徂徕山刺槐萌生林更新改造实验初报

郭廷松

(泰安市徂徕山林场，山东 泰安271000)

徂徕山林场自1956年建场至今，历经了育苗造林、定株抚育、主伐和更新改造等阶段，主要造林树种为油松、赤松、刺槐、侧柏、栎类等，森林覆盖率达到87.8%，林木蓄积量为60.2万m3。自上世纪80年代开始对刺槐纯林进行主伐、萌芽更新，现刺槐萌生一代林陆续进入成过熟期。有研究表明，随刺槐连作次数的增加，萌生林生长越来越差[1]。而选用刺槐单一树种进行造林，会导致林分结构不合理，抗逆性较差，容易引起林分退化[2]。对刺槐萌生林分进行更新改造实验，研究树种选择、整地方式、造林密度、管理措施等综合技术，为同类型地区刺槐萌生林更新改造提供可借鉴的模式。

1 试验地概况

徂徕山位于泰沂山区，地理坐标为117°16′-117°20′E，36°02′-36°07′N， 地跨泰安市岱岳区和新泰市，东西长25km，南北宽10km。主峰太平顶海拔1028m，相对高差800m。气候属暖温带大陆性季风气候区，年平均气温13.9℃，1月份平均气温-1.7℃，8月份平均气温28.2℃，无霜期215天，年降水量873.5mm。徂徕山土壤主要为中性棕色森林土，土层厚度介于15～60cm之间，土壤pH值在5.5～7.0之间。总经营面积8492.1hm2，其中，有林地面积7362.7hm2，刺槐林为 1332.7hm2。

2 材料与方法

2.1 材料来源

试验材料来自徂徕山林场，采用固定标准地定期调查，标准地按不同林分类型（实生林、萌生一代林、萌生二代林、新造林等）设置，面积为0.01hm2，共设置标准地57个。

2.2 实验方法

根据林分自然演替规律，在森林建群阶段设置人工辅助天然下种更新、萌蘖更新和植苗造林试验；在竞争生长阶段设置不同林分类型生长对比试验；在质量选择阶段设置生长正常与退化林分对比试验。试验地设在光华寺和黄石崖2个林区，每种试验设3次重复。

2.2.1 刺槐萌生林更新改造实验

在刺槐萌生一代林采伐后进行更新时，分别选择白榆、苦楝作为造林试验树种，同时以根蘖更新的刺槐作为对照。

（1）整地方式和规格：沿等高线整成窄水平阶，阶面宽1.0～1.5m，在水平阶面上挖定植穴，长0.4m～0.6m，宽 0.3m～0.4m，深 0.4m～0.5m。

（2）造林时间：3月中旬，芽萌动前。

（3）苗木标准：均为2年生裸根苗，高度2.0～2.5m，地径2.0cm以上。

（4）造林密度和方式：株行距 2m×3m，密度1665株hm-2；人工植苗，栽植后浇透水，覆膜保墒。

（5）管护措施：刺槐采伐后整个生长季会萌发大量根蘖苗，结合松土除草，及时除去，当年抚育6～7次，第2年抚育3～4次可基本控制根蘖苗对新造林的影响。

刺槐萌生林连续定株修枝3年，第1年保留密度3330株/hm2，第 2 年2400 株/hm2，第3 年 1800 株/hm2。

2.2.2 人工促进天然更新实验

对刺槐与侧柏、刺槐与油松、刺槐与栓皮栎三种块状混交林进行人为干预，夏秋季在混交林边缘刨除刺槐二代萌蘖苗，沿林缘片状整地，深度20cm左右，宽度5m～7m，长度10m～20m不等。秋季落种后进行轻翻土，以利于种子被埋入土壤中。连续3年除去刺槐萌蘖，保护天然下种出土的三种试验树种幼苗，对照为刺槐与麻栎混交林，自然演替。

3 结果与分析

3.1 刺槐萌生林更新改造实验

对不同立地条件、不同林龄刺槐实生林、萌生一代林、二代林分别进行萌蘖更新、改造更新和人工促进天然更新实验。

3.1.1 萌生林分生长比较

考虑到对刺槐萌生林进行大面积更换树种改造受采伐限额、资金来源和抚育除萌难度限制，对立地指数在7、11的刺槐实生林、萌生一代林、二代林设立萌蘖更新固定标准地，定期调查监测其生长量变化。

从表1看出，立地指数在11的萌生一代林胸径、树高、材积年平均生长量分别是实生林的1.25、1.00、1.22倍，萌生二代林与萌生一代林相比，胸径、树高、材积年平均生长量分别下降24.3%、4.7%、54.1%；立地指数在7的萌生一代林胸径、树高、材积年平均生长量分别是实生林的1.0、1.43、1.58倍，萌生二代林与萌生一代林相比，胸径年平均生长量增长19%，树高、材积年平均生长量分别下降27.2%、20.2%，说明立地指数在7的刺槐林分前14年是胸径速生阶段，这与相关研究一致（徂徕山林场与山东农业大学林学系合作 《山地人工林经营技术效益研究》1992年获泰安市科技进步贰等奖）。

