张明,于一苏,周根土,吴中能,刘俊龙
(1.安徽省速生丰产林项目办公室,合肥 230001;2.安徽省林业科学研究院)
安徽省杨树现有林培育成效调查分析
张明1,于一苏2,周根土1,吴中能2,刘俊龙2
(1.安徽省速生丰产林项目办公室,合肥230001;2.安徽省林业科学研究院)
为掌握全省杨树现有林培育实施成效,为杨树资源培育提供基础数据支撑和“十三五”杨树发展规划编制提供科学依据,我们在沿江、沿淮和淮北地区6个县(市)设置了58个标准样地,其中实施培育措施的样地42个,未实施培育措施的对照样地16个,调查了样地的立地因子、林分情况、抚育措施、生长量、社会经济效益等情况。调查结果显示,实施科学的培育措施对杨树生长具有显著促进作用。在对不同的栽植密度、不同区域杨树生长状况对比分析的基础上,就安徽省杨树适宜栽植密度、重点发展区域、杨树二代林的经营管理等方面提出了建议。
杨树,培育,成效,分析
杨树(Populus spp.)具有速生、成林容易、适应范围广、易加工等特点[1],是安徽省沿淮及淮北地区、沿江的洲湖滩圩的生态建设、防风固沙、保障农作物安全的主要树种,具有其他树种不可替代的重要生态、经济和社会功能。据最新的森林资源清查数据显示,安徽省杨树林面积为88.7万hm2,蓄积量5879.6万m3,分别占全省乔木林面积的22%和25.9%。但杨树资源培育依然存在单位面积蓄积量低、林分密度普遍过大、干材质量差、可高价值利用的资源减少等问题。从2012年开始,省财政列出专项资金支持开展杨树现有林培育,实施“杨树产业发展营造林示范项目”,示范推广杨树大径级材培育、林农间作等技术措施。为掌握项目杨树现有林培育实施成效,为全省的杨树资源培育提供基础数据支撑和“十三五”杨树发展规划编制提供科学依据,将全省划分为淮河以北、沿淮及沿江3个片区,每个片区选择两个县共6个项目县(市)作为调查县,在设置监测样地的基础上,设置标准样地开展调查和对比分析。
共调查界首市、太和县、利辛县、五河县、望江县、东至县6个县(市),共设置58个标准样地,其中样地42个,对照样地16个。涉及规模片林、村片林、沟渠、河滩、江滩、道路两侧等类型。主要品种包括69、72杨,南林95、895杨,2025杨,107杨等品种。虽然中林46杨已不建议在安徽推广种植,但由于部分地区前些年营造了比较多的中林46品种的杨树,此次调查样地也涉及到中林46品种。调查林龄为6年生及以上。样地杨树林主要的抚育措施有林农间作、施肥灌溉、修枝、间伐、病虫害防治等。对照样地一般没有采取经营措施,少数对照样地造林前期进行了套种。
此次调查采取标准地法。在6个项目县(市)杨树产业发展营造林示范项目林之前设置的固定样地的基础上,进一步筛选有代表性的林分,同时还在受项目辐射影响的其他杨树林中选择部分林分,分不同栽植密度、间伐强度、抚育措施设置若干固定标准地。每个标准地面积667 m2,按照标准地设置方式进行操作。调查的主要内容有立地因子、林分情况、抚育措施、生长量、社会经济效益等。
3.1修枝
对栽植后1~3年的幼龄林剪除影响主梢向上生长的竞争枝(卡脖子枝)和多头枝等,抹去或修除主干2 m以下刚萌生的侧枝或侧芽。一般保持冠干比为3∶2。4~7年生,修除主干粗10 cm以下的轮生枝,除密留稀、除粗留细,使树冠成“塔形”,修枝直到形成主干8 m高的光洁干材为止,冠干比不得小于1∶2。修枝时间选择林木停止生长的12月~翌年3月间,注意切口平滑留成活节,不能强度修枝和撕裂树皮。抹芽期在4月中、下旬至5月上、中旬。
3.2间伐
根据初植密度的大小,结合林木的生长势,选择4~6年生中龄林杨树,采用机械疏伐的方式,间伐强度为30%~50%,按5 m×6 m、6 m×6 m和4 m×8 m的株行距,培育中径材或大径材。培育大径材单株营养面积须超过30 m2以上。采伐时应注意采伐木的倒向,防止对保留木的损伤,及时清理修剪和采伐剩余物,防止森林火灾和病虫害的发生。
3.3施肥
通过林粮间作,种植绿肥,增施堆肥、厩肥等有机肥料和追施化肥等提高林地肥力。施肥量随树木增大而增加,一般为每株200~500 g。采用距树根四周一定距离(30 cm、50 cm、100 cm)环状挖小穴施入,施肥结合灌溉或雨后施用。
3.4病虫害防治
提倡“预防为主、综合防治”的理念,加强监测预报,注重采取物理、人工、生物以及化学等综合防治手段对杨树蛀干、食叶害虫和黑斑病、叶枯病的防治,注重环境保护,严禁使用国家明令禁止使用的农药。
3.5林农复合经营
提倡林农复合经营,积极推广林粮、林牧、林禽、林药等间作模式,提高林地产出,协调林业与农业在土地利用上的关系,提高综合效益。
4.1杨树生长状况比较分析
