尹 盼(大榭开发区农林水利管理站,浙江宁波 315812)
大榭岛森林景观提升改造技术初探
尹盼
(大榭开发区农林水利管理站,浙江宁波 315812)
摘 要:文章以改善大榭岛(大榭开发区)森林景观面貌,提高森林生态功能为目标,根据树种的生物学特征及试验地生长状况,筛选出低效林改造的适生优势树种,针对大榭岛常见的两种退化森林类型进行更新改造试验,总结出大榭岛主要森林景观提升改造方法。
关键词:大榭岛 森林景观 优势树种 改造方法
1.1 研究内容
大榭岛位于浙江省东部沿海,植被类型为浙闽山丘甜槠、木荷植被类型,属典型的常绿阔叶林带。主要研究:①进行适地适树树种选择试验。通过查阅资料及实地调查,初步筛选出该区域的适生优势树种,并开展优势树种的生物学特性和幼林生长观测研究,从而筛选出大榭岛重点推广优势树种;②在此基础上,对该区域低效林分结合本区域海岛林分特点,着重以“先造后抚”为主的改造方法进行进一步深入研究。③通过试验与结合林业生产实践,积累研究数据,经对比分析,总结出当前大榭岛森林景观提升改造最行之有效的技术方法。
1.2 前期研究
对于低质低效林的改造方法研究历时已久,理论与实践成果也很众多。低效林的改造,针对不同的成因以及立地条件等不同,通常采取补植改造、抚育改造、封育改造、更替改造等方式。这些改造方式均有人进行了一定程度的研究,并取得了一定成果[1~2]。林业科技人员在充分利用多种多样的海岛乡土树种的同时,经过长期的引种驯化试验,又筛选出一些适宜于海岛生长的外来树种。陶吉兴根据不同立地条件,综合其它人的研究编制出了浙江海岛不同立地条件适生树种表[3]。这些研究成果给该研究提供了有益的指导与帮助。
2.1 试验方法
在大榭开发区范围内有针对性地选择两块地块进行树种栽植试验,分别编号为I和Ⅱ。分别在两处各选择6.67~10 hm2地,结合春季山地绿化造林计划设置样地,样地面积20 m×20 m,每个树种在两个区域至少有一个样地。穴状整地,规格50 cm×5 cm×35 cm,株行距1.5 m×1.5 m。试验用苗采用舟山市农业局及鄞州区种苗站提供的造林苗,造林试验苗全采用1~2年生树苗,出圃种植前对每种苗木的苗龄、苗高和地径等进行测量记录。造林后连续抚育3年,每年2次。每年12月进行造林存活率、树高、胸径和冠幅等生长指标调查统计,并对两个地块相同树种的生长指标进行对比分析研究。
2.2 试验树种
由于试验场地及时间限制,本项研究选择大榭岛常见的乡土树种及近年来引种的12种树种,分别在上述两个不同地块进行种植试验。筛选出木荷、红楠、大叶女贞、舟山新木姜子、青冈、小叶青冈、苦槠、华东楠、枫香、小果冬青、普陀樟、湿地松12种树种为试验观察对象。
2.3 结果与分析
2.3.1 成活率分析
供试的12种树种中,11种成活率达到90%以上,仅有1种在85%以下。说明根据长期生产实践,从本土树种及周边沿海区域选择这些树种是非常科学合理的,从供试树种的造林成活率来看都非常理想,能够较快适应当地的环境而生存下来,这对于以后的生长量是十分有利的,可为改造更新提供有力保障。
2.3.2 幼林生长量分析
在供试的12个树种中,湿地松以平均、平均胸径居首,枫香次之,其中苦槠生长最慢。各树种在I号、Ⅱ号地块种植其生长量也表现各异。从5年的生长量与连年生长量可以看出,种植前3 年大多数树种表现较一致。而在后期除了青冈径生长没有明显区别外,其余树种的高生长及径生长均表现出I号地块要优于Ⅱ号地块。红楠在两块地块中5年高生长与径生长均没什么区别。华东楠、小果冬青、枫香5年来在两块地块高生长基本一样,而在I号地块的径生长明显要高于Ⅱ号地块。普陀樟在两块地块的径生长基本一致,但高生长在Ⅱ号地块要稍优于I号地块。舟山新木姜子总体来说在Ⅱ号地块生长更具有优势,而湿地松则表现为在I号地块的生长量至始至终都比Ⅱ号地块要高得多。
从幼林生长规律分析,湿地松生长非常快速,而青冈、小叶青冈、苦槠生长较缓慢,其余树种都在造林后能适应当地环境进入快速生长。通过两块地块造林对比表明,木荷、大叶女贞、青冈、小叶青冈、华东楠、普陀樟幼龄期在阳坡、阴坡均能生长良好,舟山新木姜子在阴坡生长状况要比阳坡好,小果冬青、枫香、湿地松在阳坡生长优势更明显。总体上看上述树种,只要选择得当,遵循适地适树原则,都可作为更新的先锋树种应用于低效林更新改造。
