钟琪
摘要:指出了混交林对改善立地条件、增强森林防护作用和抗性效益等具有重要的意义。阐述了混交林的概念、营造混交林的意义。综合多种因素分析了混交林中树种分类、混交类型以及混交林营造技术,以期为营造混交林提供技术指导。
关键词:混交林;混交类型;营造技术
中图分类号:S725.2
文献标识码:A 文章编号:16749944(2016)09008103
1 引言
我国是世界上人工林面积最大的国家,其中纯林所占比重较大。因其树种单一、结构简单、生物多样性差,生态系统相对脆弱,从而导致地力衰退,林分蓄积量降低,病虫危害较重,不能很好地发挥经济、生态和社会效益,影响了林业的可持续发展。混交林在改善立地条件,增强防护抗性效益等方面的作用更加显著,发展混交林在现代林业建设中对人类社会的发展具有非常重要的意义。
混交林的组成在造林时以各树种占全林总株数的百分比表示,包括所有的乔灌木树种。成林的组成,用每一乔木树种的胸高断面积占全林总胸高断面积的成数表示[1]。
2 营造混交林的意义
2.1 最大限度地利用营养空间
混交林是由生物学特性不同的树种组成,能最大限度地利用外部环境条件,例如乔灌木树种混交,针阔叶树种混交,速生树种与慢生树种混交,喜光树种与耐阴树种混交,前期生长型树种与全期生长型树种混交,深根性与浅根性树种混交,嗜肥性不同的树种混交等,有利于各树种在不同时期充分利用光照、水分、营养物质等资源,产生最佳的混交效果,提高林分生产力。
2.2 改善立地条件
混交林结构复杂,林冠层厚,林内光照强度小、温度低且变幅小、风速低、蒸发量小、湿度大,在相同条件下能形成纯林难于形成的小气候。林内枯落物丰富,成分复杂,为土壤微生物的活动提供有利条件,加速了枯落物的分解和养分释放的速度,改良了土壤理化性质,提高了土壤肥力。另外,能阻止某种单一元素的过量吸收和释放,防止有害物质累积。有根瘤的树种还能直接给土壤补充营养元素,增加土壤肥力。
2.3 增强森林的防护作用
混交林多由2种或2种以上的树种组成,为复层林冠、枝叶茂密、枯落物丰富、根系发达。茂密的枝叶能截留更多的降水,使雨水下降的速度变缓。地面枯枝落叶丰富,腐殖质层增厚,土壤质地结构良好,吸水保水作用强,透水能力强,土壤深处降水渗入量增多,减少了水土流失。另外,防风固沙的能力也更强。
2.4 提高森林的抗性效益
混交林内林木生长势强, 且有复杂的营养结构和丰富多样的食物,适合各种鸟兽、昆虫和寄生菌繁殖,不同生物种类之间相互制约,降低了各种病虫害和有害动物的危害程度,一定程度上控制了有害生物的产生和扩散,因而,生态系统更为稳定。另外,抗病虫害的树种对易感病虫害的树种起到了隔离作用,使得易感病树种受到保护,从而控制了病虫害的发生。由于林地温度低且变幅小,风速低,湿度大,使得可燃物难以燃烧,阻止了林冠火和地表火的发生蔓延。针阔混交林中,阔叶树的阻隔作用也可阻止林冠火和地表火的发生蔓延。混交林的林冠层次多于纯林,枝叶茂盛,相互交错,地下深浅根系盘根错节,根系更发达,能大大减少风折、风倒。另外,防雪折、雪倒、冰挂、霜冻的能力比纯林强。
2.5 提高木材产量及质量,丰富林产品种类
合理栽种混交林, 可充分利用外部环境条件以及某些树种间的共生作用,光能利用率高,在相同的时间内能积累较多的有机物,木材总蓄积量大多高于纯林。由于有伴生树种相辅佐,主要树种的主干长的通直、圆满、自然整枝良好、干材质量高。混交林由多树种组成,林产品种类丰富,能提高林地的经济效益。
2.6 提高森林的社会效益
常绿与落叶、乔木与灌木、针叶与阔叶等不同树种营造的混交林,结构丰复、层次分明、景色迷人,可以作为休闲旅游之地,既美化了环境,又陶冶了人们的情操。其净化空气、吸烟滞尘、杀菌隔音等功能也优于纯林。另外,作为食品、药物、饲料、手工艺品及生活用品的来源,可促使发展乡镇企业和农民的多产业经营,增加了就业机会,促进了社会稳定。
2.7 保证造林成功率
将种间矛盾缓和的树种进行合理配置,或把某些树种栽植到长势不良的林分中以确保人工林能够顺利成林、成材以及低产林改造成功[2]。
3 树种分类
根据树种在混交林中的作用来分,有主要树种、伴生树种、灌木树种3类[3]。
3.1 主要树种