从表1可知,样地平均林龄9.4年,对照样地平均林龄9.7年;样地林分郁闭度为0.67,保留株树25株,平均胸径24.7 cm,较对照林分平均胸径高20%,每木营养面积约26.6 m2,具有非常好的培育中、大径级材的潜力;对照林分郁闭度为0.8,保留株树48株,每木营养面积约13.9 m2,只能培育中、小径材。
项目林通过采取修枝等技术措施,枝下高达到7.8 m,较没有修枝的对照林分高36.8%,开展合理的修枝活动,能保持合理的冠干比,有效提高优质无节良材的出材率。修枝后的林分80%以上的林木可以达到8 m无节良材的目标。而对照样地由于林分密度大,自然整枝严重,枯死枝较多,容易形成“死节”,对干材质量造成较大影响。
表1 样地与对照样地生长情况
4.2杨树蓄积生长量比较分析
由表2可知,间伐后的林分,保留木生长量得到显著促进,样地平均单株立木蓄积较对照高46.7%,单株年生长量较对照高50%。由于项目主要是近4年来实施,间伐后样地林分蓄积量降低,单位面积蓄积量样地林分较对照低19.7%,单位面积年均生长量样地林分较对照低14.3%,但若将已经间伐的蓄积计算进来,样地累计平均蓄积量比对照样地略高。
表2 样地与对照样地生长量
4.3杨树径级分布比较分析
调查标准地中林龄10年以上的样地和对照样地的林木分别为554株和335株,样地和对照样地平均林龄均为11年,样地和对照样地林木径级分布如图1。
样地林木中可以用于生产胶合板的大径级材(胸径26 cm以上)比例达到60.6%,而对照中的比例仅有22.6%,项目林较对照高38个百分点。项目实施促进了单株生长,显著提高了杨树林的大径级材比例。若主伐年龄为15年,项目林大径级材比例将达80%以上,较对照林提高了50个百分点。
4.4不同区域杨树生长比较分析
将调查的标准样地中林龄10年生以上的标准地,按照淮河以北(界首、太和)、沿淮(利辛、五河)、沿江(望江、东至)三个区域汇总计算,比较不同区域杨树的生长情况。
从表3可以看出,单位面积蓄积量沿淮最高,为12.178 m3/667m2,淮河以北和沿江分别为8.330 m3/667m2和8.585 m3/667m2;胸径年平均生长量从北到南逐渐减少,分别为2.33 cm/年、2.26 cm/年和2.2 cm/年;单株年生长量淮河以北及沿淮差别不大,分别为0.036 m3/年和0.037 m3/年,较沿江地区高约20%;单位面积年均生长量沿淮最高,达到0.992 m3/667m2,其次为淮河以北地区 0.782 m3/667m2,沿江地区为最低,0.756 m3/667m2。
通常安徽省杨树在黄泛地区生长优于沿淮地区,沿淮又优于沿江地区。从此次调查结果看,沿淮地区的利辛县单位面积蓄积量、单株蓄积量以及年均单位面积生长量在6个调查县(市)中最大。同时,淮北地区的界首市杨树生长整体较差。分析其中的原因:一是利辛县此次调查的样地主要位于近年新修的沟渠堤坝和公路边,多为堆积土,土层深厚,通透性好,立地指数都在16以上。界首市调查样地主要为片林,立地指数基本为14;二是利辛县发展杨树较其他地区稍晚,目前的杨树林基本为一代林,界首市的片林主要以二代林为主,一代林生长情况较二代林好[2];三是界首市前些年发展了较多的中林46杨和107杨,该品种不适合我省气候条件,前期生长尚可,后期生长状况不良。
4.5不同造林密度杨树生长比较分析
不同造林密度的杨树林,若没有人为干扰,后期生长差异性较大,初植密度过大(超过50株/667m2)的林分生长情况普遍较差。在营造林人工成本日益增长的情况下,选择合适的造林密度,避免在后期经营中投入过多的人力进行干扰影响,对节约经营成本,提高经营效益有积极意义。
表4中所有调查样地均为片林。通过比较可以看出,界首5 m×4 m、太和4 m×6 m、五河5 m×5 m以及望江4 m×6 m的造林密度较界首3 m×4 m、太和2 m×6 m、五河3 m×4 m以及望江3 m×4 m的造林密度年平均胸径生长量分别高12.6%、47.0%、42.6%和39.4%,单株蓄积年均分别提高16.0%、190.1%、97.8%和90.7%。
4.6不同间伐方式分析
表3 不同区域杨树生长情况比较表(10年生以上)
表4 不同造林密度杨树生长量比较
从表5可见,种植密度相近的情况下,不同配置对杨树有显著影响[3]。太和县大新镇沙颍河造林有两块造林地均为2005年造林,品种为2025杨,造林密度3 m×5 m(44株/667m2),土壤为沙壤土,2009年一块采取品字形间伐并修枝,另一块采取隔行间伐,保留株数均为22株/667m2。具体生长情况比较如表5。目前,品字形间伐林分平均胸径29.6 cm,单位面积蓄积量为11.945 m3/667m2,分别较隔行间伐林分高7.6%和17.8%。品字形间伐可以促进林内树木更加有效地利用林地空间,促进林木生长。
