鄂西南常绿落叶阔叶混交林生态恢复技术研究

汤景明 徐红梅 段敬超

摘要：常绿落叶阔叶混交林是我国特有的自然植被类型和天然林类型，也是鄂西南武陵山区中山地带最典型、最重要的天然林类型。由于长期过度采伐利用，退化严重。采取全面禁伐的强制性保护措施，恢复进程缓慢，一些严重退化群落甚至难以恢复。遵循常绿落叶阔叶混交林演替规律，借助自然力，通过以积极的人为干预措施，可以快速恢复与重建鄂西南武陵山区常绿落叶阔叶混交林。本文在调查研究的基础上，论述了鄂西南武陵山区常绿落叶阔叶混交林的演替动态和恢复的可能性，分析了常绿落叶阔叶混交林恢复的制约因素，提出了常绿落叶阔叶混交林的恢复的3种方式即人工恢复、人工促进天然恢复和人工重建，以及封禁保护、抚育间伐、补植（播）、封山育林、林分改造和人工重建等恢复技术要点。

关键词：常绿落叶阔叶混交林；生态恢复；鄂西南

中图分类号：S7185文献标识码：A文章编号：1004-3020（2014）04-0032-04

鄂西南武陵山区包括恩施自治州和宜昌市的五峰县、长阳县共10个县市，地处我国东南低山丘陵向西南高原的过渡性地带，是我国中部南北与东西植物区系的交汇地域，为举世瞩目的孑遗植物和珍稀植物集中分布的绿色宝库，是我国生物多样性保护的优先区域之一＼[1＼]。因属喀斯特地貌，也是我国典型的生态脆弱区之一。常绿落叶阔叶混交林是我国特有的自然植被类型和天然林类型＼[2-4＼]，是湖北省地带性森林植被，也是鄂西南中山地带最典型、最重要的天然林类型＼[1，5-6＼]。无论在该地区还是在全国均占有重要地位，是湖北省生态环境建设重点地区和优质珍贵阔叶用材生产基地。由于常绿落叶阔叶混交林处在我国森林植被分布的生态交错带上，植物区系成分复杂，生物多样性丰富，不仅为我国的经济建设提供了大量的优质阔叶用材和林副产品，而且在涵养水源、保持水土等方面发挥了重要的作用。但是，由于长期过度采伐利用，常绿落叶阔叶混交林退化严重。主要表现为森林面积减少、破碎化程度高；群落结构简单，稳定性很差；森林生产力下降。2000年实施天保工程以来，鄂西南常绿落叶阔叶混交林资源得到了一定的恢复，由于采取的是全面禁伐天然林的强制性保护措施，主要利用自然力，恢复进程缓慢，一些退化严重的群落因种源缺乏和天然更新不良而难以恢复。从2004年开始，笔者在湖北省林业厅资助下，在鄂西南地区开展了退化天然林快速恢复与经营技术的调查与试验研究。根据调查和试验研究结果，探讨和总结鄂西南常绿落叶阔叶混交林生态恢复技术，以期为该区域山地森林植被恢复和林业生态建设提供技术支持。

湖北林业科技第43卷

第4期汤景明 等：鄂西南常绿落叶阔叶混交林生态恢复技术研究

1常绿落叶阔叶混交林的演替动态

鄂西南地区常绿落叶阔叶混交林的形成、发展与环境之间是相适应的，是一个相对稳定的植被类型和天然林类型＼[6＼]。当常绿落叶阔叶混交林遭受皆伐或森林火灾等重大灾变后，群落就会发生次生演替，一些繁殖能力强的植物种类就会迅速占领迹地，形成灌丛或竹类。灌丛遭受反复樵采、火烧等活动后，就会进一步退化，形成阳性草本植物为主的次生草丛。如果次生草丛反复火烧，就会形成火烧项极，如五节芒草丛。五节芒草丛地因缺乏林木种源，要自然恢复森林植被将是十分困难的。必须通过人工造林方式，才能恢复森林植被。调查和研究表明，在常绿落叶阔叶混交林的自然恢复过程中，次生草丛经封山育林后，首先是阳性灌木侵入而形成灌草丛，之后，很快会形成灌丛，这个过程可能有些阳性落叶阔叶树种侵入。这一阶段后，进入落叶阔叶林阶段。此后，一些耐荫性较强的常绿阔叶树种等侵入，形成常绿落叶阔叶混交林 ＼[1＼]。这是鄂西南常绿落叶阔叶混交林演替的一般规律。演替途径如下所示：

