摘要 本文通过对多代炭用林萌芽更新能力和成效的调查分析,探讨栓皮栎、枫香等几个乡土树种炭用林可持续经营的可行性。结果表明,多代炭用林萌芽更新能力较强的树种有麻栎、栓皮栎、槲栎和枫香等,主要树种的可持续经营能力稳定。枫香天然下种能力最强,是炭用林生态修复的主导树种。
关键词 多代炭用林;萌芽更新;生态修复;可持续经营;江淮丘陵区
中图分类号 S750 文献标识码 A
文章编号 1007-5739(2020)21-0176-03 開放科学(资源服务)标识码(OSID)
麻栎(Quercus acutissima Carruth.)、栓皮栎(Quer-cus variabilis Bl.)、槲栎(Quercus aliena Bl.)和板栗(Ca-stanea mollissima)均属于壳斗科落叶乔木[1-2],枫香(Li-quidambar formosana Hance)是金缕梅科枫香属落叶乔木,以上树种均是江淮地区主要的乡土树种,因耐干旱瘠薄,萌芽更新能力特别强,适宜开展短轮伐期经营[3-4]。早在1 500年以前,皖东丘陵的滁州市南谯区施集镇一带就有种植薪炭林、经营薪炭林和烧制木炭开展多种经营的传统。庙岭位于施集镇孙岗村罗洼,是江淮之间典型的皖东丘陵,气候属于暖温带向亚热带过渡地区,四季分明,气候温和,雨量充沛,非常适宜绝大部分落叶阔叶树种的生长,物种丰富,具有典型的落叶阔叶林群落特征。自然形成以短轮伐期经营为主导的炭用林,其具有投资少、见效快、效益持久的优点。经营历史悠久、单一树种多代经营和管理粗放等,导致部分炭用林退化为稀疏林地,产量低、效益差[5-6]。笔者对100年以上的多代炭用林进行跟踪调查和分析研判,选择适宜的乡土树种,采取适度的人工干预措施,旨在有效防止炭用林的退化,并进行生态修复,实现“青山常在、永续利用”的目标。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地选择在安徽省东部的滁州市南谯区施集镇孙岗村罗洼组庙岭,海拔60~285 m。土壤类型为普通黄棕壤,基岩为石灰岩。土壤厚度25~45 cm,pH值7.6,呈中性偏碱,土壤肥力中等偏下。试验区属亚热带北缘,年降水量1 045 mm,年平均气温14.8 ℃,无霜期230 d,四季分明、雨热丰沛,但雨热分布极不均匀,梅雨、春旱、倒春寒、夏涝、干热风和夹秋干等气象特征明显。此外,不同年份的气象变化幅度较大,对林木速生丰产造成不利影响,导致引进的杉木、湿地松、黑松等逐渐变成低产小老树林,甚至被其他树种自然演替。传统意义的炭用林因其强大的萌芽再生和根部萌蘖性,不仅没有出现明显退化,而且能够持续开展短轮伐期经营,成为目前推广面积最大、群众最愿意发展的主要林种。试验地面积10 hm2。明清时期延续下来的多代炭用林,现有林木密度为2 100株/hm2。麻栎、枫香等几个乡土树种适应性和萌芽根蘖能力强大,特别适合反复樵采。
1.2 试验方法
2013年12月对试验区炭用林进行全面采伐,禁止放牧、人为樵采、开垦种植,并按照短轮伐期经营模式进行萌芽更新,让树桩自然萌发形成一根多干式树体结构。2019年12月进行全面踏查,依照山体自上而下随机选取样地全林调查,样地设置为20.0 m×33.3 m,重点调查单株立干数量、胸径、树高等,并对萌芽更新能力和营林效果进行重点分析。
2 结果与分析
2.1 多代炭用林萌芽主要树种更新能力
2.1.1 主要炭用林树种萌芽更新能力调查与分析。根据表1调查结果可知,庙岭多代炭用林林木保有量为140株,萌芽更新后伐桩的立干数为382个,平均单株萌芽更新数量为2.73个。1根1干有38株、1根2干有35株、1根3干有31株、1根4干有17株、1根5干有12株、1根6干及以上有7株,分别占林木总株数的27.1%、25.0%、22.1%、12.1%、8.6%和5.0%,并且变幅为1~5个/株,枫香和茅栗萌芽更新能力更加强大,单株萌芽保留的立木数量达到6~13个。这表明多代炭用林短轮伐期在经营技术上是可行的。