表5 不同间伐方式杨树生长量比较
4.7间伐与不间伐经济效益分析
望江县长江大堤东兴段有两块造林地均为2008年造林,其中栽培模式Ⅰ的造林密度为4 m×5 m,林下套种小麦,667m2可产小麦150 kg,纯利润100多元、2012年间伐,保留株数为22株/667m2,栽培模式Ⅱ造林密度为5 m×6 m,为二代林,林下套种豆科植物,没有间伐。两块林分生长量比较见表6。造林密度较高的林分采取了套种小麦和间伐措施;造林密度较低的林分采取了套种豆科植物,套种既可以起到以耕代抚的作用,豆科植物还可以增加土壤肥力,促进杨树的生长。由于采取了积极的经营管理措施,有效的提高了土壤肥力,避免了地力衰退对林分生长的影响,两块林分生长量基本一致,生长情况均很好,年平均胸径生长量达到3.5 cm以上。
表6 间伐和不间伐杨树生长量比较
从营造林技术措施上来看,两块林分都采取了科学、合理的技术措施。但从经济效益方面分析,增加一次间伐活动,增加了相应的成本。据经营主体介绍,间伐劳务投入,包括间伐、剩余物清理等,667m2平均需1.5个工日,按目前每个工150元计算,667m2需要225元,加上材料费及设计、管理、检查等间接费用35元,667m2间伐成本大约260元。该林分第4年生间伐时,间伐材平均胸径在14 cm左右,间伐蓄积667m2约0.9 m3,间伐材价值约200元,扣除税费及运输成本,间伐没有盈利。若再考虑到造林时密度较高带来的种苗、挖穴、肥料等成本以及间伐过程中对保留木可能带来的伤害,从经济效益上来看,较高密度栽植,然后间伐一次以培育杨树大径级木材在经济上是划不来的。综合已有的研究[4-5],可以看出,较高密度造林只适宜于短周期培育中小径材这种模式,培育杨树大径级材的初植密度不宜超过28株/667m2。
4.8项目实施社会经济效益分析
4.8.1提高杨树科学经营水平
省、市、县、乡各级开展了丰富的杨树培育技术培训、推广活动,据不完全统计,累计培训超过5 000人次,提高了基层技术人员和林农的杨树经营管理水平。同时,各地以项目实施为契机,积极推动开展杨树修枝、间伐等抚育活动,推广面积6.67万hm2,有效地促进了项目县(市、区)杨树经营水平。
4.8.2提高了单位面积经济收入
按有项目与无项目比较,按调查时的林分状况,项目实施可提高大径级木材产出38个百分点,按目前杨树木材市场杨木价格550元/m3,一般木材和大径级木材差价300元/m3计算,项目林667m2可销售收入约4 800元,无项目林约4 600元,667m2收入提高200元。到15年生时主伐,项目林较对照林亩均收入将增加约1 300元。
4.8.3增加了项目区周边林农收入
开展杨树修枝、间伐、病虫害防治等经营活动需要大量的劳动力,项目实施为周边农民提供了就业机会,增加了收入。在调查中了解到,由于项目活动劳动强度不大,技术要求相对不高,吸引到项目区周边的妇女及中老年男性劳动力参与项目活动,使他们可以获得一定的劳务收入,提升劳动技能。同时,项目示范推广林粮、林禽、林药等复合经营技术,有效提高了林地综合产出[6]。
(1)项目实施有效地促进了杨树的单株生长。项目采取的间伐以及施肥、病虫害防治、修枝等抚育措施,有效的改善了林分生长空间和环境,使林分的郁闭度、结构更加合理,促进了保留木的生长速率,树木生长更为健康。没有经营的对照林分郁闭度大,透光性差,林下卫生状况差,树木相互间竞争激烈,冠幅小,生长受到抑制。调查数据显示,通过采取科学经营后的项目林,截至调查时林分的平均立木蓄积(不包括已经间伐的蓄积)为8.712 m3/667m2,单位面积年均生长量为0.977 m3/667m2,达到了《省政府办公厅关于加快杨树产业发展的意见》中提出的年均生长量从0.6 m3/667m2提升到0.8 m3/667m2的要求,基本达到杨树丰产林年均生长量1 m3/667m2的标准。
(2)安徽省适宜的杨树造林密度。杨树667m2栽植株数在22~27株左右较为合适,株行距建议为4 m×6 m、5 m×5 m或5 m×6 m等,平均营养面积24~30 m2。第一,既能保证杨树单株的生长空间,适宜培养杨树中大径级材,也能确保林分总蓄积量不降低。第二,此类造林密度间作时间较长,可以通过“以耕代抚”有效促进杨树早期生长。在6~8年生左右,可以根据市场情况及实际需要,采取一次间伐措施,此时的间伐材平均径级一般可达16 cm以上,可以获取一定的间伐收入,间伐后还可延长林下套种时间;即便不采取间伐措施,这个密度保留到主伐时,林分平均胸径也将达到26 cm以上,80%以上的林木可以达到大径级材的要求。
