前我國(guó)人工混交林比例在30%左右，隨著自然林退化速度加快、防護(hù)林老化凸顯，人工混交林營(yíng)林技術(shù)將會(huì)廣泛地融入到自然林維護(hù)、防護(hù)林改造當(dāng)中。人工混交林營(yíng)林可以改善森林立地條件、提高森林抗災(zāi)能力、充分利用營(yíng)養(yǎng)、提升林業(yè)品質(zhì)。在人工混交林營(yíng)林技術(shù)當(dāng)中選種、混交比例、栽種方法、種間優(yōu)化都是非常重要的環(huán)節(jié)，需要積極結(jié)合信息技術(shù)對(duì)樹(shù)種進(jìn)行詳細(xì)評(píng)價(jià)，結(jié)合立地條件等總結(jié)出最佳混交比例，要根據(jù)具體情況選擇科學(xué)栽種方法，這樣才能發(fā)揮出混交優(yōu)勢(shì)，保證林業(yè)可持續(xù)發(fā)展。