赵博文
(辽宁省林业调查规划监测院,辽宁 沈阳 110121)
森林的主体功能是维持地球生态系统的平衡和为人类提供自然资源,人类社会开展林木经营与管理活动的目标主要也是为了获取森林中的木材。由于对林木不规范的经营管理和过度砍伐,导致森林系统的稳定性遭到严重破坏。针对森林发展的不良态势,社会开始关注森林的生态效益,积极探索可持续发展途径。林木多样性是森林生态系统的重要组成部分,对森林群落的稳定生长与演化具有巨大的作用[1]。如何对适宜林木种植的区域进行科学合理的规划,以提高森林系统多样性,是当前林业经营管理需要解决的重点问题。因此,本文运用林木规划和生态规划的有关知识,对多种类林木适宜种植区域规划进行实证研究,构建适宜规划模式并在实际案例中进行检验,为森林生态系统多样性提供理论基础和实践指导,促进森林的健康和可持续发展。
适宜的林木种植区域规划,是对林木的属性进行排列组合,使树种在空间分布上达到最优的状态,确保林木的生长发育和稳定性,同时在一定程度上反映了林木空间竞争力和生长态势。林木种植区域规划涉及到林木生长特性、树种种间关系和环境因素作用,具体包括林木空间格局分布、树种间隔和生长分化程度,本文将从以下3个方面对林木区域进行规划[2]。
林木的生长除了受到自身特性的主要控制外,还受到周围环境条件的制约,林木种植区域规划是自然生长和经营措施的共同实现过程,不同的空间分布格局对于林木的经营、保护与合理采伐具有重要意义。现有研究表明,自然更新的森林达到稳定状态时,其林木结构复杂具有稳定性,生物多样性高。因此对多种类林木规划适宜种植区,应在确保林木结构的条件下,按生态系统的发展规律对森林进行经营,使其达到自然状态。为使调研区的林木结构具有趋于自然林的复层、异龄和混交的状态,以林木多样性分析为依据,对其进行调整和优化[3]。采伐和补植是有效的优化措施,能够调整结构组成和空间布局,促进林木生长发育,形成适宜的种植区域。对林木结构进行调整,首先应确定采伐数量,其次是确定补植的位置,使其空间布局向自然林发展,提高结构稳定性。
为实现林木正常生长,为补植林木和幼树提供必需的生长空间,采伐时需要控制强度和数量,以减少对林木种植的影响。采伐要秉持因地制宜的原则,通常将采伐强度设定在15%~25%之间,需要结合具体地域环境和气候变化等因素,制定采伐强度和标准。根据理论分析,要提高林木和树种的平均开敞度,应增大各结构单元的开敞度,保持林木水平距离,由于林木树高越高,其所需的开敞度也越高,因此应注意结合树高和直径的结构特征,对水平间隔进行设定[4]。确定林木采伐时,以保留阔叶木树种为前提,对不同结构单元计算开敞度,选择其中较小的单元为主要调整主体,计算临近木的树高与距离比值,选择比值较小的林木作为主要采伐对象。
对林木采伐进行控制后,进行阔叶树种补植工作。在补植阔叶树种时,需要对种植区域的气候、水文、土壤等环境因素进行分析,同时结合树种的生态习性,考虑种植区域的实际情况,以此为基础进行林业活动。适度采伐后的调研种植区域,光照条件得到改善,可补植云杉、冷杉和其他阔叶树种,根据不同树种的特性进行经营和培育,提高种植区域的规划布局多样性,调整原有的区域结构,在维持稳定的基础上,增加了林木的生态功效。在实际规划中,还需对郁闭度等情况进行计算,同时在规划中加入抚育措施,提高科学管理效果。种植区域规划调整是一个长期的过程,需要经过长期多次的调整管理,才能达到复层、异龄和混交的自然林状态,成为适宜的种植区域,促进森林生态系统稳定性。
本文采用理论和实践相结合的研究方式,选取某地典型的多林木种植区域为研究对象,对规划进行实践应用。通过对该区域的结构调整,分析规划后的树种多样性和空间布局,并对实践效果进行评价。
从林木树种本身的角度,对研究区域的树种多样性进行分析。经规划设计后,该研究区域以阔叶林为主,其面积为645.23 hm2;其次为针阔混交林,面积为122.69 hm2;此外还含有针叶林,面积为87.36 hm2。对树种的树龄结构进行清查,幼林面积187.24 hm2,蓄积面积为8964.72 m3;中龄林面积456.71 hm2,蓄积面积为10945.07 m3;近熟林面积119.87 hm2,蓄积面积为2097.46 m3;成熟林面积49.98 hm2,蓄积面积为795.17 m3;过熟林面积41.48 hm2,蓄积面积为723.94 m3。基于以上统计可以看出,经过规划后,该研究区域的树龄结构较为合理,其中幼林和中龄林的比例偏大,而成熟、过成熟林比例偏小;从蓄积量的角度,该研究区也具有巨大的林木潜力。经过规划研究区林木树种达百余种,各区域乔木层包含的树种均在20个以上,树种多样性程度相对较为丰富,调研区树种情况具体见表1。
表1 研究区树种基本情况
对该研究区的林木数据,去除边缘木后,计算树种多样性指数为1.947~3.856,说明规划后整体的树种多样性水平较高。
采用空间密度指数计算规划后研究区各区域的林木平均空间分布,可以准确描述林木密度状态[5]。经过计算得到的空间密度指数为0.478~0.852,总体平均值为0.61,说明该区域的林木在水平空间上以随机分布为主。在树种方面,对其进行空间密度频率分布统计,各树种在结构单元中的密度指数频率在0.5~0.75的分布占总数的63.58%~84.79%,各树种在种植区域内与周围相邻林木的水平间隔分布比例为20%~40%,且随密度指数增大,频率呈现先增大后减小的趋势,说明林木总体上处于随机分布的状态。对研究区的样地和树种计算开敞度,结果表明林木的平均开敞度为0.5451,各树种的开敞度分布在0.3377~0.7985范围内,表明多数林木的生长空间比较充足,说明经过对种植区域的规划和适当调整后,增大了主要树种的开阔度,提高林内通透度,充分优化了林木空间结构,具有较好的规划效果[6~8]。
本文从优化林木结构和控制采伐和补植树种的角度,对多种类林木适宜种植区域进行规划,以实际多种类林木种植区域为研究对象,对其种植区域的树种多样性和空间布局进行分析与总结。虽然取得了一定成果,但还存在许多不足之处,很多内容需要进一步探讨。适宜种植区域规划,涉及生态、经济和地理等相关学科的理论知识,因此在规划中还需要考虑地形、地势条件和经济上的可行性,后续研究可综合考虑以上因素,使种植区域规划达到最优状态。