红松镶嵌造林效果分析与植物多样性

张 彬 倪 薇 倪柏春 孙荣喜

(1.虎林市东方红林业局森调队，黑龙江 虎林 158402;2.中科院沈阳应用生态研究所，辽宁 沈阳 110016；3.伊春林业科学院，黑龙江 伊春 153000)

1 推广的新方法

推广示范了营造生态公益林和生态、用材兼容林的留1(带)造2(带)比例新方法。

采取人工栽植红松、云杉镶嵌自然带，天然更新阔叶树形成针阔混交林方法。

2 镶嵌造林植物多样性调查

通过对金山屯横山经营所以及五营杨树河经营所示范区所设固定标准地中的灌木、草本以及乔木的种类和数量进行调查，对各块固定标准地中灌木、草本和乔木的植物多样性指数进行分析。多样性指数采用Simpson指数和Margalef指数表示，具体的计算方法为：Simpson指数D=1-∑[Ni(Ni-1)/N(N-1)]，Margalef指数dMa=(S-1)/lnN，其中N为样方中记录的个体总数，S为样方中物种总数，Ni为第i种的个体总数。结果如表1～表4。

表1 金山屯横山经营所基地灌木草本植物多样性指数表

续表

标准地号多样性指数simpson指数margalef指数6带5区阴0.897 83.201 66带5区阳0.705 13.703 86带4区阳0.593 22.774 16带3区阳0.585 53.081 16带2区阳0.661 63.205 59带3区阳0.767 42.706 19带5区阳0.868 12.903 5

表2 金山屯横山经营所基地乔木植物多样性指数表

表3五营杨树河经营所基地灌木草本植物多样性指数表

标准地号多样性指数simpson指数margalef指数17带1区阴0.925 63.164 417带4区阳0.904 92.432 617带3区阳0.928 03.385 317带2区阳0.908 72.358 817带1区阳0.710 62.485 311带1区阴0.810 41.588 311带2区阴0.847 02.186 711带3区阴0.897 32.771 11带5区阴0.831 32.498 111带5区阳0.831 32.548 111带2区阳0.864 52.573 211带1区阳0.844 32.195 32带5区阳0.819 52.552 92带5区阳0.866 32.787 62带4区阳0.900 73.493 92带3区阳0.904 02.554 42带2区阳0.810 21.512 8

表4 五营杨树河经营所基地乔木植物多样性指数表

注：17带1区阳——造林地第十七条带，调查小区1，阳带。

结果表明，金山屯横山经营所示范区中主要的灌木和草本植物包括：白藓、百合、北重楼、蝙蝠葛、苍术、茶条槭、车前子、稠李、穿龙薯蓣、刺醋李、刺玫果、刺卫矛、刺五加、打碗花、大花鸢尾、大叶柴胡、东风菜、短边银莲花、短梗五加、繁缕、返暖草、凤毛菊、附地菜、蒿子、胡枝子、花荵、黄花忍冬、黄花乌头、黄莲花、黄叶升麻、鸡树条荚蒾、鸡腿蓳、剪秋草、结草、金树条荚蒾、蕨菜、蕨蹄、辣叶铁线莲、老鹳草、老山芹、篱打碗花、藜芦、玲兰、轮叶党参、轮叶婆婆纳、蔓乌头、毛穗藜芦、毛榛子、暖树条荚蒾、平榛、婆婆纳、茜草、蔷薇、青楷槭、忍冬、三颗针、色木槭、莎草、山丁子、山槐、山尖子、山葡萄、山杨、鼠李、水金凤、水杨梅、唐松草、铁线莲、土三七、卫矛、蚊子草、仙鹤草、香薷、小蓟、兴安天冬、烟管蓟、野大豆、野火球、野豌豆、脂叶铁线莲、紫花地榆等；主要乔木包括：白桦、大黄柳、黑桦、红松、花楸、落叶松、色木槭、山槐、山杨、柞树等。灌木、草本和乔木的植物多样性指数均较高(见表1、表2)。

金山屯横山经营所示范区中，主要有乔木10个物种，灌木21个物种，草本植物51个物种。乔木的simpson多样性指数均值为0.860；灌木、草本植物的simpson多样性指数均值为0.794 4。示范区物种丰富，植被覆盖良好，林分结构稳定。

