辽东山区蒙古栎高效培育及利用

张慧东，毛沂新

(辽宁省林业科学研究院，辽宁 沈阳 110032)

辽宁地处我国北方暖温带与中温带过渡区，植物区系属于长白、蒙古和华北植物区交错地带，栎类资源较丰富，有蒙古栎Quercusmongolica、辽东栎Q.liaotungensis、麻栎Q.acutissima、栓皮栎Q.variabilis和槲栎Q.aliena等10种[1]，其中蒙古栎最多。蒙古栎，又称柞树，属壳斗科、栎属，落叶乔木，高可达30 m，树皮灰褐色，深纵裂。树冠卵圆形。单叶互生、叶片倒卵形，叶波状齿缘，叶表面深绿色，背面淡绿色，花单性，雌雄同株，坚果卵形或椭圆形，种子具肉质子叶[1]。蒙古栎是东亚—东西伯利亚分布种，主要分布在中国、俄罗斯，日本、蒙古及朝鲜半岛也有分布[2]。在我国主要分布于东北地区的黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古东部，华北地区的北京、天津、河北中北部、山东中部、山西大部分地区，西北地区的陕西东北部，华中地区亦少量分布，是我国温带地区落叶阔叶林及针阔混交林的主要树种，具有较强的保持水土、培肥土壤、防火抗风、净化空气、绿化环境等生态作用，是食用菌、药材、淀粉、栲胶等重要的工农业生产原料，具有较高经济价值。蒙古栎是优质用材树种，国家二级珍贵树种。辽宁省栎林面积106.1万hm2，占该省森林资源总面积的43.5%，蓄积4 080万m3，占总蓄积的49.1%[3-4]。辽宁省现有蒙古栎资源的储量和质量成为限制蒙古栎资源开发、利用的重要因素，因此培育好、利用好辽东山区的蒙古栎资源，对促进辽东山区林业产业的高质量发展、推动区域经济发展和扶贫开发具有重要意义。

1 蒙古栎个体生长发育与种群特征

蒙古栎是温带地区生物量大、生产力高的树种之一，其目标胸径可达40～50 cm、目标树高18～23 m，主根明显、侧根粗大，根系范围可达 6～7 m[4-5]。辽东山区蒙古栎个体速生期在10～40 a，胸径速生期为20～50 a，连年生长量高峰值出现在15 a，平均生长量高峰值出现在20 a；树高连年生长量高峰值出现在15 a，平均生长量高峰值出现在15～20 a；材积速生期为20～50 a，连年生长量和平均生长量在35 a前增长较快，45 a后有所减缓，60 a左右进入数量成熟[6]。蒙古栎具有较强的耐旱性，萌生能力强，可持续长达 350 a，叶角质层(3.45 μm)和叶片(254.8 μm)较厚，栅栏组织较发达，初始致死含水率为29.66%，零膨压渗透势为-2.80[7-9]。

辽东山区蒙古栎天然次生混交林的水平结构呈随机分布，角尺度0.475≤W≤0.517；树种的空间配置属强度混交(混交度0.704)，树木个体间的水平竞争力处于中庸水平(胸径大小比数0.47)，树木高生长竞争力处于亚优势地位，大小比数均值为0.36。蒙古栎林木直径分布呈正态分布偏左，偏度系数0.799，峰度系数0.506。林分总体呈正向演替，但是林分的树种结构稳定性、竞争力等林分空间分化差异较大，目的树种的胸径大小比数和树高大小比数不合理[10]。辽东山区蒙古栎林具有较高的生物量和生产力，乔木层平均净生产力为8.7～10.71 t·hm-2·a-1，中龄林最大(12.13 t·hm-2·a-1)，比幼龄林和近熟林分别高3.43 t·hm-2·a-1和1.42 t·hm-2·a-1；幼龄林乔木层的生物量112.09 t·hm-2、中龄林224.92 t·hm-2和近熟林276.18 t·hm-2，地上生物量占比随林龄的增加而增大，根系生物量占比则逐渐降低，由幼龄林的36%下降到近成熟林的28%[11]。栎类种群5～8年生开始结实，成年个体结实量大，林下实生幼苗丰富，种群天然更新和森林持续发育基础良好，但幼苗0～2年生死亡率达80%[12]。蒙古栎凋落叶中N、P、K元素丰富，其凋落树叶N素的年归还量可达8 .85 kg·hm-2，对改善土壤养分具有重要作用[13]。

