缙云县生态公益林现状分析和分类改造实例

2010-02-12 09:10蔡卓勤陈耀龙麻耀强潘悦优
浙江林业科技 2010年2期
关键词:阔叶树乔木林缙云县

蔡卓勤,陈耀龙,麻耀强,潘悦优

(浙江省缙云县林业局,浙江 缙云 321400)

缙云县位于浙江中南丘陵山区,面积1 503 km2,其中山地面积占80%,生态公益林以次生针叶林为主,且以马尾松林占绝对优势,水土保持功能差、涵养水源功能弱、景观效果不佳、调节气候效能低、森林防火等级高、防火压力大,如何建立高效、稳定、安全的森林生态系统,提高生态公益林抗病减灾能力,是当前面临的重要课题。为此,根据缙云县生态公益林类型、分布、结构等特点,经多年实践,总结了生态公益林经营目标与模式和分类改造技术措施,以供同类研究参考应用。

1 缙云县生态公益林现状分析

1.1 生态公益林的分布

缙云县有生态公益林面积29 480 hm2,占林业用地面积的24.5%,主要分布在仙都国家级风景名胜区、瓯江支流好溪两岸、钱塘江支流新建溪源头区、椒江干流永安溪源头区,金丽温高速公路、台金高速公路、金温铁路、330国道和42省道沿线等重要交通干线两侧,肩负着仙都风景区生态环境、水源涵养、道路安全防护和水土保持等功能。

1.2 生态公益林的地类构成

在生态公益林中,有林地面积27 912 hm2,占总面积的94.7%(其中乔木林地面积24 904 hm2占89.2%,竹林面积3 008 hm2,占10.8%);灌木林地650 hm2,占2.2%;未成林造林地650 hm2,占2.2%;其它无林地241 hm2,占0.8%;宜林地28 hm2,占0.1%。

1.3 乔木林优势树种构成

在乔木林中,优势树种马尾松(Pinus massoniana)21 740 hm2,占87.3%;杉木(Cunninghamia lanceolata)1 974 hm2,占7.9%;常绿阔叶树888 hm2,占3.6%;经济林302 hm2,占1.2%。松木林蓄积量1 167 978 m3,占87.2%;杉木林蓄积量137 452 m3,占10.3%;阔叶树蓄积量31 282 m3,占2.5%。

1.4 龄组结构

全县生态公益林以近、成、过熟林为主,面积14 526 hm2,占58.3%,蓄积量1 005 169 m3,占75.1%;中龄林6 706 hm2,蓄积278 244 m3,占总面积的26.9%和蓄积的20.8%;幼龄林面积3 672 hm2,蓄积55 341 m3,只占面积的14.8%和蓄积的4.1%。

1.5 乔木林的质量

生态公益林乔木林平均蓄积54.33 m3/hm2,比用材林乔木林平均蓄积48.52 m3/hm2,高12.0%。

1.6 群落结构

乔木层以马尾松纯林、杉木纯林为主,有少量马尾松与常绿阔叶树混交林、马尾松与落叶树种混交林、常绿阔叶林、常绿阔叶树与马尾松混交林、毛竹林和经济林。据调查,马尾松林纯林有21 277 hm2,占乔木林地面积的86.5%,马尾松与常绿阔叶树混交林、马尾松与落叶树种混交林面积计463 hm2,占乔木林地面积的1.9%。杉木林纯林面积1 901 hm2,占乔木林面积的7.7%,杉木混交林面积73 hm2,占乔木林面积的0.3%。常绿阔叶林面积850 hm2,占乔木林面积的3.5%,常绿阔叶树与马尾松混交林38 hm2,占乔木林面积的0.2%。

经过多年的封山育林,林下植被相当丰富,一些阔叶树的萌蘖幼树长成了2 ~ 4 m高的下木层,使森林群落的结构渐趋复杂。根据陈建仁等[1]研究的分类原则,将缙云县生态公益林乔木林群落初步划分为:

1.6.1 马尾松—常绿木本植物优势类型 约占松木林面积的 45%,林下以木荷(Schima superba)、苦槠(Castanopsis sclerophylla)、青冈(Cyclobalanopsis glauca)、甜槠(Castanopsis eyrei)、栲树(C. fargesii)等常绿树种萌蘖幼树占优势,高2 ~ 4 m,盖度50% ~ 80%。

1.6.2 马尾松—落叶木本植物优势类型 约占松木林面积的 40%,林下以白栎(Quercus fabri)、枫香(Liquidambar formosana)等落叶阔叶树种萌蘖幼树占优势,高2 ~ 4 m,盖度50% ~ 80%。