2.1.2 主要炭用林树种萌芽更新总体变化趋势分析。根据表2调查结果可知,萌芽更新数量382个,其中1根1干有38个、1根2干有70个、1根3干有93个、1根4干有68个、1根5干有60个、1根6干及以上有53个,分别占林木总立干数的9.9%、18.3%、24.3%、17.8%、15.7%和13.9%。1根2~5干的比例为76.1%,并且1根2干及以上比例达90%。这表明麻栎、栓皮栎、枫香等乡土树种都能成为炭用林短轮伐期经营的主要树种。
2.2 主要炭用林树种萌芽更新调查与分析
2.2.1 主要炭用林萌芽更新树种结构。根据表3调查结果可知,样地内主要树种总株数为135株,其中麻栎和栓皮栎共47株、槲栎34株、枫香54株,分别占样木总株数的34.8%、25.2%和40.0%,表明退化炭用林树种结构呈现明显变化趋势,以麻栎、槲栎为主的炭用林逐渐被枫香等生长速度更快的树种取代;同时,在萌芽更新能力上,主要树种1根1干有38株、1根2~5干有91株、1根6干及以上有6株,分别占林木总株数的28.2%、67.4%和4.4%,表明主要树种可持续经营能力较稳定。
2.2.2 主要炭用林树种萌芽更新能力。根据表4调查结果可知,三大主要树种萌芽更新数量为356个,其中1根1干有38个、1根2~5干有278个和1根6干及以上有40个,分别占林木总立干数的10.7%、78.1%和11.2%,并且1根2干及以上比例高达89.3%,表明麻栎、栓皮栎、枫香等乡土树种可持续经营是切实可行的。具体树种分析可知,麻栎+栓皮栎1根2~5干占比为86.7%,槲栎1根2~5干占比为84.2%,表明壳斗科树种萌芽更新能力较持续和稳定;枫香1根2~5干立干数为76个,占比达63.3%;1根1干立干数量为24个,占比达20%,表明枫香天然下种能力更加强大,是推进炭用林生态修复和树种演替的主导树种。
2.3 主要炭用林树种天然下种能力和效果
从表5调查结果可知,多代炭用林天然下种总株数38株,其中槲栎3株、栓皮栎11株、枫香24株,分别占总株数的7.9%、28.9%和63.2%。由小径材贡献率分析可知,栓皮栎蓄积量为0.295 7 m3、枫香蓄积量为0.238 7 m3,分别占天然下种林木总蓄积量的55.3%和44.7%。这表明枫香天然下种能力最强,枫香和栓皮栎将成为未来炭用林建群的主要树种。進一步分析可知,栓皮栎新种群涉及2~12 cm不等的6个径阶;枫香新种群涉及9个径阶,径阶为2~10 cm且分布相对均匀,呈现阶梯式结构,这表明枫香天然下种能力的持续性和发展潜力最稳定。
3 结论与讨论
江淮地区历史传承下来一定数量的炭用林,因树种自然混交和生长量之间存在差异,导致林分出现林木和立干数量减少、产量下降的现象。通过必要的干预措施,对退化的多代萌芽更新炭用林进行生态修复和更新复壮是可行的。
江淮地区通过自然选择形成的炭用林主要树种为麻栎、栓皮栎、槲栎、茅栗等壳斗科树种,以及萌芽更新能力同样强大的金缕梅科树种枫香。以上树种均适宜进行短轮伐期经营和一根多干式炭用林培育模式,栎类和枫香是最优质的食用菌基材,也可以作为菌材林进行多目标培育。
对于多代萌芽更新的炭用林,应按照优胜劣汰和人工措施进行更新复壮,将生长缓慢的槲栎等作为自然淘汰的主要树种,让枫香、栓皮栎成为可持续经营的目的树种;同时,通过适当疏伐,为枫香、栓皮栎等速生生长和天然下种提供环境,提升林地健康状态和林木生长活力,有效提高林地经营效率,使退化炭用林实现自然修复和可持续经营,为满足日益增长的绿色可再生能源需求提供保障。
4 参考文献
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作者简介 左祥林(1978—),男,安徽滁州人,林业工程师,从事基层人工造林和森林资源管理工作。
收稿日期 2020-06-15