次生草丛→灌草丛→灌丛→落叶阔叶林→常绿落叶阔叶混交林

当次生群落生境较差，尤其是土层瘠薄，不利于落叶阔叶乔木树种和常绿阔叶树种定居时，群落将遵循演替的一般规律缓慢恢复。当采伐迹地立地条件好而且落叶阔叶先锋树种种源充足时，群落的演替不一定经历灌丛阶段，而是表现为以下演替途径：迹地→落叶阔叶林→常绿落叶阔叶混交林。当采伐迹地保存有常绿阔叶树伐桩和较多常绿阔叶幼树时，由于常绿阔叶树种后备更新能力较强，其演替途径为：迹地→草丛→灌丛→常绿落叶阔叶混交林。

根据各类退化群落在干扰停止后的发展方向和物种更替规律，充分利用天然更新起来的先锋落叶阔叶树种所创造的生态环境，人为地引入耐荫的常绿阔叶树种，可以加速次生林向地带性常绿落叶阔叶混交林演替的进程。在立地条件好的地段，通过人工引进常绿阔叶树种，可以不必经过灌丛阶段或落叶阔叶林阶段，使植被以较快的速度恢复到地带性常绿落叶阔叶混交林。在荒山、草丛或采伐迹地上，利用檫木、光皮桦、锥栗、枫香等先锋落叶阔叶树种与青冈、木荷等常绿阔叶树种的最佳树种组合，营造常绿落叶阔叶混交林，保留林下落叶和常绿阔叶树种幼苗幼树或萌生枝条，保持适当的混交比例，可以缩短其自然恢复进程。因此，遵循常绿落叶阔叶混交林演替规律，借助自然力，通过积极的人为干预措施，快速恢复与重建鄂西南武陵山区常绿落叶阔叶混交林是完全可能的。

2常绿落叶阔叶混交林恢复的制约因素

鄂西南属季风性山地湿润气候，气候温暖湿润＼[5＼]，雨热同期，小气候性表现极为突出，非常适合各类森林和野生动植物生长。鄂西南有木本植物123科418属2 027种，分别占全省的97.6%，886%和7906%。自然分布着国家级保护树种45种，占全省国家保护树种的865%＼[7＼]，植物种质资源丰富，并且保存了一定面积的原始常绿落叶阔叶混交林，这不仅为退化群落恢复提供了大量的种质资源，也为常绿落叶阔叶混交林恢复提供了样板和借鉴。从宏观上来看，鄂西南武陵山区的自然环境条件对常绿落叶阔叶混交林的恢复是有利的，但是自然环境条件又有不同程度的低劣性和严酷性的一面，自然环境因子的时空耦合往往发生较大的变化，对常绿落叶阔叶混交林恢复产生不同程度的影响。该区降水充沛，平均降雨在1 100～1 600 mm，但降雨的时空分布极不均匀，60%的降雨量集中在5～9月份，且夏季多暴雨，造成水土流失。另外，低温和雨淞是影响鄂西南山地森林生长的灾害性气候因子，对森林恢复也会产生不良影响。鄂西南自然环境条件既有适合树木生长的肥沃生境，又有不利于树木生长的严酷生境。生境的异质性、严酷性和人为干扰后退化群落的不稳定性，增加了恢复与重建的技术难度。调查显示，常绿落叶阔叶混交林恢复与重建的主要的制约因素包括以下三个方面：一是土壤因素。湖北武陵山区在地质因素和降雨因素的共同作用下土壤极易受到侵蚀，加之山高坡陡，水土流失严重，一些地段土层浅薄。二是林分因素。退化常绿落叶阔叶混交林特别是多代萌生的次生林，组成树种单一，结构简单，林分密度和郁闭度大，林内光照条件差，树种天然更新不良。三是种源因素。由于过去采取掠夺式的皆伐和强度择伐方式，而且不注重更新幼苗幼树的保护，造成阔叶树特别是一些珍贵阔叶树种资源破坏严重。另外，过去在经营常绿落叶阔叶混交林时未认识到其生态效益和社会效益，视阔叶树为“杂木”，进行大面积砍阔栽针，人工林中针叶林比重大，阔叶树种比例小。在一些退化严重的裸地、荒草山和灌丛地，阔叶树种的种源十分缺乏。

