红松人工林研究现状

2018-04-01 22:08焦宏辽宁省森林经营研究所辽宁丹东118002
防护林科技 2018年2期
关键词:红松林红松间伐

焦宏(辽宁省森林经营研究所,辽宁 丹东 118002)

红松(Pinuskoraiensis)主要分布于我国东北和俄罗斯远东地区、朝鲜、日本也有少量分布,是重要的工业用材林和经济林树种,在国民经济中占有重要位置。我国最早的红松人工林是1933年在辽宁省本溪县草河口栽植的,[1]20世纪50年代开始在黑龙江和吉林有少量造林,大量营造红松人工林是在20世纪60年代。据不完全统计仅辽宁省目前就有红松人工林10万多hm2。为了不断扩大和培育红松林资源,增加单位面积产量,速生、丰产、优质、高效的目标,众多林业科学工作者对红松人工林进行了长期、大量的研究工作,本文概述了不同阶段红松人工林研究成效和未来走向。

1 人工红松林的研究历程

第一个阶段为20世纪50—60年代期间。主要针对是否能够在皆伐迹地上营造人工纯林这一问题。进行了全光下红松直播和育苗实验研究。尤其是红松全光下苗圃育苗的“成功”为皆伐方式的推广起到了推波助澜的作用。[2]例如:黑龙江省和吉林省部分地区进行过红松直播更新,由于鼠害严重,出苗率和保存率甚低,除个别地区保留小片直播造林形成的人工林外,大部分直播造林遭到失败。因此红松更新和荒山造林主要采取植苗造林方式。20世纪50年代中期,遮光庇荫育苗改为全光育苗,改床播为垄播,大垅全光育苗改善了通风透光条件,促进了苗木的生长发育,提高了苗木质量,2年生一级苗相当于床播4年生二级苗。[3]

第二阶段为20世纪60—80年代期间。随着早期人工更新的红松的生长,研究的重点逐渐转向幼林生长等方面。后期由于人工红松的面积逐年增大,存在的问题逐渐引起科研和生产单位的重视,开始对迹地更新初期成活率和幼、中龄阶段生长质量进行初步研究。经实践证明,红松幼林抚育是红松造林成败的关键措施,它关系到红松造林后能否有较高的保存率和幼树能否正常生长发育。这一点逐渐被生产单位所认识。因此,各地加大了幼林抚育的投资。

20世纪70年代随着森林经营数表的研制,从定性间伐过渡到定量间伐。在中等立地条件下,造林密度4 400株,造林后15年进行第一次间伐抚育,采用下层抚育法,采伐强度按株数30%~40%,蓄积强度10%~20%。间伐抚育间隔期4~5 a。间伐抚育对直径生长有明显的促进作用,一般可提高直径生长量20%~40%,定期材积生长量提高5%~15%,红松第一次间伐抚育每公顷出椽材4~6 m3。抚育间伐能改善林内的光照和温湿度条件,增强林分的稳定性。[4]

第三阶段为20世纪80—90年代,此期间研究特点主要是对人工红松纯林经营方式的反思,大量的调查和研究表明人工纯林的经营不仅在更新初期成活率和保存率极低,而且在幼中龄阶段树木易早期结实和遭受多种病虫危害、生长质量差。从实践和理论上证实了皆伐迹地上人工更新红松纯林违背了自然演替规律。以天然红松林群落结构、动态和功能为生态学理论基础,探讨合理的人工红松阔叶混交林结构和幼中龄林优质稳产技术已成为研究的焦点。[5]

第四阶段为20世纪90年代至今,主要研究特点是以红松结实为主要目的的红松人工林营造和经营的问题。由于红松种子的经济效益显著,且逐渐被人们所认识,为提高红松种子产量,针对红松造林初植密度和现有红松幼林进行嫁接,以及对红松人工林进行抚育间伐和截干等措施以提高种子产量和大径材培育为主的研究。同时人们也认识到了红松人工林的生态效益。