2 蒙古栎林高效培育

辽东山区的蒙古栎林可通过高效培育技术措施，在提高林地生态防护功能基础上，培育具有大径木材和优质林产品供给的优质森林[14]。辽东山区优质蒙古栎林应以天然更新为主，应该适当发展人工林，优质蒙古栎林的培育分为以下几个培养阶段：

①幼林的建立。首先选择立地条件良好的半阳坡、半阴坡或阳坡中下部，土层厚度≥30 cm，枯落物层厚>2 cm的棕壤或暗棕壤，林地里有少量、比较好的蒙古栎母树。在树木结实不足的地块可采用人工播种促进更新。人工播种以秋季为主，采用条播方式，行距2 m，播种量200～400 kg·hm-2；也可选择人工植苗造林，株行距应以1 m×1.5 m或1.5 m×1.5 m为宜，造林密度5 700～6 667株·hm-2。

②幼林的管护(1～5 a)。造林后前5年进行幼林地抚育，栽植当年开始割草、割灌，前3年每年2次，后2年每年1次。时间在6月中上旬至7月上旬。将林地上的杂草灌木全部割除或穴状(穴径1.0 m)割除，留茬高度在5 cm以下，割除的杂草灌木放在距幼树50 cm以外，不得压苗。同时进行定株抚育。造林当年选留一个主干良好的幼苗进行培养，其余萌枝全部剪除；造林第2年每株树保留2～3轮侧枝，促进苗木径生长。以生产食用菌、药材原料为主要目标培育的小径材(胸径10～15 cm)林木，伐桩萌苗2年后定株，每伐桩保留1～2株。

③竞争生长阶段(6～20 a)。当林分郁闭达到0.9以上、活枝下高≤1/3时进行透光抚育，采伐树干弯曲、多叉、偏冠、外伤、受害和生长衰弱的干扰树。结合透光抚育进行修枝抚育，修枝时选择生长旺盛、树干及树冠没有缺陷、树冠下部出现2～3轮枯死或濒死枝、胸径达到10 cm左右的树木。修枝后高冠比保持在3∶2或2∶1。

④质量选择阶段(21～40 a)。依据培育目标，在造林第21年选择胸径10～15 cm、树干通直、树冠丰满、活力旺盛的树木作为未来重点培育的目标树，初选目标树的密度为400株·hm-2；初选目标树应尽量在林分中均匀分布。采用自然整枝和人工整枝相结合的方式对选定的目标树进行修枝，修枝高度不超过树高的1/2；进入中龄林阶段后树冠的人工整枝强度不超过该地区该树种终极生长高度的1/3。以生产食用菌、药材原料为主要目标培育的小径材(胸径10～15 cm)林木，林分保留密度500～1 000株·hm-2，中度间伐最有利于提高林分生产力。

⑤近自然林培育阶段(41～60 a)。培育中、大径材(胸径≥18 cm)，需加大间伐强度，极强度间伐效果最好，林木保留密度在670株·hm-2左右，在初选的目标树中选择树干通直、树冠丰满、活力旺盛的树木确定为目标树，目标树密度随年龄增加而减少，保留密度50～200株·hm-2。对林分中处于亚林层的辅助木按照不同发育阶段及时采取相应的抚育措施，降低辅助木对目标树生长的影响，伐除干扰树(劣质木、病虫木、藤本)，保护特殊目标树，保留郁闭度0.6以上。

⑥近自然林阶段(≥61 a)。蒙古栎人工林主伐年龄为60 a，根据地区立地条件和市场价格，当达到目标直径，可皆伐或择伐。

3 蒙古栎的高效利用

辽东山区虽然具有丰富的蒙古栎资源，但是严格意义上说我们对蒙古栎的发展还是重视不够。蒙古栎是一个生态功能强、经济价值很高的树种，但是目前关于蒙古栎的培育、保护与开发利用严重不足。关于蒙古栎资源的高效利用，主要体现在以下几个方面：

