王玉伟
(辽宁省抚顺市新宾满族自治县大东沟林场,辽宁 抚顺 113208)
复层落叶松人工混交林是在单层落叶松人工林的基础上,使用科学经营措施,增加人工林中的树种类型,建成复层混交林,进而达到维护林分生态系统健全与稳定的效果。对于复层落叶松人工混交林来说,定期进行抚育间伐,可以进一步增加林木生长质量,对发挥森林综合效益和维持生物多样性有积极帮助。在营林管理中,不同的间伐强度和间伐类型,对落叶松人工林带来的影响也存在明显差异。基于此,探究适宜的抚育间伐强度与类型,成为复层落叶松人工混交林管理中必须要考虑的问题。
选择某林场作为试验地,该地平均海拔511.4m,土壤肥沃,水源丰沛,属于典型的中温带大陆性季风气候。全年平均气温5.5℃,无霜期132天,年均降雨量为811.3mm。其中7-8月份降雨较为集中,占全年降雨量的60%左右[1]。山体最大坡度17.2°,土壤pH在5.5-6.5之间,属弱酸性土壤。由于本世纪初出现严重的滥砍滥伐问题,天然林面积缩减,以天然次生林为主。近年来林场大力开展人工造林工程,人工林面积逐渐上升,造林树种以长白落叶松为主。
1.2.1 林分设置情况
研究地设置在该林场的3个小班,以长白落叶松人工林为主。初始造林密度为每公顷4366株,株距和行距均为1.8m×1.8m。目前以幼龄林和近熟林为主。带状间伐之前,幼龄林密度为每公顷3150株,近熟林密度为每公顷700株。由于林分密度大,树木对于阳光、水分、养分的竞争较为激烈,不仅树木生长速度慢,而且枯死木较多。为解决该问题,林场从2015年开始进行带状抚育间伐,优化林分结构。试验地基本情况如表1所示。
表1 试验地基本情况
在2015年春季,对该林场三处长白落叶松人工林试验地进行带状抚育间伐。间伐形式有I型和II型两种,I型是每隔2行林木,伐2行林木,然后栽植1行更新树种;II型是每隔3行林木,伐3行林木,然后栽植2行更新树种[2]。在I型林带和II型林带之间,保留宽度相同的一处林带不做任何处理,用于对照。更新树种有4种,分别是红杉、云杉、白桦、北美乔松。
1.2.2 研究对象标准地设置
在不同间伐方式林分内,选出9块大小一致的标准地,规格为18m×25m。尽量保证立地条件相同或近似,使用皮尺测量边长,使用罗盘测量顶角,位于四个角上的树木,使用白色石灰浆涂刷树干。另外选择未进行间伐的林地,同样画出相同大小的标准地,作为对照。
1.2.3 落叶松人工林保留木生长调查
试验人员按照顺序依次完成各块标准地内落叶松植株的数据统计,包括树木的胸径、株数,以及枯死木的数量[3]。基于上述统计数据,计算出标准地内落叶松的平均胸径、林木枯损量。此外,测量标准地内人工更新幼树的高度,并计算平均树高。
本次试验中 1、2、3 号地为幼龄林,而 4、5、6 号地为近熟林。采用不同间伐方式对落叶松保留木的影响如表2所示。
表2 不同间伐方式对落叶松保留木胸径的影响
结合表2数据,从整体上来看幼龄林的3个标准地中,在2015-2020年间落叶松的胸径均有不同程度的增加。但是纵向对比可以发现,采用I型间伐方式,落叶松平均胸径在间伐5年后的平均生长量,达到了2.38cm,相比于对照组生长率增加了41.7个百分点;而采用II型间伐方式,该数值也达到了2.04cm,相比于对照组生长率增加了21.4个百分点。未进行间伐的对照组,落叶松胸径平均增长率仅有1.68cm[4]。在近熟林的3个标准地中,也遵循了这一规律,并且差异更加明显。分析其原因,抚育间伐以后,林分密度降低,不仅使养分、水分、阳光得到了充足供应,而且为树木留出了更多生长空间,因此生长速度更快,胸径增加更为明显。
对于间伐之后人工更新的幼树,其生长状况主要与林内的光照条件、土壤养分等有关。能够直观表示幼树生长的因素有多种,例如冠幅、地径、树高等。本次试验中选择树高作为评价指标,两种间伐类型对幼树树高的影响如表3所示。
表3 两种间伐类型对幼树树高的影响
结合表3数据可以发现,红杉、云杉等4类树种,在II型林分下的树高,均不同程度上优于I型林分的树高。其中,北美乔松受到抚育间伐方式的影响最为明显。在I型间伐类型下,平均树高仅为162.64cm,而II型间伐类型下的平均树高则达到了274.20cm,增长率达到了68.6%。出现这一现象是由于II型林分下林内间隙变大,不仅改善了林带内的通风效果,而且能够让树叶更加充分地接受光照,使得落叶松植株对于水分、养分、阳光的争夺激烈程度明显下降,因此幼树可以得到更快地生长。
该林场自2015年开展带状抚育间伐后,枯损木株数呈现出下降趋势。分别统计2015年和2020年标准地内枯损木数量,如表4所示。
表4 不同间伐类型对于林分枯损率的影响
结合表4数据,幼龄林(1-3号)采用I型间伐方式的标准地内,枯损木株数在间伐前为151株,在间伐5年后降低至143株,林分枯损率为5.3%;同样的,采用II型间伐方式的标准地内,枯损木株数从间伐前的117株,在间伐后降低到112株,林分枯损率为4.3%。而作为对照的标准地,林分枯损率则高达17.9%。对比来看,无论采用I型还是II型间伐方式,都能够显著降低枯损木的数量,对提高营林效益有积极帮助。分析其原因,未进行间伐的对照标准地,由于落叶松在自然生长过程中,树冠不断扩大,导致林分郁闭度也相应地增加,阳光很难透过茂密的树冠照射到林地上。这导致林内的幼树或者其他低矮的树木,因为得不到充足光照而无法正常生长,最后枯死,因此枯损木数量较多。相比之下,采取带状抚育间伐的标准地,无论采取何种间伐方式,都能够在一定程度上扩大保留木的生长空间,因此枯损木数量相对较少。由此可见,对于复层落叶松人工混交林,定期进行抚育间伐,能够有效降低林内植株的枯损率,对实现人工林的速生丰产有积极帮助[5]。
对于复层落叶松人工混交林,定期进行抚育间伐可以改善林内生态环境,让阳光、水分、养分得到合理配置、充分利用,并且为树木提供更加良好的生长环境,进而降低枯损木数量,加速幼树生长,实现营林效益的进一步提升。