1.6.3 马尾松—草本植物优势类型 约占松木林面积的 15%左右,以草本芒萁(Dicranopteris pedata)、白茅(Imperata cylindrica)为主,伴有栀子花(Gardenia jasminoides)、檵木(Loropetalum chinensis)、美丽胡枝子(Lespedeza formosa)等阳性灌木和少量乔木树种萌蘖幼树,下木层盖度50%以下。

1.6.4 杉木—草本植物类型 由于杉木林都是人工营造,密度较大,下层植被以白茅为主,少有乔木树种萌蘖幼树。

2 生态公益林的经营改造目标与模式分析

2.1 生态公益林经营改造目标

在退化生态系统恢复和重建中,最关键是必须有明确的目标[2]。Cairns[3]将生态恢复的概念定义为:恢复被损害生态系统到接近于它干扰前的自然状况的管理与操作过程,即重建该系统干扰前的结构与功能及有关物理、化学和生物学特征。照此定义,马尾松林退化生态系统的改造将重建并恢复到常绿阔叶林的目标,改造的途径可以反过来按逆方向进行[4]。Holloway认为恢复的目标有两种,一种是象Cairns所定义的那样恢复到最初的自然阶段状态,另一种是分阶段走一步看一步,阶段目标明显,而最终目标模糊。最终目标的分阶段走一步看一步的做法,很难把握恢复和重建的效果。洪利兴等[5]认为鉴于我国国情,经济还处在发展中,恢复和重建的目标确定为干扰前的自然状态是不现实的,尤其在我国南方人地矛盾十分突出的地区,应该考虑经济上的需求,况且,我们对原始状态的生态系统也很少熟知,难以证明最初是什么状态,就更谈不上如何恢复到最初的那种自然状态,因此退化生态系统的恢复和重建目标拟确定为生态系统恢复和经济持续发展的、具有良好结构功能和高效稳定的生态系统。这也是马尾松林退化生态系统优化改造的调控目标。马尾松用途广,生长快,有较好的经济效益。马尾松林退化生态系统的改造应在保留马尾松种群的基础上,利用先锋群落的生态条件,根据生态系统的退化特征,按照生态系统恢复和经济持续发展的目标要求,采取相应的定向改造对策。

2.2 生态公益林经营改造模式选择

2.2.1 宫胁法重建模式 宫胁法重建是由日本著名生态学家宫胁昭教授提出的一种植被恢复的新理念,即以生态学的“潜在自然植被”和“群落演替”的基本理论为依据,选择乡土树种,即当地自然植被的主要乔木、灌木的种类,应用“容器育苗”和“近自然”苗木种植技术快速重建地带性顶级森林类型群落,具有群落结构完整、物种多样性丰富、生物量高、趋于稳定状态,只需花上4 ~ 5 a就可以形成在自然环境下要100 ~ 200 a才能演替成的顶极群落。该方法在世界许多地区实验后,取得很大的成功,但是对于缙云这样一个不发达的山区县采用该方法,对大面积的马尾松林进行改造,其经济代价难以承受。

2.2.2 次生林开始的恢复与重建模式[6]在以马尾松为主的针叶林与针阔混交林的次生林改造中,在持续发挥林分生态效益的前提下,通过人工措施对马尾松林进行高度集约化改造经营,引入阔叶林建群种树种,促进复层异龄林的形成,加速植被的演替过程,最终达到常绿阔叶林顶极群落。王希文等对经过10 a左右的封山育林已形成一个有许多阳性树种的、高2 ~ 3 m灌木层的马尾松林分进行了改造试验,3 a时间木荷等保留树种形成了一个高6 m左右的常绿阔叶层,群落基本表现出常绿阔叶林群落的内环境[7]。

综合上述分析,以马尾松为主的次生林开始的恢复和重建改造模式更切合缙云生态公益林资源特点和当地经济可持续发展的实际。

3 林分改造类型和经营措施

根据次生林林分的年龄和群落结构将缙云县生态公益林的林分改造类型划分为松木林皆伐改造型、松木林择伐改造型、松木林择伐补阔改造型、松木林抚育改造补阔型、杉木改造型、封山育林型。

3.1 松木林皆伐改造型

乔木层为马尾松成熟林或近熟林,群落结构为马尾松—常绿木本植物优势类型,下木层乔木幼树密度1 500株/hm2以上,采用小面积皆伐,面积不超过1 hm2。如缙云县壶镇镇上朱村一片面积4 hm2马尾松一般用材林,下木层为平均高3.5 m的木荷、青冈等常绿阔叶树种萌蘖幼树,于2005年对马尾松实行皆伐后,改善了下木层的生长环境,目前形成了平均高为6 m,生长稳定具有常绿阔叶林外貌特征的常绿阔叶林幼林。