2 红松人工林研究的现状

2.1 红松育苗技术

2.1.1 红松播种育苗 红松育苗早在20世纪30年代就开始了,从到20世纪60年代开始在全光条件下育苗,降低了生产成本,到20世纪70年代,由于多年育针叶苗的老苗圃土壤板结,通透性不好,苗木质量下降,因此开始进行红松山地育苗,红松山地育苗比平地育苗具有苗木质量好,产量高,省地的特点。苗木越冬防寒主要以土防寒为主,但是费工,成本高,特别是春季撤防寒土时,容易把幼苗顶芽和叶子碰掉,降低苗木质量。为寻求一种简便、经济、适用的防寒方法,20世纪90年代开始用草袋子进行防寒。草袋防寒简单易行,能降低成本,做到一物多用,春季起苗时,又可以做苗木包装物。[6]

2.1.2 红松容器苗的培育 从20世纪90年代开始,黑龙江带岭林科所为了解决红松育苗周期长、造林成活率低的问题,对红松育苗进行塑料大棚工厂化容器育苗的研究,实现了2年生即可出圃,缩短了红松育苗时间。[7]

2.1.3 红松扦插育苗 目前红松扦插育苗主要是嫩枝扦插和硬枝扦插两种,虽然可以生根,但生产成本高,目前很难在生产中推广应用。[8]

2.1.4 红松组织培养 以MS为基本培养基, 加入不同种类和浓度的激素, 对红松离体胚和2~3年生幼苗的顶芽进行组织培养。在含有激素的培养基上, 离体胚形成大量愈伤组织和畸形苗。顶芽经过4~5个月培养后, 在细胞分裂素含量较高的培养基上形成少量侧芽, 在生长素类激素含量较高时发生不定根。[9]

2.2 红松造林

2.2.1 造林密度 从20世纪60年代开始进行不同初植密度的造林试验。随着林分密度的增加,林分郁闭提前,胸径生长递减,树高生长加快。根据红松生长和材质培育两方面综合考虑,确定红松人工林造林密度以4 444~6 667株hm-2为适宜。但随着培育目的的不同,至20世纪90年代由于红松人工林的培育目标是果材兼用林,果材兼用林的适宜造林密度是1100~2500株hm-2。采用嫁接苗造林的适宜密度是400~1 100株hm-2。

2.2.2 造林方式 造林主要有营造红松纯林或混交林两种方式。苗龄采用2-2年生苗或山地苗圃3年生留床苗。混交方式有带状混交和块状混交两种方式,混交树种有针+针混交和针+阔混交两种,到20世纪80年代又提出了栽针保阔的方针,即栽植红松的同时保留一部分阔叶树,使其形成自然混交的林分,以提高生态效益和稳定的生态群落,同时还可与经济树种混交,以提高林地的经济效益。20世纪90年代后期提出了冠下更新红松的造林方式。

2.2.3 幼林抚育 红松人工林幼林采用穴状抚育和全面抚育两种方式,抚育次数一般为7次,即采用2、2、1、1、1次,连续抚育5年。采用穴状抚育苗木生长好于全面抚育。

2.3 红松人工林经营

2.3.1 人工林经营技术的研究 主要研究内容有红松人工林抚育间伐和生长规律、不同年龄阶段适宜保留株数,修枝技术对林木生长及干形的影响、红松大径材培育技术、红松人工林林木分杈原因及其利用等。其他研究内容有红松阔叶林林隙动态变化对早春草本植物的影响、红松的结实规律及合理利用,红松人工林水文效应、林分结构对材质的影响、红松母树林施肥,红松人工林生态效益等。这些研究对红松人工林的发展奠定了牢固的基础。

2.3.2 红松果材兼用林培育技术 自20世纪90年代以来红松种子越来越受到人们的重视,同时实行天然林禁伐使林业企业的经济受到很大的冲击,培育红松果材兼用林成为林业发展的一个重要途径。因此不论是林业科研单位还是各林业局都对红松果材兼用的经营进行了大胆的探索和研究,现已形成一套行之有效的理论技术。培育果材兼用林主要是控制林分密度,一般比用材林的林分密度小20%左右,另外一点是当林分达到一定林龄和高度后,进行截干处理,根据密度不同,截去顶梢1~2层或3~4层轮枝,人为杈干形成多个主枝,以满足结实的需要,可提高产量60%以上。实施果材兼用培育后林木生长可提高20%以上,红松结实量可提高97.6%~185%。[10-12]

