杨玉涵 杨馥宁 张红
(1福建农林大学林学院 福建福州 350002;2江西省南昌市林业局 330038;3江西财经大学旅游与城市管理学院 江西南昌 330032)
靖安县位于江西省西北部、宜春市东北部,地理坐标为 114°55′E-115°32′E ,28°46′N-29°03′N;东邻安义县,南界奉新县,西毗修水县,北接武宁县、永修县;距省会南昌84km,被誉为南昌的“后花园”。全县国土总面积 1377.49km2,全境东西长约95.6km,南北宽约65km。该县是全国首批森林可持续经营试点县,为满足全县森林分类经营的需要,该县进行了森林经营分区,划分为防护林区、自然保护及生物多样性保护区、用材林经营区、经济林及森林蔬菜区四个大区。
根据2004年靖安县森林资源分类经营区划资料,防护林区位于靖安县北部高山,包括三爪仑、宝峰、噪都、大杞山林场4个乡(镇、场),涵盖北河、北潦河等水系的发源地及流经地。该区部分地区水土流失严重,区内每年有15万t泥沙流入沟渠、库塘、农田、低洼地及河床。
(1)结构目标:优化防护林的结构,实施定向育林,使林分趋向稳定、异龄、复层及混交,长期维持防护林生态系统的结构完整性和协调性,保持地表长期被森林植被覆盖,并有良好的枯枝落叶层与土壤表层。
(2)生态功能目标:长期维持并不断增强防护林在涵养水源、保持水土、改善水质、保护森林生物多样性和改善区域小气候等方面的功能,达到提高森林蓄水保土能力、防止水土流失与泥石流的发生、确保江河生态安全的目的。
(3)社会服务功能目标:尽量满足社会对防护林的游憩、保健、就业等多种福利需求。
将全县的防护林区划为三个二级林种,十个经营类型(见表1)。
(一)将北潦河、北河二条主要河流两岸及支流源头,以及水库集雨区第一重山脊的生态公益林划为水源涵养林,实施定向育林,使林分趋向异龄、复层及混交,达到提高森林蓄水保土能力、防止水土流失与泥石流发生、确保江河生态安全的目的。
(二)将以减缓地表径流、防止水土流失、保持和恢复土地肥力等为主要目的的森林划为水土保持林,具体条件如下:
①坡度在45度以上,采伐后易引起严重水土流失的;
②土层瘠薄,岩石裸露,伐后难以更新或生态环境难以恢复的;
③土壤侵蚀严重的侵蚀沟、石质山区沟坡、地质结构疏松等易发生泥石流地段的;
④主要山脊分水岭两侧各1000m范围内的有林地、疏林地和灌木林地。
(三)将其它以发挥生态防护功能为主要目的的有林地、疏林地和灌木林地区划为其它防护林。
表1 防护林经营类型组织
由于防护林中针叶纯林比重较大,而根据国内外研究成果及经营实践,防护林树种应以树体高大、根深叶茂,改善土壤理化性质能力强、抗逆性强、耐干旱耐瘠薄的乡土树种为主,尤其是阔叶树种为佳。区域树种结构优化调整的指导原则是:乡土树种且混交、多样化,将防护林区域内的杉木用材林改造成以阔叶树为主的水源涵养林。具体指标包括如乡土树种比例不低于80%等。
(1)树种结构调整时,参考国家林业局《全国生态公益林建设标准(一)》(2001)附录的主要适宜树种表,筛选出适合该县的主要造林树种,水土保持林选用麻栎、青冈栎、檫木、桤木、枫杨、银杏、樟树、木荷、枫香、榉树、喜树, 水源涵养林选用马尾松、木荷、枫香、柳杉、苦楝、合欢、麻栎、栓皮栎、小叶栎、乌桕,其它防护林选用枫杨、喜树、垂柳、桤木、青冈栎、楸树、梓木、枫香、化香、黄连木、合欢。
(2)单一树种组成的人工纯林水源林林分结构简单,生物多样性低,易遭受病虫害、森林火灾,因此,应营造成由多个乡土树种组成的针阔混交林,或将现有的纯林改造成针阔混交林,且阔叶树比重保持在30%以上,间种豆科树种或乡土树种,既保持水土,防风固沙,又改良土壤,提高生物多样性。
(3)对于立地条件较差的山场,应增加阔叶树比重。根据林英等在江西省广昌县的实地调查,杉檫混交林对杉木、檫树的前期生长有利,其生长状况较杉、檫纯林生长更好,每公顷杉檫混交林的年均材积生长量达到0.817 m3,而同样面积的杉、檫纯林生长量仅分别为0.593和0.588 m3,这是由于檫树对杉木前期有蔽荫作用,又改善了檫树生长的林地环境(林英,1986),同时,檫树和杉木分别是深根性、浅根性树种,其根系分布在土壤不同深处,能充分利用不同土层中的营养物质,且檫树枯枝落叶多,有改良土壤的作用。比较适合靖安县防护林的混交林类型有:马尾松木荷混交林、杉木檫木混交林、枫香马尾松混交林。
从表2可知,该县的水源涵养林(本文不讨论防护林中的竹林、灌木林和疏林地,仅讨论乔木林分)幼龄林、中龄林分别占12.1%和47.5%,而成熟林和过熟林只占19.5%,这种林龄结构很不合理,必须对其进行调整,水土保持林和其它防护林也大致如此。
表2 防护林龄组结构现状与调整目标