3.2 松木林择伐改造型

乔木层为马尾松成熟或近熟林,群落结构为马尾松—常绿木本植物优势类型或马尾松—落叶木本植物优势类型,采用择伐改造,择伐强度不大于25%,适当引入常绿阔叶树建群种,提高林下常绿阔叶树种的密度,择伐间隔期5 a,通过择伐改善下木层的光照条件,促进下层木生长,加速林分的顺向演替。如缙云县壶镇镇上湖村一片马尾松林,于2004年实行25%采伐强度择伐后,改善了下层木的光照条件,下层木的生长明显加快,目前已形成了马尾松—常绿阔叶林复层林的结构特征。

3.3 松木林择伐补阔改造型

乔木层为马尾松成熟或近熟林,群落结构为马尾松—草本植物优势类型,采用择伐补种改造,择伐强度不大于25%,采伐间隔期为5 ~ 8 a。补植乡土树种枫香等阳性阔叶树,并配置一定数量的木荷、青冈、苦槠等阴性阔叶树,增加林下乔木树种的密度,改善林内环境,促进下层木的形成。如2006年6月在五云镇占山、东门等县城周围6个行政村的生态公益林实施针改阔工程,1 hm2林地补种900株以上的木荷、枫香、山杜英(Elaeocarpus sylvestris)、深山含笑(Michelia maudiae)等常绿阔叶树,采用大苗栽植,保存率良好,生长稳定,目前马尾松林下已形成了明显的第二层阔叶树种,构成了针阔混交林雏形。

3.4 松木林抚育补阔改造型

主林层松木为中幼林,择伐上层近熟林单株,择伐强度不大于25%,择伐间隔期7 ~ 10 a。利用上层林冠的蔽荫[5]补植750株/hm2左右的阔叶树种,阳性阔叶树与阴性阔叶树的比例以2∶1为宜,改善林内条件,为常绿阔叶树种的入侵或定居创造良好的环境条件。如缙云县舒洪镇车坑村一片马尾松林于2005年进行25%强度采伐后,补种750株/hm2枫香,下层木数量明显增多,目前生长良好,明显形成了以枫香为主的下层木。

3.5 杉木片状改造型

对近、成熟杉木林实行带状片伐,改种厚朴(Magnolia officinalis)、杨梅(Myrica rubra)等经济生态树种或其它阔叶树种。如2004年分别在缙云县海拔700 m左右的大洋镇前村村和海拔400 m左右的壶镇镇桂村村进行杉木林改种厚朴和杨梅试验,目前厚朴和杨梅生长良好并且有较好的经济预期。

3.6 封山育林型

对近几年按《生态公益林建设技术规程》营造的新造林地或幼林实行封育为主,形成针阔混交林。如2006年缙云县壶镇镇后宅村的一片火烧迹地上按照《生态公益林建设技术规程》营造的混交林造林地,以封山育林为主结合块状抚育,维护了林地的生态环境,原有的阔叶幼树和萌蘖快速生长,达到良好的自然混交效果。

4 主要保障措施

4.1 强化政府的主导作用

各级政府及相关部门应充分认识生态公益林改造的重要意义,把生态公益林改造当作发展缙云生态强县的一项基础性工作来抓,切实加强对缙云县生态公益林的领导、组织和协调工作。

4.2 落实和完善补助政策

生态公益林改造是一项生态工程,要做好生态公益林的改造必须充分调动经营者的积极性,对完成生态公益林改造的单位和个人,政府要予以一定的改造补助,保证生态公益林改造工程顺利展开。

4.3 编制生态公益林经营改造方案

生态公益林经营改造是一项系统工程,因此要做好生态公益林改造的规划工作,采伐方式和引入阔叶树建群种必须在尊重经营者意愿的基础上编制合理的经营改造方案,合理划分经营改造类型,明确改造目标、改造措施和种苗规划,并落实年度作业计划,经专家论证后实施。

致谢:在编写过程中,丽水市教授教高级工程师程秋波提出修改意见,在此表示感谢!

[1] 陈建仁,秦国峰. 马尾松林[M]. 北京:中国林业出版社,1993.

[2] Towns D R. Ecological restoration in New Zealand[J]. New Scientists,1991(20):53-58.

[3] Cairns,J Jr. The status of the theoretical and applied of restoration ecology[J]. Environ Profes,1991,13(3):186-194.

[4] Peng Shao-Lin and Wang Bo-Sun. Forest Succession at Dinghushan Guangdong, China[J]. Bot J S Chin,1993,试刊(I):34-43.

[5] 洪利兴,王泳,杜国坚,等. 我国南方马尾松林生态系统的退化特征和改造对策研究[J]. 浙江林业科技,2003,20(2):1-9.

[6] 楼崇,刘安兴,祝国民. 南方生态公益林经营模式的研究[J]. 南京林业大学学报(科学自自然然版),2007,31(2):97-100.

[7] 王希华,宋永昌. 马尾松林恢复为常绿阔叶林的研究[J]. 生态学杂志,2001,20(1):30-32.

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