姚 瑶
(太原市国有林场,山西 太原 030003)
以人工中幼龄油松林为主的太原西山防护林带,在水土保持、防风固沙和减灾优化城市生境方面起着关键作用。作为国家森林抚育补贴试点地区,近几年该林带生态效应获得不断提高,区域社会效益及经济增长拉动作用显著。但是,和其他地区人工林一样,由于存在树种单一、林分稳定性差和生物多样性程度低等“短板”,太原西山林带普遍呈现抗逆性差、抵御病虫害能力低、养护费用高、化学施治污染大等问题。因此,如何构建生态稳定的森林系统,最大限度地利用和发掘人工林的生态效应,使其能够体现出自然态,是该区域林带营林策略的研究方向。
太原西山林带,地处东径 112°9′~112°24′49″、北纬 37°40′~37°53′57″之间,东西宽约 15km,南北长约35km。地形属于吕梁山脉石质山区,地形复杂,山峦起伏,沟壑纵横,沟梁多以东西或东北走向,山地坡度为15°~45°,呈构造剥蚀形地貌。土壤以山地淋溶褐土为主要土壤,并有少量棕土、黄土、草土分布。土壤厚度以中为主。土壤pH值在7.2左右,一般全剖面的盐基饱和度>80%。土壤上部进行着腐殖质化,土体中进行着比较强烈的淋溶脱钙和淋溶粘化淀积褐土化过程。
西山林区属于暖温带大陆性季风气候,四季分明,春季多风干燥,夏季多雨,冬季少雪干旱。年均气温在9.5℃左右,年降水量461mm左右,年无霜期180d,年日照时数2563.80h。灾害性天气主要有干旱、冰雹、洪灾、干热风和霜冻。该地区的森林种类主要为人工油松林和天然次生林,油松为优势树种。植物种类有99科、318属、537种,其中木本植物43科、90属、173种,草本植物有56科、228属、364种。植被覆盖率在40%左右。
太原西山林带隶属于太原市4个区、10个乡(镇街道办事处)、34个村委。天龙山国家森林公园区域为林带核心,该森林公园境内有7个自然村,旅游是主要收入来源,森林旅游也是本区发展重点。古交市邢家社属地内村庄较密集,矿产资源少,村民一直以务农为主,收入低,人均年收入5 800元左右。村民对集体用地林权制度改革前景抱有很大希望。石千峰、北石崖保护站境内,近二三十年间主要是以煤炭产业为主,大部村村民收入较高。从2008年始,山西省进行煤炭资源整合,关停了境内所有小煤矿,原先从事矿业生产相关产业的大批村民因此休息待业,期待岗位,可作为未来林带进行改造的重要人力资源之一。此区森林植被较好,森林旅游也是本区发展的目标之一。
太原市地处黄土高原,生态系统脆弱。西山林带是太原城市近郊最重要的森林群落,为城市生态环境之重要依托。西山地区全部为天然林保护工程区,属于公益林。林种主要为水土保持林和风景林,天龙山、杜里坪保护站境内为风景林,宋家庄、郑家庄、北石崖、石千峰保护站境内为水土保持林。辖区内森林为天然次生林和人工油松林,油松、白皮松为优势树种。宋家庄、郑家庄、北石崖、石千峰保护站境内以油松为优势树种,天龙山、杜里坪保护站境内为油松、白皮松混交林,并有少量侧柏分布。
由于过去缺乏统筹规划并侧重造林数量,强调覆盖率,虽然基础乡土植被种类不少,但是能利用起来的不多,目前仍存在偏重纯林塑造、林分结构质量低、生态脆弱、抵御病虫害能力差等问题。
针对以上问题,打造具有较高自愈能力、生产力高、林分结构合理的近自然森林是营林追求的目标。所以基于生态学稳定性原理,运用近自然手法,根据植被演替规律,应对现有低效人工中幼林进行改造和修复。实际操作中,在现阶段现有林分层次结构的基础上实施人工抚育树种,在调整林分密度和郁闭度的同时,补种补栽不构成竞争关系的乡土树种,打造自然式混交林。
自然式混交林,不是构造原始森林,而是在乡土树种的框架内选择伴生树种,使其能够与已栽植的主力树种配合达到近似于自然状态下的、可以在人工施加抚育的同时,形成于类似自然生态生物群落、可以自发生产并演替的近自然生态系统。客观上形成有效改善立地生境的、具有不同树冠层次的、根系广布的、树冠交错郁闭度高的、多种枯落物分解回养土壤的人工林带。继而,从空间上阻断单株病虫害的传播,并为其他动植物提供栖息条件,不断丰富食物链中的诸要素,创造出近似自然的生态自循环系统。
因地形及气候环境,突出扶持以原纯林树种,如油松为主力的树种,间种3种以上不同高差、根系结构不同的阔叶树种作为伴生树种,使之横向形成树冠重叠,冠下套种5种以上灌木及7种以上草本植物,做到地面全覆盖。数量上,立地条件好时,伴生树种与主力树种持平,如自然条件不好,则可以考虑弃用乔木,只用灌木和草本。
在乡土树种范围内,首先要对主力树种,如油松、侧柏等乔木的生化特性充分了解。要选择与主力树种不构成生态竞争,且不具有相同病虫害的乔灌木作为伴生植物。间种的灌木、草本,必须有耐荫、抗旱和萌发繁殖能力强等特点。
目前,西山林带内可以生长的乡土植物种类有99科、318属、537种。其中木本植物43科、90属、173种,有油松、白皮松、辽东栎、白桦、杨、柳、侧柏以及山桃、杏等;林下灌木有沙棘、虎榛子、黄蔷薇、绣线菊、荆条、黄栌、栒木等;草本植物有56科、228属、364种,以苔草、白羊草、早熟禾为常见。要遵循适地适树原则,根据区域主力树种进行选择。
在大致保持目前纯林种植模式的基础上,对病老弱植株及郁闭度大的纯林实施间伐,对已形成郁闭的树冠进行疏枝和修剪,杜绝成片的郁闭纯林。在间伐后的位置补栽伴生树种,或灌木及草本植物。种植模式可根据实际情况考虑选用主力树种与伴生树种,形成逐一间种、逐行带间种和逐块间种等。
具备城市生态屏障和预防水土流失等多重作用的太原西山林带,地处西山土石山区,干旱贫瘠、生境恶劣,对该地区进行营林改造,提高其生态产能,对于稳定城市环境具有十分重要的作用。针对这一情况,选用自然式混交林营林方式,力求在持续改善林分结构效能、提高森林抗性、增加土壤肥力的基础上,提升区域景观效果和旅游产业价值。同时,自然式混交林营林方式,能够将培育和采伐、自然更替和人工抚育、稳定森林覆盖率与永续利用3个层面6个问题有机地结合起来加以解决,这是推进太原西山林带生态化发展的主要原因。但是,构建生态型森林系统之路任重而道远,具体到实际操作中,树种之间的搭配、数量配比、间种模式的选择等等,都是需要营林工作者在日后的营林生产实践中不断摸索和完善的。