3常绿落叶阔叶混交林的生态恢复技术

3.1天然恢复

森林在受到轻度干扰时，能够自我调节、维护，只需采取人工“保护”措施即可恢复到受干扰前的状态，而且能形成与当地生物气候环境及立地条件最相适应的合理而稳定的群落。需要采取下天然恢复的对象包括完全没有受到干扰或者干扰很轻的原始常绿落叶阔叶混交林、经过强度择伐后处于不同自然恢复阶段的常绿落叶阔叶混交林，以及处于陡坡等生态脆弱地段和溪流河谷等生态过渡带的退化常绿落叶阔叶混交林。具体可采取封禁保护技术，即通过封山、禁伐、禁牧、禁猎等封禁措施，保护现存林木及天然更新的幼苗幼树，依靠自然力，加速植被恢复速度，促进其向符合经营目的常绿落叶阔叶混交林演替。具体措施包括：根据常绿落叶阔叶混交林分布特点、明显地物界和潜在受危害程度，划定封禁保护责任区；在封禁保护区的周边明显处如主要山口、沟口、河流交叉点、主要交通路口等树立永久性保护警示牌；在牲畜活动频繁地区，设置机械围栏、围沟，或栽植乔、灌木设置生物围栏。

3.2人工促进天然恢复

顺应自然演替规律，用人工的方法，调整林分结构，改善林地条件，人工促进树种更新和群落进展演替，可以定向恢复常绿落叶阔叶混交林。需要采取人工促进天然恢复的，主要是迹地上进展演替形成的次生林、有阔叶母树分布的疏林、立地条件好且适宜恢复常绿落叶阔叶混交林的灌丛、区划为生态公益林地段的低效针叶林。恢复的关键是通过各项技术措施，调整树种组成，控制林分密度，促进林下混交树种的更新并调整好与主要目的树种的比例，形成以乔木为主的常绿落叶阔叶混交林。人工促进天然更新主要技术措施包括抚育间伐、补植（播）、封山育林和林分改造等。

3.2.1抚育间伐

对于每公顷树高30 cm以上幼树超过3 000株，或30 cm以下的幼苗、幼树超过6 000株，幼苗、幼树层的植被总覆盖度80%以上，非目的树种、残留的上一世代林木、霸王树以及杂草、灌木、藤蔓及影响目的树种生长的天然幼龄林，采取透光抚育的方法，伐掉灌木和生长较差的非目的树种，保留有价值的更新树种或演替阶段树种，使林地树种分布均匀，树种组成和结构合理。对于郁闭度0.8以上，林木分化明显，直径生长明显下降的次生阔叶纯林，采用下层间伐的方法，伐除被压木、濒死木、枯死木、部分中等木、过密的或受害的亚优势木以及个别优势木。对于坡度小于25°，立地条件好，林分郁闭度0.8以上，需要调整群落结构与组成的次生阔叶混交林，采取综合疏伐方法，保留优良木、辅助木和林下天然更新的阔叶乔木、灌木，伐除有害木和部分劣质木。一次伐除总株数的15%～20%。

3.2.2补植

对于郁闭度在 0 .2 以下的疏林地，补植乔灌木树种或有较高生态、经济效益的树种，形成复层结构。现有目的树种林木分布比较均匀的，采用均匀补植（播）。现有目的树种林木呈群团状分布且有林中空地或林窗的，采用块状补植（播）。对于有乔木树种分布的覆盖度60%以下的灌丛，伐除丛状生长的个体，保留常绿阔叶树种，并在常绿树种缺少的地段补植（播）常绿阔叶树种。对于郁闭度在06以下的次生林，在林木分布均匀的情况下，清除林下灌木和杂草，保留有价值的树种，进行穴状整地，林下补植（播）常绿阔叶树种。在林木分布不均匀的情况下，在林中空地或林窗中块状补植（播）阔叶树种。对于目的树种数量少于次要树种的次生林，伐去一部分压制目的树种的次要树种，再补植（播）目的树种。用作补植（播）的乡土树种有：枫香、马褂木、光皮桦、山杨、核桃、厚朴、栓皮栎、麻栎、锥栗、水青冈、桤木、漆树、银杏、黄柏、青冈、木荷、楠木等树种。补植（播）后密度应达到恢复目标林分合理的密度85%以上。