表1 刺槐不同代林分生长比较

3.1.2 不同树种更新改造生长比较

从表2看出，对中等立地以上刺槐萌生林采伐后造林，改造费用在17550～20850元/hm2元之间，费用支出整地占40%、苗木占35%，管护费用占25%。从生长指标看，白榆树高、胸径分别是苦楝的1.21倍和1.39倍；是刺槐（1）的 1.98倍和1.51倍；是刺槐（2）的1.33倍和1.48倍；苦楝树高、胸径均大于对照组刺槐（1）和刺槐（2）。

表2 不同更新改造树种生长比较

3.1.3 人工促进天然更新生长比较

从表3看出，三种试验树种与对照树种的天然下种更新能力较强，出苗量表现为侧柏＞栓皮栎＞油松＞对照。侧柏出苗量最大是由于成年侧柏结种量大，种子生理与形态成熟度高，而栓皮栎与麻栎种子易遭受栗实象鼻虫危害，降低种子发芽率，油松种子为鸟类和松鼠所喜爱，天然下种量损失较多。苗木地径与株高生长一致，从高到低依次为栓皮栎＞对照＞油松＞侧柏，说明近自然状态下，同为造林先锋树种种子自身质量越大，贮存的营养物质也就越多，根系伸长与茎尖生长获得的能量就越多，反映到形态上则表现为地径与苗木株高愈大。而栓皮栎大于麻栎则说明人为干预的作用明显。

表3 3种试验树种人工促进天然更新树种比较

3.2 刺槐正常生长林分与退化林分对比

林场现有刺槐萌生纯林1332.7hm2，分为生长正常林分751.6hm2和退化林分581.1hm2，林龄在25～35年，郁闭度0.6～0.8之间。生长正常林分林相整齐，干形圆满，在前期生长表现好于实生林；退化林分主要表现为林相参差不齐，存在大量枯木，树体上枯枝多，树冠冠形差，防护功能明显下降（见表4）。从表 4看出，1、2、3 号样地为生长正常林分，4、5号样地为退化林分。生长正常林分与退化林分胸径相差1.1倍以上，树高相差1.3倍以上。每公顷株数和蓄积量也有明显差异，均表现为生长正常林分优于退化林分。

表4 刺槐萌生一代林生长现状调查表

4 讨论与结论

4.1 刺槐萌生林更新改造模式

在萌生林更新改造实验中，从参试树种生长进行比较，4年生白榆胸径、树高分别是苦楝的1.21倍和1.39倍，而且白榆的综合利用价值和寿命均高于苦楝；而与同等立地条件下刺槐萌生二代林相比，白榆、苦楝胸径、树高均大于刺槐。结果说明选择立地条件好的刺槐萌生林进行小面积块状改造是可行的，且白榆相较于其他参试树种，更具优势，适用于刺槐萌生林的更新改造。

在近自然经营状态下营造刺槐块状或片状混交林，有利于构成乔灌草复层结构，显著提高森林的生态功能，维持林地的生态系统稳定。混交树种可选择栎类、白榆、元宝槭、构树、苦楝、山杏、山桃等。

对于刺槐萌生退化林，林龄达到15年～20年时可采取局部更新方式，选择土层较厚的众多点状区域，采取团状、簇状方式于秋季直播适应性较强的栎类、山杏、山桃、苦楝、白榆等种子，每穴2～3粒，随后3年内进行抚育管护，并逐步去除影响直播幼树生长的刺槐，可减少自然演替年限，加速演替进行。

4.2 刺槐萌生林退化原因分析

造成刺槐萌生林退化的原因是多方面的。①土壤贫瘠、干旱缺水。林场刺槐萌生林退化林分主要分布在山地阳坡，土层瘠薄，抗干旱能力差。由于年降水量分配不均，每年6月份前后气温高、降水少，而蒸腾蒸发量大，导致胁迫性落叶，树势逐年衰落，形成小老头林分。②树种结构不合理，纯林面积过大。林场建场时以植树造林、绿化荒山为重，遵循“山前刺槐山后松”的造林指针，山前阳坡营造了大面积、集中连片刺槐纯林，只在局部营造了刺槐栓皮栎、刺槐侧柏、刺槐油松等块状混交林分。相同立地条件下，刺槐栓皮栎混交林林下能够萌生栓皮栎幼苗，并且在有光照条件下能够自然成长，逐渐成为复层林；而刺槐与侧柏、油松混交林林下因植被茂密，枯落物多，侧柏、油松种子很难与土壤接触，幼苗萌发率极低，每公顷幼树不足100株；刺槐萌生纯林内只有少量构树、臭椿等，构树、臭椿在土层瘠薄山地只能生长为灌木或小乔木。③连作。刺槐连作后萌生林林地土壤中腐殖质形成减少，土壤结构简单化，有机——无机复合度降低，土壤供、保肥水能力下降，导致土壤生态环境恶化，必然会对刺槐萌生林分生长产生影响[1]。同时萌生林开花结果期提前，生殖生长消耗大量同化物，营养生长受到抑制，导致胸径、树高、材积年平均生长量随萌生代数的增加与实生林相差越来越大。

［1］庄作峰，郭衡，梁玉堂.刺槐连作对林地质量的影响[J].山东农业大学学报，1999,30专辑.

［2］郭全淑.泾川县刺槐退化林分现状及改造技术[J].防护林科技，2016,(6):113-114.