3.1 针叶林疏伐补植改造试验
大榭岛原来森林植被中有数量较多的马尾松林,后受松材线虫病危害导致马尾松林减少,长势衰退,林相单调,且水源涵养功能相对较差。对马尾松低效林改造,以提高马尾松林的涵养水源、保持水土等生态功能,并通过补植阔叶树种木荷、枫香、红楠等材质优良、干形好、生长快、适应性较强的树种,改善林分树种结构,提升森林景观效果。
3.1.1 试验地概况
试验地块位于宁波市大榭开发区樟岙村桃花岭(29°54′N,121°56′E),坡向西南,海拔100~170 m,坡度15~25°,土壤为黄红壤,土壤厚度80~10 cm,立地类型是坡麓中层黄红壤,属木荷-马尾松低效林分。主要优势树种有马尾松(Pinus massoniana Lamb)、木 荷(Schima crenata Korthals)、 枫 香(Liquidambar formosana Hance)等。该地为天然次生林,大部分森林已发育成成熟林,由于受到松材线虫病的危害,部分地块林相老化、残次,长势衰弱,已形成退化林。
3.1.2 试验与分析方法
采用对比试验设计。有针对性地选择一块区域,由山顶至山脚将试验区等分为二,一块为对照小区,另一块为改造小区,上层林均为天然马尾松与阔叶树混交林,分布较均匀。对照小区进行封育禁伐,不进行人工干扰,保持林分原貌。改造小区适当疏伐至马尾松林郁闭度为0.6左右,全面劈除林下杂草、杂藤、非目的树种的小杂灌。对上层林分马尾松进行择伐。2007年定点挖穴补植木荷、枫香等目的乡土阔叶树种,种植穴规格40 cm×40 cm×30 cm。采用标准地内调查记录各树种的树高、胸径,以及林分郁闭度。在每个标准地设置5个1 m×1 m小样方,调查枯枝落叶层现存量,用浸水称重法测定湿重持水率,计算林冠层持水量[4]。在标准样地中按S形设置5个取样点,采用双环法测定土壤下渗速度;采用200 cm3的环刀分别测定土深10 cm、30 cm、50 cm的渗透速度和土壤贮水量[5]。
3.1.3 试验结果与分析
(1)林分生长情况。从表2看出,将马尾松(8松2阔)疏伐改造后(6松4阔)林下种植的木荷、枫香树种生长良好,两种树种6年生平均胸径分别达到为4.7 cm、4.5 cm,平均树高分别为4.2 m、4.8 m。林分郁闭度均达0.8。
表1 树种5年生长量调查数据分析
表2 疏伐补植改造林分生长状况(6年生)
表3 疏伐补植改造林分持水量
(2)蓄持水分功能。枯枝落叶对涵养水源、保持水土具有重要的作用。经调查分析疏伐补植改造林分持水量如表4所示。
测试分析表明:改造小区的林分,枯落物重量比对照小区高29.7%;枯落物持水量比对照小区高30.3%。说明在马尾松林进行疏伐补植改造,调整树种结构,林分的枯落物重量和持水功能明显提高。
3.1.4 小结
通过疏伐补植改造,林分密度大幅提高,改造小区混交比例从伐前8松2阔,调整为6阔4松,林内还有大量的阔叶林幼树正进入快速生长期,林分质量显著提高。改造小区的林分,枯落物重量、及枯落物持水量均高于对照小区。说明在马尾松林进行疏伐补植改造,补植了木荷、枫香等阔叶目的乡土树种后调整树种结构,林分的生态功能及景观面貌显著改善,可作为针对此类低效林分的一项常规实用的改造措施推广应用。
3.2 先造后抚改造试验
3.2.1 试验地概况
试验地位于宁波市大榭开发区东岙村淡水坑(29°54.9′N,121°58.2′E),海拔120~200 m,坡向南,坡度15~25°,土壤为黄红壤,土壤厚度80~100cm。植被为次生落叶阔叶林,优势种主要有麻栎、白栎、木荷(Schimasuperba)、化香等。林分郁闭度0.6,林相单一老化、残次,长势衰弱形成退化林,到了秋冬落叶,一片枯黄,森林景观效果极差,迫切需要改造以提高森林生态功能及景观面貌。
3.2.2 试验方法