3.2.3封山育林

对于郁闭度在 0 .2 以下的封育疏林地进行带状或块状除草，进行破土整地，为乔、灌木树种的种子触土创造条件，人工促进树种天然更新。对有萌蘖能力的阔叶树种进行平茬或断根复壮，增强萌蘖能力。对林地天然更新及补植补播的苗木，进行间苗、除草、松土，促进林木生长。封育成林后，伐除部分林木，调整树种组成和林分密度，促进保留阔叶树种的生长，定向培育常绿落叶阔叶混交林。

3.2.4林分改造

对于乔木树种缺乏、覆盖度80%以上的多代萌生灌丛，按与灌丛高度相等的间距和宽度人工开拓生态效应带，伐除带上所有灌丛，保留目的树种，营造阔叶树种，形成乔灌结合的带状阔叶混交林。或伐除非目的树种，块状营造阔叶树种，形成块状镶嵌分布的阔叶混交林。对于郁闭度0.8以上的低效人工针叶纯林，按一半树高到一倍树高的宽度和间距水平设置砍伐带，伐除带上所有针叶树种，栽植光皮桦、锥栗、檫木、枫香、水青冈、青冈、楠木等阔叶树种。新造阔叶树种生长3～5年后林分开始郁闭，再砍伐保留带树种，并用阔叶树种予以更新，形成异龄带状常绿落叶阔叶混交林。也可根据林地情况，每次按20%～25%采伐强度，块状采伐针叶树种，在伐后的人工林窗中，及时补植木荷、青冈、水青冈、栎类等乡土阔叶树种，诱导成针阔混交林，并通过人促更新措施促进主要目的树种生长，逐步采伐完针叶树种，最终恢复成异龄块状常绿落叶阔叶混交林。

3.3人工重建

常绿落叶阔叶混交林经历了各种干扰后，超越了一个或多个不可逆阈值，已全部或大部分转变为草丛植物群落、荒草山、采伐迹地、火烧迹地以及气候或地质灾害形成的迹地，由于林地土壤条件已经发生根本变化，种源缺乏，在自然情况下要恢复成顶极常绿落叶阔叶混交林是一个漫长的过程，必须采取人工造林方式重建常绿落叶阔叶混交林。重建的关键是树种选择和林地条件的改善。

在立地条件一般的林地，选择光皮桦、檫木、马褂木、锥栗、枫香等速生阳性阔叶树种造林，充分利用其在荒山或采伐迹地上拓展生态位的能力，迅速填补空白生态位，充分利用迹地暂时富集的养分，改善林地环境，适当配以较高的初植密度，促进迹地快速郁闭成林。由于这类树种为生态位衰退种，在恢复过程中可在8～12年和20～25年后分别间伐先锋落叶阔叶树种25%，间伐后在林中补植木荷、青冈、楠木等中后期常绿阔叶树种形成结构合理的混交林复合群落。

在立地条件较好的林地，选择光皮桦、檫木、马褂木、锥栗、枫香等落叶阔叶树种作为主要树种，选择木荷、青冈、多脉青冈、细叶青冈、楠木、栲树等常绿阔叶树种为伴生树种，营造落叶阔叶树种与常绿阔叶树种的混交林。20～40年后树种间竞争加剧，这时运用相应的人工措施减少相同生态习性或相同生活型树种间的生态位重叠，保留那些在恢复中后期能共同分享生态位空间的树种，优化群落树种间生态位配置，打破生态位重叠所隐含的利用性竞争，如间伐去除非目的树种，择伐部分成熟木和劣质木，腾出生态位为目的树种的生态位拓展创造适宜的生境条件，以充分利用环境资源，提高森林生产力。人工造林后要及时抚育并调节混交树种比例，将混交树种控制在30%～50%。立地条件差或水土流失严重的造林地，适当提高灌木树种的比例。

参考文献

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（责任编辑：唐 岚）