五营杨树河经营所示范区中主要的灌木和草本植物包括：白花菜、北重楼、藨草、长柱金丝桃、车前子、稠李、垂梗繁缕、刺醋李、刺玫果、刺五加、打碗花、大黄柳、大叶黎、大叶樟、东北茶藨子、东北苦菜、东方蓼、耳叶蓼、繁缕、广布野豌豆、蒿草、红瑞山茱萸、花楷槭、黄花忍冬、黄花乌头、黄芩、尖茶藨子、接骨木、金丝桃、蕨蹄、库叶悬钩子、宽叶苔草、蓝靛果、老鹳草、篱打碗花、林茜草、柳蒿芽、柳兰、蔓乌头、毛蕊老鹳草、毛榛子、暖木条荚蒾、蒲公英、齐蒿、杞柳、荨麻、忍冬、三棵针、莎草、山丁子、高粱、山槐、山尖子、山梅花、山苏子、升麻、蓍草、鼠李、水金凤、水杨梅、唐松草、蹄盖蕨、蚊子草、问荆、五味子、仙鹤草、香茹、小红菊、小叶蕨、小叶芹、小叶鼠李、小叶樟、绣线菊、悬钩子、烟管蓟、鸢尾凤毛菊、珍珠梅等；主要乔木包括：白桦、大黄柳、椴树、红松、糠椴、冷杉、落叶松、色木槭、山杨、水曲柳、榆树、云杉、紫椴等。灌木、草本和乔木的植物多样性指数均较高(见表3、表4)。

五营杨树河经营所示范区中主要有乔木13个物种，灌木28个物种，草本植物49个物种。乔木的simpson多样性指数均值为0.787 2；灌木、草本植物的simpson多样性指数均值为0.859 1。示范区物种丰富，植被覆盖良好，林分结构稳定。

3 红松镶嵌造林效果分析

3.1 镶嵌造林效果分析

表5 镶嵌混合更新效果 单位：株/hm2

表5数据显示，该试验地天然更新十分旺盛，其中镶嵌自然带内天然更新频率达74%，天然更新阔叶树株数占全部更新的38.95%，近于红松天然针阔混交林比例，较高经济价值树种与重要林下经济植物丰富，生长十分繁茂，增加了林副产品收益。在林分培育经营过程中，可增加林地阔叶树早期收益。

表6 营造镶嵌示范林调查结果

表6显示，镶嵌造林针叶树幼苗生长健壮正常，有较强的生长势，无病虫害，植物多样性指数高，物种丰富，种群饱和度高。

3.2 镶嵌造林与常规造林效果比较分析

表7 生长情况与植物多样性比较

注：造林对照区是本项目设立的长期观测对照区；对照区立地因子除表中相同外，其他因子未经评价。

表8 成活率、保存率比较

表7、表8比较说明，镶嵌造林与常规造林比较，除横山示范区与对照区在造林成活率上效果接近外，其他表现镶嵌造林均明显好于常规造林。

4 红松镶嵌造林效益分析

(1)林区现行红松造林密度3 300株/hm2，综合造林成本9 780元/hm2，应用本项技术后，可节约造林成本1/3，即3 260元/hm2。本项目营造示范林比常规造林节省费用10.5hm2×3 260元/hm2=34 230元。就2012年而言，伊春林区营造红松人工林13 090hm2，如果全部采用本项技术，可节约成本4 267.34万元。如果黑龙江省中东部林区全面采用本项技术，可节约造林成本2亿元。

(2)减少病防费用。采取本技术营造红松、云杉镶嵌自然带混交林，可有效抑制病虫害发生。伊春林区每年可节约病防费用98.18万元。

(3)培育多树种混交林，满足未来市场需求。本项目自然带内杨、桦、柞、榆、水、胡、黄等多种阔叶树迅速更新，20年内林分胸径可达20cm,可开始间伐利用，获得培育中间收益，每公顷可获益3 500～4 000元；增加林副产品收入，林下榛子、刺五加、山葡萄等全林区可获得经济收益13 090hm2×1/3×3 098.7元/hm2=1 352.07万元(见表9)；采取本项技术使红松人工速生丰产林在70年轮伐，总收益量650m3/hm2，平均年产量9.3m3/hm2，预计届时伊春林区可创产值17亿元。

表9 镶嵌造林保留带林副产品年允收量及收益

注：表中数字为样地调查所得，样地规格5m×20m，单价为伊春林区现行市场价格。

参考文献:

[1]侯元兆，陈统爱.我国结合次生林经营发展珍贵用材树种的战略利益[J].世界林业研究，2008，(2)：49～52.

[2]中华人民共和国林业部.ZB/B 64003-87，红松速生丰产林[S].1987.

[3]史继范.红松人工林适宜密度的探讨[J].吉林林业科技，1993，(2).