采用对比试验设计。将试验区由横向等分为3块,随机选择一块为对照小区,另两块为改造小区(分别以A、B标识)。对照小区进行封育禁伐,不进行人工干扰,保持林分原貌。两块改造小区分别采用两种不同的改造方式。A改造小区采用先抚后造的方式,先对部分过密的树林进行间伐,去除阳生性灌丛和清除病腐木、疫木,将整个林分郁闭度控制在0.5左右,并进行林下抚育,留养地带性阔叶树,然后视林下留养阔叶树种的多寡与存留林木密度,补植目标树种。B改造小区采用先造后抚的方式,即先不对林分进行间伐抚育,只针对林下杂草、杂藤、非目的树种的小灌木进行清理,然后按1.5 m×2 m的株行距定点挖穴,补植目标树种。种苗规格统一为1~2年生苗,树种为木荷、红楠、舟山新木姜子,行间混交,种植穴规格40 cm×40 cm×30 cm。A、B两个改造小区每年进行两次抚育。A改造小区只进行常规清理,以劈除苗木周边藤本、草灌为主,连续抚育3年。B小区从种植第2年起除进行常规清理外,每年视郁闭度程度对上层乔木(麻栎、楝树等)进行一次选择性透光疏伐,每年采伐量占上层乔木10%以下,整个林分郁闭度保持在0.4~0.5。
3.2.3 样地设置与调查方法
在山林和沟谷类型上各设立了1~3个 20 m×20 m(25 m×25 m×28.28 m投影面积)的固定样地,同时,在每个样地内做5个1 m×1 m的草本样方,调查草本层的物种名、高度和盖度。在每个样地中对乔木和灌木进行每木检尺,记录乔木的高度、胸径和冠幅等数量特征,对低于1.5 m的幼树、幼苗记录其高度和数量等,并记录灌木的高度和地径等。为了对比A、B两个改造小区采用不同的抚育处理方式对造林树种生长的影响,每年10月份对A、B两个改造小区的目的树种(木荷、红楠、舟山新木姜子)的高生长与径生长进行调查。
3.2.4 试验结果与分析
(1)乔木树种改造后恢复性生长情况。通过对试验地3块小区改造前后乔木树种的恢复生长调查分析:①A、B改造区与对照区5年来,林分总的蓄积量都有所增加,但增速缓慢。②对照区改造前后麻栎与木荷的重要值没有大的变化,而A、B改造区麻栎重要值明显下降。③A、B改造区除人工种植的常绿阔叶树幼树增加外,原林内保留的天然更新目的树种木荷、冬青也从灌木层进入到乔木层。
(2)改造小区内主要补植树种生长情况分析。从表4统计数据分析可以得知,在改造前3年,3种树种在A、B改造区胸径与树高的生长几乎没任何差别,而从第4年起,木荷与红楠在B改造区胸径和树高生长量明显高于改造区。舟山新木姜子则在两个改造区生长量继续保持相当水平,且长势良好。说明在郁闭度中等的次生阔叶林,完全可以采用先造后抚的改造方式。这样做的好处有:一是可以减少改造当年的人工成本,花较小的人力物力改造更多的低效林;二是使人工促进森林植被的进程变得更加自然和谐,最大程度地避免人工痕迹,在某些对景观与生态防护功能要求较高的区域尤其有效果。但是在补植树种的选择上,要选择耐荫树或者幼苗时期较耐荫的树种,并且应该及时进行透光伐,逐渐伐除上层非目的乔木树种,使更新树种快速生长,演替为新森林群落结构。
4.1 改造技术措施
通过前述试验结合林业生产实践,大榭岛森林景观提升改造方式有封育改造、补植改造、调整改造、更替改造等,具体采用哪种形式,要根据立地条件、目的树种、林分现状及改造面积大小而灵活应用。
4.1.1 封育改造
适用的林分为林内有符合培育目标的天然更新幼树幼苗或具备天然更新能力的阔叶树母树分布,通过封育可望达到改造目的低效林分。改造对象主要为残次林和低效灌木林。
4.1.2 补植改造
通常是针对由于造林后经营管护措施没及时跟上或林分自身恢复及抗御能力较 弱,导致林相残败和林木稀疏的低效林分。当林分郁闭度<0.5时,沿等高线设置水平套种带或定点挖穴,补植常绿阔叶树或常绿、落叶阔叶树混交,实行多树种补植造林;当林分郁闭度在0.5以上时,应合理疏伐上层乔木,疏伐强度应严格控制在20%以内,且伐后的郁闭度不得低于0.5。除低郁闭度林分可适当选择部分阳性树种外,一般应选择耐荫性树种。
参考文献
[1] 周立江.低效林评判与改造途径的探讨.四川林业科技,2004,(3)
[2] 赵鹏,郭宝成.浅谈低质(效)林改造技术.林业勘查设计,2009,(1)
[3] 陶吉兴.浙江海岛适地适树技术研究. 浙江林学院学报,2003,20(4)346~352
[4] 杨玉盛.杉木林可持续经营的研究.北京:中国林业出版社,1998
[5] 张万儒.森林土壤定位研究研究方法.北京:中国林业出版社,1986