第一,根据前人研究成果,异龄林在许多方面较同龄林更具优势,其群落稳定性高、抵御自然灾害能力强,因此,对于防护林林分层次的林龄结构调整,以异龄林结构为调整目标。(见表2)
第二,根据法正林理论,将现有不均匀结构的防护林调整成各龄组面积相近的法正龄组结构,达到最大限度地发挥防护效益的目的。
第三,要合理采伐利用其中的毛竹林,同时也要考虑其伴生树种的去留。落叶阔叶树应多留,常绿阔叶树应少留;立地条件差、坡度陡、容易引起水土流失的地区或山脊、阳坡,伴生树种可多留;立地条件好、坡度平缓、土层深厚疏松肥沃的地段,少留或不留。山区竹林风雪危害严重或管理粗放的地段,伴生树种可多留;反之,少留或不留。淘汰伴生树种后,毛竹的郁闭度不能小于0.6。
第一,在林分层次上,由于该县目前防护林中人工林所占比重较大,复层林少,单层林占80%以上,林内树种间的空间隔离程度低到了最低限(通常为纯林,混交度为0)。林木间为争夺土壤水分与养分、光照等的生存竞争非常激烈,林木分化很明显,分布空间格局多呈呆板的均匀分布。较之天然林,人工林已经表现出了许多明显的缺陷,如生态稳定性差,对风害、雪压、酸雨等抗逆性差(2008年发生的雨雪冰冻灾害给靖安县林业造成了严重的损失,其中人工林受灾比重大),地力随栽培代数而衰退,病虫害多且容易造成大面积蔓延。长期的生产实践和研究结果表明,单层林是简单的生态系统,稳定性差,在保持林分持续生产能力、抗御病虫害和风雪能力、发挥森林多效益等方面都不如复层林(孙时轩,1992)。
第二,经过长期演替,有些山场已经形成了结构较好的针阔混交或竹阔混交林(主要是由于这些山场地处偏远,坡度较陡,人迹活动较少所致)。因此,以当地结构良好的次生林分为林分层次结构结构调整目标,从而实现防护林的经营目标。
第三,区域的森林在景观层次上并不丰富,破碎化严重,破碎度指数为0.21。在景观水平上,更新以乡土树种为主,减少森林的破碎化,将破碎化的森林斑块用天然生长的和人工营造的森林走廊联系起来。
(1)更新树种选择
林分树种组成应该坚持多样化、混交化的原则,尽量选用树形高大、根深叶茂、落叶丰富并能改善土壤、耐旱耐瘠薄的优良乡土树种,以充分利用立地生产力,确保防护林的健康稳定及功能良好。所选树种具体见本文4.1。
(2)森林更新
采用单株择伐利用技术体系和抚育措施,将林分郁闭度调控在0.5-0.8,造就一些小面积的林隙,以改善林内光环境,从而促进森林天然更新;局部条件恶劣的地段,辅以人工促进措施、人工更新措施,以确保森林更新成功。
(3)宜林地/疏林地更新
以封山育林为主,局部立地条件恶劣的地段,辅以人工更新或人工促进天然更新。
(4)保障措施
实施封山禁牧或围栏封育等管护措施,防止附近居民的牛羊或野生动物危害林内更新的幼苗幼树,确保森林更新成功。
(1)综合抚育技术措施
采用间伐、打枝、单株择伐等多种技术措施,调控郁闭度,改善林内光环境,使郁闭度、冠高比维持在目标结构范围内,确保林木生长发育和混交复层林结构的形成,促进林下灌木、草本层的生长,使灌木层的覆盖度维持在30-50%之间,以确保草本植物生长所需的光照条件以形成明显的草本层(覆盖度30-70%),将现有林分诱导、培育为具有明显乔木层、灌木层、草本层和枯落物等多层次复杂结构的防护林,起到增进森林健康的作用,确保整个流域或经营单位的生态安全。抚育时不造成水土流失和风蚀沙化,不导致防护功能降低。符合下列条件之一的可以抚育采伐,采伐强度不超过15%,伐后郁闭度不低于0.6。(详见表4)
表3 防护林可持续经营模式目标结构体系
表4 防护林可持续经营模式经营技术体系
①郁闭度不小于0.8,林木分化明显,林下立木或植被受光困难;
②林木生长发育已不符合特定主导功能自然灾害,病腐木已超过标准的林分。的林分;
③林分密度大,竞争激烈,分化明显;
④遭受病虫害、火灾及雪压、风折等严重
(2)通过科学经营,保持林地长期有森林覆盖,确保防护林各项功能的延续。
(3)在水源林经营中,不使用有毒化学农药和化肥,以保证水源安全。
水源涵养林的经营目的是通过科学经营,充分发挥其涵养水源、保持土壤和改善水质的功能,达到生态效益、经济效益和社会效益协调统一和持续利用,从而实现多功能水源林可持续经营。水土保持林经营目的是减缓地表径流,减少冲刷,防止水土流失,保持和恢复土地肥力等。防护林经营目标体系由一级目标、二级目标和三级目标构成,详见表3。
按照上述经营模式经营防护林,不仅可培育出健康稳定、结构合理的多层异龄混交林,其水源涵养、水土保持和改善水质的功能强,而且可节省大量的森林更新费用,森林经营成本相对低下,平均收获木的价值高,经济效益、生态效益和社会效益协同发展。因而,这种采伐利用体系是集更新、抚育、利用、结构调整优化等防护林经营的高效集约经营模式。
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