沙区樟子松人工林研究进展

翟溟赜+余雁

摘要 本文简要介绍了当前世界人工林发展、人工林治沙工作进展和当前樟子松人工林研究进展。在此基础上，对人工林培育研究的主流趋势、樟子松人工林培育面临的主要任务进行了分析总结，以期为沙区治理提供参考。

关键词 樟子松；人工林；沙区

中图分类号 S791.253 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）24-0119-02

Research Advance on the Plantation of Pinussylvestris var. mongolica Litv. in Sandland

ZHAI Ming-ze 1 YU Yan 2 *

（1 No. 171 Middle School of Dongcheng District in Beijing City，Beijing 100013； 2 International Bamboo and Rattan Renter of State Forestry Administration）

Abstract In this paper，the development of plantation in the world，the work development of desertification control by plantation，and the research progress of Pinussylvestris var. mongolica Litv. plantation were briefly introduced. On the basis，the main trend on the research of plantation cultivation，the main task of the cultivation of Pinussylvestris var. mongolica Litv. were analyzed and summarized，in order to provide references for sandy area management.

Key words Pinussylvestris var. mongolica Litv.；plantation；sandland

樟子松（Pinussylvestris var. mongolica Litv.）為常绿乔木，是欧洲赤松（Pinussylvestris）的一个变种，起源于新生代第四纪更新世中晚期，在冰期被迫由东西伯利亚逐渐向东南迁移到内蒙古高原沙地和大兴安岭北部山地。

樟子松林木生长较快，树干挺直，树冠呈椭圆形或圆锥形，树高15～25 m，最高达30 m。樟子松为强喜光、深根性树种，适应性很强，能在半干旱、半湿润、干旱3种气候温度类型区生长，能适应土壤水分较少的山脊及向阳山坡，在较干旱的砂地及石砾砂土地区多成纯林或与落叶松混生。樟子松耐寒性强，能忍受-50～-40 ℃低温，是三北地区防沙治沙、水土保持和速生用材的优良树种。

1 人工林发展现状

根据联合国粮农组织2015年发布的《全球森林资源评估报告》[1]，目前世界人工林总面积2.8亿hm2，占世界森林面积的7%。1990—2000年的年均增长为360万hm2。2000—2010年达到增长顶峰，年均520万hm2，随后，由于东亚、欧洲、北美、南亚和东南亚种植的减少，增长减缓至每年310万hm2（2010—2015年）。许多国家人工林在各国林业生产中逐步起到举足轻重的作用，已担负起木材生产的重任。如新西兰的人工林面积仅为全国森林面积的16%，而全国工业用材量的93%都是由人工林提供；智利的人工林面积仅为全国森林面积的17.1%，而人工林的木材产量却占全国工业用材生产量的95%。

根据全国第八次森林资源清查（2009—2013年）结果[2]，中国人工林面积6 933万hm2，占有林地面积的36%，发展速度和规模均居世界第1位。但是，人工林蓄积24.9亿m3，仅占全国森林蓄积的17%；人工林林分平均单位面积蓄积量只有52.8 m3/hm2，远远低于世界平均水平。2015年人均国内生产总值已突破8 000美元，城乡居民收入水平不断提高，对林产品的需求日益增长，在短期内林产品与服务供需缺口将呈现加大态势。目前木材及林产品已成为我国第二大类进口产品，2014年进口的原木、锯材、胶合板、纤维板、纸浆等林产品，折合原木约2.6亿m3，木材对外依存度近50%。2017年中国实行天然林全面禁伐后，木材及林产品需求缺口将近一步加大。

不难看出，目前我国的人工林数量和质量都不能满足生态、生产和生活的需要。在这种大背景下，系统研究和优化作为三北地区主要防护及用材树种——樟子松的人工林培育技术，具有重大的理论意义和现实意义。

2 人工林治沙工作进展

截至目前，全球性危害之一的土地沙化和荒漠化正在逐步摧毁人类赖以生存的土地。据统计，沙化、荒漠化的面积包括全球约1/4的土地、2/3的国家和地区，危害着全球1/5的人口。

对于治沙工作的记载，最早可追溯到约700年前，德国于1316年开展了海岸沙地造林；之后丹麦（1660年），匈牙利（1709年）、奥地利（1770年）、法国（1779年）也先后开展了海岸造林[3]。因此，可以说沙化土地的人工林治理始于海岸地区。

美国的人工林治沙主要集中于三大区域，即东西两大洋沿岸的海岸沙地、密执安等五大湖区周围的湖岸沙地以及西部山间高原盆地区的内陆沙地。1826年，美国开始在大西洋沿岸进行人工林治沙，以后发展到五大湖区，这些区域的年降水量在700 mm以上，造林树种主要是松树。

20世纪50年代后，人工林治沙工作从发达国家向发展中国家发展，印度、利比亚、埃及、沙特阿拉伯等国家均开展了生物治沙试验，掌握了不同树种的造林技术，提高了造林成活率。endprint

1994年，《联合国荒漠化防治公约》在法国巴黎外交大会通过，并于1996年生效，为全环荒漠化防治工作做出了巨大贡献。

中国大规模的治沙工作从1978年开始，当年启动了三北防护林工程，1998年后又相继启动了京津风沙源治理、退耕还林还草、天然林保护等一系列重大生态防治工程，并取得了显著成效。