人们培育的目的树种,经济效益好、防护作用强,在混交林中数量最多,是优势树种。
3.2 伴生树种
一段时间内伴同主要树种生长,为主要树种创造有利生长条件的乔木树种。对主要树种的生长起辅助作用,具有护土、改良土壤等作用。
3.3 灌木树种
一段时间内伴同主要树种生长,为主要树种创造有利生长条件的灌木树种。能抑制杂草的生长、防止水土流失、提高土壤肥力,对主要树种生长有一定辅助作用。
4 混交类型
4.1 主要树种之间的混交
2种或2种以上的主要树种相互之间进行混交,该组合能充分利用地力,得到多种木材,发挥其它有益作用,用于立地条件较好的地方,并需采用适宜的混交方法进行混交。
4.2 主要树种和伴生树种之间的混交
主要树种与伴生树种相互之间进行混交,该组合的林分生产率较高,防护作用好,林分稳定性亦较好,应确定良好的立地条件、适宜的混交方法进行混交。用于立地条件较好的地方,选用此混交类型需合理搭配树种并选择适宜的混交方法等。
4.3 主要树种和灌木树种之间的混交
主要树种与灌木树种相互之间进行混交,早期种间关系较为紧张,之后趋向缓和,林分稳定。此混交类型多用于立地条件较差的地方,注意采用适宜的混交方法和混交比例。
4.4 主要树种、伴生树种、灌木树种之间的混交
也称综合性混交类型, 即主要树种、次要树种和灌木树种混交的栽植方式。融合了以上3种混交类型的特点,多用于立地条件较好的地方,这类混交林防护效益很好。除此之外,也有将混交类型分为针阔叶树种、阴阳性树种、乔灌木树种3种混交类型。
5 混交林营造技术
5.1 营造混交林的原则
营造混交林应遵从自然规律以及因地制宜的原则,考虑当地的经济水平、社会需求、林业发展水平等,宜纯则纯, 宜混则混,合理营造人工林[3]。一般可按下列原则来确定营造混交林或纯林。
5.1.1 造林目的
培育中大径级用材林、防护林、风景林应营造混交林。
5.1.2 立地条件
气候严寒、干旱、土壤贫瘠、盐碱地等地块只能营造纯林,除此之外的立地条件可以营造混交林。
5.1.3 树种生物学特性
干形强、生长稳定、自然整枝良好的树种既可营造混交林也可营造纯林。
5.1.4 经营条件
资金及劳动力充足可营造混交林也可营造纯林,视具体情况而定。
5.1.5 林业发展水平
经验不足可先营造纯林,待条件成熟后再营造混交林。
5.1.6 抗病虫害能力
病虫害严重的树种应营造混交林。
5.2 混交树种选择
混交树种一般指伴生树种、灌木树种,主要树种之间进行混交时,混交树种才包括相互混交的主要树种。选择适合的混交树种能充分发挥混交作用,使树种间相互促进、协调发展,形成稳定的林分,实现速生丰产。营造混交林时,树种的选择应考虑下列几方面。
(1)混交树种与主要树种的生态要求、生长特点、根系类型应不相同。
(2)混交树种应具有较高的经济、生态和社会效益。
(3)混交树种最好有较强的抗病虫害和耐火能力,与主要树种不能有共同的病虫害。
(4)混交树种与主要树种最好在轮伐期内同时成熟,便于合理进行主伐更新,降低生产成本。
(5)混交树种最好容易繁殖生长,有利于育苗、造林更新、调节种间关系后恢复成林。
混交树种的选择还有2种新途径[4]:生态选择以及生物化学选择。生态选择途径运用植物群落学的原理,以群落学特征、种群动态、生态位、种间竞争等生态的观点研究天然混交林中混交树种的种间关系,并以此来进行混交树种的选择。生物化学选择途径以植物的化感作用观点来分析混交树种种间化感物质关系,运用生物化学观点进行混交树种的选择。
目前,混交效果较好的树种组合有[1,2,5~8]:落叶松与樟子松、红松、云杉、桦树、水曲柳、山杨、胡枝子;油松与侧柏、桦树、栎类、刺槐、紫穗槐、元宝枫、椴树、黄栌、沙棘、山杨、胡枝子等;红松与黄波罗、水曲柳、柞树、胡桃楸、赤杨、紫椴等;杉木与马尾松、柳杉、毛竹、香樟、檫树、木荷、火力楠、拟赤杨、米老排、红椎等;马尾松与杉木、栲类、栎类、台湾相思、红椎、木荷、椆木、黄连木、桉树、火力楠、兰果木、枫香等;桉树与木麻黄、台湾相思、大叶相思、新银合欢、厚荚相思、马占相思、黑荆树等;杨树与刺槐、紫穗槐、胡枝子、沙棘等;欧洲的落叶松与山毛榉、赤杨;日本的柳杉与扁柏、日本赤松等。而落叶松与杨树、云杉与落叶松、云杉与稠李、油松与黄波罗、樟子松与柞树、毛白杨与桑、柘、构等桑科植物的树种组合不适于营造混交林[9]。