①优质大径材。蒙古栎木材纹理美观，具有耐腐蚀、强度大、抗冲击等优点。木材气干比0.67～0.78，静曲强度1 201～1 700 kg·cm-2、抗压强度150 kg·cm-2，是船舶、家具、建筑、车辆、矿柱、枕木、地板等重要的材料来源[3]。目前市场上蒙古栎大径木稀缺，东北栎木大径材价格已达到3 500元·m-3左右，是目前市场上十分畅销的木材品种。因此培育大径材蒙古栎林可提高森林质量，增加地区经济收入。

②农产品生产原料。蒙古栎的采伐剩余物(枝梢、树桩等)是香菇、木耳等食用菌，以及天麻、灵芝等珍贵中药材生长的重要基质。目前辽东山区大力发展香菇、木耳等食用菌产业，截止2017年底，辽宁食用菌年产量107.70万t，比2016年增长7.21%，仅香菇就增产约3万t。仅宽甸、西丰、海城等香菇重点县，每年消耗菌棒4 200万袋，每年约需要消耗木材原料4.2万t。因此，有必要根据生产需要培育一些以供应食用菌、药材生产原料为主要目标的小径材林木，促进食用菌和药材产业的原材料供给能力，促进区域食用菌和药材产业发展。

③食品、工业品开发利用。蒙古栎果实具有较高的营养成分，其淀粉含量44%～68.6%，橡子粉去单宁后可做成橡子挂面、豆腐、粉丝、橡子羹、橡子蒸饺、橡子冻等具有抵抗、缓解、预防铅等重金属对人体毒害的保健食品[15-16]，还可用于酿酒或制造工业酒精，并进一步转化为新一代清洁环保型车用变性燃料乙醇，韩国、日本等国家精制淀粉价值可达1.6万元·t-1，是实现农产品的转化和增值的重要途径。其脂肪含量2%～12%、粗蛋白含量4%～8%，维生素含量VB10.072 5 mg/100 g、VB20.095 0 mg/100 g、VC 14.15 mg/100 g和VA 1.039 mg/100 g，亚油酸、亚麻酸等不饱和脂肪酸相对含量达51.6%，可作为必需脂肪酸的来源[17]。蒙古栎树叶含有糖分、蛋白质、脂肪、单宁、灰分、维生素、果胶等，其中蛋白质含量达20%左右，可用于生产饲料或饲料添加剂。栎叶含有17种氨基酸和各种微量元素，其中人体必须从食物中摄取的氨基酸有8种。蒙古栎的树皮和果壳含单宁9%左右，可用于提取栲胶和黑色染料[18]。

4 存在问题与建议

4.1 资源破坏严重，优质蒙古栎林资源蕴藏量减少

现有蒙古栎资源主要以中、幼龄林为主，据第八次森林资源清查结果，大径优质栎木资源严重短缺。建议紧紧围绕国家储备林、森林抚育补贴等项目，开展优质蒙古栎林定向培育，提高区域蒙古栎优质用材林质量。

4.2 加工利用粗放，深度开发利用不足

蒙古栎大量被用于原木和食用菌生产，蒙古栎的综合价值还没有得到应有的重视，目前对栎树产品的开发与国内外先进地区仍然有较大差距，多停留在传统的用材、薪炭和食用菌棒生产上，特别是缺乏橡实淀粉为原料的深加工产品研发，造成资源浪费严重。建议加强蒙古栎副产品的深度开发利用研究，引进橡实淀粉生产、深加工企业，增加蒙古栎副产品附加值。

4.3 坚持资源保护为重点，保障区域生态环境安全

辽东山区蒙古栎多分布立地条件较差的生态脆弱区，在涵养水源、保持水土等方面具有重要的生态功能，因此对蒙古栎资源首先是保护，有计划地适度开发。建议对蒙古栎主要以橡实淀粉及其衍生产品进行深度开发利用，既实现生态环境的保护，又促进蒙古栎资源的利用开发。