近20年来，我国通过培育人工林进行治沙的比重不断增大。三北地区以樟子松、落叶松、杨树和各种耐旱、耐盐碱的灌木为主。

3 樟子松人工林研究进展

无论是国内还是国外，所发展的樟子松人工林大多为单一树种的同龄同层林，这种林分具有生产力高、经营方便、经济效益高的特点。皆伐这部分森林的方式根据国家的不同也有区别，如大面积皆伐、小面积皆伐、伞伐、渐伐、带状皆伐等。

我国华北地区集中连片营造的樟子松人工林大多开始于20世纪60年代，当时营造的林分现已陆续进入成熟期。这部分林分的共同特点是林分树种单一、结构简单、面积大，带来了一系列的生态问题，例如病虫害日趋加剧、地力衰退、生物多样性严重降低等[4-10]。

国内对于樟子松人工林的研究始于20世纪70年代，研究重点以樟子松生长特性及其林木、林地土壤水分特征居多[11-13]。

在樟子松人工林的培育过程中，如何实现可持续发展是核心问题。这涉及管理制度、地力衰退、更新树种选择、林分合理密度、社区共建等方面，但最受重视的当属地力衰退。

20世纪80年代我国才开始对人工林地力衰退进行系统研究，但是研究方向主要集中在落叶松和杉木人工林方面。宋贵智[14]报道落叶松人工林可引起土壤板结，从而引起地力下降。关于第二代落叶松人工林对地力的影响的报道始见于1987年尹建道[15]的研究。该文明确指出，落叶松重茬连作可使地力指数降低，高生长下降主要表现在前12年，地力指数越低的地方，地力衰退越严重。阎德仁[16-17]先后报道，落叶松人工林土壤肥力逐渐减退，随着林龄的增加而加剧，影响林木生长。关于人工林纯林地力衰退的问题，也有人提出相反的意见。刘大兴[18]认为落叶松人工林土壤肥力下降的原因之一是林下植被的缺乏，并提出林下植被发育状况可以作为地力衰退的监测指标。

国外对地力衰退问题的研究始于19世纪初，当时德国在1833年和1869年分別提出云杉第2代人工林比第1代地力生长得差的理论，证明了云杉人工林连续经营引起地力衰退。到19世纪后期，地力衰退问题受到普遍重视。1903年，Weidemann报道下萨克云杉第2代、第3代人工林产量严重下降。在卡门兹林管区沙地松林，150多年前为Ⅱ地位级，在经过2代连栽之后，即降为Ⅳ或Ⅴ地位级[19]。日本的原田姚（1985年）提出，人工林的栽培不同于农作物，农作物由于高度集约经营，生物量全面收获，必然引起地力衰退，但是人工林经营周期长，特别是有繁茂下草下木的林分，每年都有一定的干物质归还于土壤，造林时只要能做到适地适树，就不会造成二代林的生长衰退。

从上述报道来看，人工林地力衰退问题是客观存在的，多是由于对人工林经营不当造成的。如我国南方杉木林实行伐后炼山是引起地力衰退的主要原因。

目前，众多学者将研究方向集中在防止地力衰退的发生与发展上[20-22]。总结起来，对于改善地力衰退的林地的营养状况、提高林木生长量，有2种途径。一是通过人为的力量，对已经严重衰退的林地进行施肥、灌溉，提高林地生产力水平；二是通过自然的力量，对已经发生、正在发生或即将发生地力衰退的林地，实行科学的经营管理、调整林分结构，使单一的林分结构变为乔、灌、草复合结构的林分，或选择适宜的更新树种，使已经发生地力衰退的林地逐步恢复生产力水平。

以上研究为本课题研究奠定了良好的基础。但由于我国大部分地区樟子松人工林营造较晚，一般刚进入第1个主伐期。因此，对一代樟子松人工林更新树种选择的研究很少，特别是针对中纬度、高海拔的浑善达克沙地南缘地区大面积樟子松人工林的优化培育技术进行系统研究尚未见报道。

4 人工林培育研究主流趋势

近年来，随着我国各大林业生态工程的实施和公众环境保护意识的不断增强，对人工林培育的研究已完全不是只考虑满足木材生产的需要，而是越来越多地兼顾生态安全和社会效益，这已成为当前人工林研究最主流的趋势。就具体理论和技术而言，主要集中在变革传统不合理的人工林经营理念，强调森林可持续经营和发挥森林的多种效能。

5 樟子松人工林培育面临的主要任务

中国是世界上人工林面积最大的国家，人工林培育技术是否成熟配套事关我国未来人工林经营的成败。当前樟子松人工林培育技术优化面临的主要任务可以概括为以下几个方面。一是可持续经营问题，其核心问题是在充分了解人工樟子松林地水肥基本特征的基础上，有效防治地力衰退。二是二代人工林的树种选择问题，其核心问题是防止地力衰退和适地适树问题。三是二代人工林更新过程中的密度控制问题，主要是结合我国半干旱半湿润地区的实际情况，选择有代表性的立地和林分，解决半干旱半湿润地区土壤水分承载量和林分合理密度的问题。四是人工林更新方式和造林技术的选择和优化问题。主要包括更新方式、整地方式和栽植方式等。五是抚育管理技术的配套问题，主要包括水肥调节技术、割灌技术、埋土防风技术等。

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