2.3.3 红松果林培育技术 什么是红松果林?目前的定义是用结实高产无性系或结实型优树的接穗嫁接并能大量生产商品种子的林分。营建方法有两种,一种是利用嫁接苗直接造林,另一种方法是利用实生苗在山上定植,2~5 a后开始嫁接。红松果林一般初植密度较小,在400~1111株hm-2。由于是生产商品种子为目的,可不考虑木材的生产,为方便采种和提高种子产量,在林龄较小时可对树体进行矮化和促进结实修剪。

2.4 森林保护

红松人工林的病虫害种类及蔓延速度、危害程度是相当严重。据研究报道有球蚜、小蠹虫、松梢象甲、松针锈病、落针病、疱锈病、烂皮病、红斑病等。在这方面很多人做了大量的防治研究工作,基本上搞清了病虫害的生活史、大发生的客观条件和病害的病菌感染过程、大发生的客观条件等,对防治措施提出了有效药剂如代森锌、多菌灵、波乐多液、氧化乐果乳油等等。但最主要最有效的措施多认为是生物措施和技术措施。做到适地适树、合理密植、适时间伐、透光、林分结构合理、针阔混交、栽针保阔等。

3 存在问题及展望

3.1 存在问题

目前在红松人工林方面的研究经过许多科技工作者的努力,取得了很多成就,但仍然存在许多问题。首先是研究方向比较分散,重复现象较多,接续研究不连贯,各科研单位仍呈现各自为政的局面,缺乏统筹规划,缺乏合作精神。其次是研究深度不够,理论研究对生产实践的明确指导作用不够,理论研究滞后于生产。第三是缺少高科技手段,缺乏先进技术的支撑,不能进行更深入的研究。

3.2 展望

依据已知红松研究的进展情况和林业生产当前的现实需要,应大力开展红松遗传育种的研究,通过遗传育种的研究,育成遗传品质良好的种子,注重特殊性状的选择,为营造红松高效商品林提供重要的物质基础。

积极大力搞好红松的立体经营。多点、大面积的、因地制宜地营造阔叶红松、珍贵灌木、花用植物的复层红松林,以提高红松林质量,并取得多项收益,以发挥红松人工林的最大经济效益、社会效益和生态效益。

继续研究解决红松林的病、虫害问题。红松林的病虫害防治,虽已取得很大成绩,但在生产上推广应用的还不能令人满意。建议研究提出更经济的措施,并应对已取得的有效办法,大力宣传普及推广。

开展全树利用的研究。开展红松全树利用,已有几十年的时间,但目前可以说基本上限于木材利用和果实利用,其他方面都未开展,如:松脂、针叶、果皮。应把这一课题,提到研究议程上来,以增加林业生产的收益和适应林区人口(尤其是年轻人)急剧增长要求解决就业的需要。

[1] 郭海燕,葛剑平,李景文.中国红松林生态学研究文献概述[J].东北林业大学学报,1995,23(3):57-62

[2] 齐鸿儒.红松人工林[M].北京:中国林业出版社,1991

[3] 王凤友.红松研究[M].哈尔滨:东北林业大学出版社,1994

[4] 丁宝永.红松人工林培育理论与技术[M].哈尔滨:黑龙江科学技术出版社,1993

[5] 刘立新,吴小春.中国红松林生态学研究文献综述[J].生态科学,2002,21(4):366-369

[6] 张海涛,薛长坤,李艳飞,等.杈干原理在促进结实的初步应用[J].森林工程,2000,16(1):6

[7] 李继承,李玉文.红松容器苗的培育技术[J].东北林业大学学报,2000,28(3):13-17

[8] 张利民,王行轩,王玉光.红松生长结实与分杈关系的研究[J].辽宁林业科技,2002(5):19-36

[9] 朴楚炳,张有富.促进红松插穗生根能力的研究[J].林业科技,1996,11(6):5-8

[10] 陈祥伟,王庆成.红松人工林水文效应的初步研究[J].东北林业大学学报,1994,1(1):24-30

[11] 程广有,榭辰国.红松组织培养技术的初步研究[J].吉林林业科技,2000,10(5):8-9

[12] 祁孝臣.红松苗木的防寒技术[J].中国林副特产,2002,62(3):48

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