(3)安徽省杨树重点的发展区域。杨树的生物学、生态学特性决定了它具有生长量高、冠幅大、经营周期短、木材易加工等特点,符合我省暖温带、亚热带北缘的沿江、沿淮及淮河以北地区的生态需要,积极培育杨树资源是提升沿江和平原林业有效途径,是粮食稳产增产的生态屏障,具有显著的生态、经济和社会多重效益。安徽省杨树发展区域重点在淮河以北、沿淮以及沿江地区,尤其是新修的沟、渠、道路两侧以及河滩、湖滩和江滩地。培育杨树大径级材要求立地指数在16指数级以上,并选择适宜的杨树品种(系),采取科学的经营技术。
(4)加强杨树二代林的经营管理。杨树二代林生长量下降明显,主要原因有地力降低、土壤板结、通透性差等。望江县等地通过积极的套种、施肥等经营措施很好维持了杨树二代林的生长量。要加强对二代林的经营管理,尤其是落实施肥、中耕等技术措施,提高土壤肥力和改善土壤结构,确保二代林的健康生长。同时,积极推广营造混交林和杨树多品系混合造林技术,条件许可的地方,可以采取轮作,减缓地力衰退,促使土壤肥力的恢复,确保林地的可持续利用。
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(责任编辑:杨婷婷)
Survey and Analysis on the Effects of the Existing Poplar Plantation Cultivation in Anhui Province
ZHANG Ming1,YU Yisu2,ZHOU Gentu1,WU Zhongneng2,LIU Junlong2
(1.Anhui Provincial Project Office for Fast-growing&High-yield Plantations,Anhui Provincial Forestry Department,Hefei 23001,China;2.Anhui Academy of Forestry)
In order to grasp the effects of the existing poplar plantation cultivation in Anhui province,provide basic data support for the provincial poplar resources cultivation,and scientific basis for the formulation of the 13th Five-Year poplar development plan,58 standard sample plots were set up in 6 counties(cities)along Yangtze and Huaihe Rivers and in Huaibei area,including 42 plots with cultivation measures and 16 plots without cultivation measures.The site factors,stand backgrounds,tending measures,increments,social and economic benefits were surveyed.The results showed that scientific cultivation measures have a significant role in promoting poplar growth.On the basis of comparative analysis of poplar growth in different areas and planting densities,some suggestions were put forward regarding the aspects of suitable poplar planting densities,its key development areas and second-rotation poplar plantation management.
Poplar;Cultivation;Effects;Analysis
S792.11
A
2095-0152(2015)06-0021-05
2015-12-15
2015-12-20
张明(1979-),男,林业工程师,从事人工林经营管理与技术推广。E-mail:ahzhangming@126.com