5.3 混交方法
5.3.1 星状混交
一个树种的少量植株呈点状分散与其他树种的大量植株进行混交,或种植成行内隔株(或多株)的一树种与种植成行状、带状的其他树种相混交的方法[11]。不仅满足了喜光树种的生长要求,也为其它树种创造了良好生长条件。
5.3.2 株间混交
也叫行内混交、隔株混交,是在同一种植行内隔株栽种2种以上树种的混交方法[10,11]。一般作为主要树种和灌木树种之间的混交,种间矛盾易于调节。
5.3.3 行间混交
也叫隔行混交,是一树种的单行与另一树种的单行依次栽种的混交方法[10,11]。种间关系较为缓和,适用于主要树种与伴生树种之间的混交或主要树种与灌木树种之间的混交。
5.3.4 带状混交
连续栽种3行以上的一树种组成的带和另一树种组成的带依次种植的混交方法[10,11]。种间关系容易调节, 一般作为矛盾较大且早期生长速度差别大的乔木树种之间的混交。
5.3.5 块状混交
又叫团状混交,是种成规则的块状或不规则的块状的一树种与另一树种的块状地依次配置的混交方法[10,11]。种间关系协调,一般作为矛盾较大的主要树种之间的混交、以及低产林改造。
5.3.6 植生组混交
栽植点为群状时,在一小块状地上密集种植同一个树种与相距较远的密集种植的另一个树种的小块状地进行混交的方法[10]。种间矛盾易于调节,多用于人工更新、次生林改造、治沙造林等。
5.4 混交比例
用造林时不同树种的株数占混交林总株数的百分数来表示,当成林时用不同树种的胸高断面积占林分总胸高断面积的百分数来表示[12]。其直接影响着林分生长状况和混交效益,确定混交比例应遵循有利于主要树种生长的原则,根据树种竞争力、立地条件、经营目的不同等来决定,还可参照当地天然林群落结构来确定混交比例。竞争力较强的树种,混交比例不应太大,以免抑制主要树种生长;竞争力较弱的树种,混交比例可以适当增加。立地条件好的地方,主要树种所占的比例宜大,宜选灌木树种作伴生树种;立地条件恶劣的造林地,可不选伴生树种,增加灌木树种所占的比例。一般而言,混交林内主要树种的比例不应低于60%[6],但也应视经营目的不同而有所不同。对于经济效益好的经济林,目的树种的混交比例可为50%,对于防护林,目的树种的混交比例为70%~60%,对于速生丰产用材林或工业原料林,目的树种为80%~70%,对于珍贵速生用材林,目的树种的混交比例应大于70%[3]。
5.5 混交时间
根据造林时间的差别分为同步造林和分期造林[1]。同步造林是指目的树种与混交树种同时造林,分期造林是指目的树种与混交树种错开时间分别造林,相隔时间稍长。对于种间关系协调的树种可采用同步造林,而对于种间矛盾较大的树种,应分期造林,不然,就会导致造林工作的失败,费时费力。例如,马尾松、杉木和木荷3者不应采取同步造林,而杉松混交应采取先松后杉[13]。
5.6 混交林培育
林分生长过程中,不同树种种间关系复杂,对营养空间竞争强烈,为避免或消除竞争带来的不良影响,发挥种间的有利作用,应及时采取抚育措施加以控制。当伴生树种的生长速度超过主要树种时,可采取抚育伐、平茬、修枝、去顶、断根、环剥、化学药剂处理等措施来调节种间矛盾。当伴生树种与主要树种对土壤水分、养分争夺激烈时,可进行灌溉、松土、施肥、间作等调节树种之间的竞争关系。
6 结语
虽然混交林有纯林不可比拟的优势,但其造林技术比较复杂,需要耗费大量的时间以及人力物力,而一旦某一个技术环节出现问题必然会导致整个造林工作的失败,前功尽弃。在现代林业建设中,应大力提倡营造混交林。但是,营造纯林还是营造混交林不能按照人们的主观愿望来进行,而是要遵循自然规律和因地制宜的原则,按照经济条件、立地条件、林业生产水平、培育目的、树种生物学及生态学特性等综合考虑,灵活运用,宜纯则纯, 宜混则混,科学合理营造混交林,从而提高混交林的营造质量,发挥混交林的优势,创造最大的经济效益和社会效益,改善生态环境,促进林业的可持续发展,造福人类。
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