冯倩男,安玉麟,蔚飞
(1.内蒙古自治区林业监测规划院,呼和浩特 010020;2.呼和浩特市园林科研所,呼和浩特 010000)
森林天然更新是利用森林自然恢复的能力重新形成幼林的过程,不仅影响地区的森林资源储备和森林植物群落的演替方向,也决定着森林生态系统功能所发挥的作用,对地区生态、资源、经济和社会等方面的发展需求都有着重要的意义。文章通过调查分析托克托县有林地近、成、过熟林林冠下的天然更新状况,掌握森林天然更新的数量和质量,探究森林更新过程的影响因素和特征规律,为该地区森林资源的科学规划、经营、生产和利用提供合理的依据。
托克托县隶属内蒙古自治区呼和浩特市,位于阴山南麓、黄河上中游分界处北岸的土默川平原,地理坐标为东经111°02′30″~111°32′21″、北纬40°5′55″~40°35′15″,总土地面积1 416.8 km2。平均海拔1 016 m,地势东南高而西北和西南低,由丘陵地形过渡到宽广的平原地形,土壤有栗褐土、新积土、潮土、盐土四大土类。
气候类型属温带大陆性季风气候,年平均气温9 ℃,年平均降水量316 mm,多集中在7~9 月,占全年降水量的70 %。年平均蒸发量1 938.2 mm。境内主要乔木树种有杨树(Populus simonii)、榆树(Ulmus pumila)、柳 树(Salix matsudana)、油 松(Pinus tabuliformis)等,灌木树种有柽柳(Tamarix chinensis)、柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)、沙柳(Salix cheilophila)等,草本植物有狗尾草(Setaria viridis)、为牻牛儿苗(Erodium stephanianum)、羊草(Leymus chinensis)、灰绿藜(Chenopodium glaucum)、本氏针茅(Stipa bungeana)等。
本研究数据来源于2016 年托克托县森林资源规划设计调查[1]和林业专业调查[2],以调查成果数据为基础,对该地区森林天然更新状况进行分析评价。调查范围为有林地的近、成、过熟林,凡胸径在5.0 cm以下的幼苗、幼树均为更新调查对象,分别记载更新树种、株数、树高、树龄、分布和生长状况等。每个样方出现幼苗或幼树时,均取一目的树种或优势树种,按“1”株计数,生长濒死木或无更新样方株数记“0”,统计样方面积和有效更新株数。在2×2(m)植物样方内设4 个1×1(m)(1 m2)小样方调查更新频度,1 m2小样方有1株以上的,按1株计算,幼苗(树)高度以最高计算。根据小班的更新树种组成、每公顷更新株数,确定更新等级。
计算公式:更新株数/公顷=有效更新株数/样方总数×10 000。
表1 更新等级评定标准
托克托县有林地近、成、过熟林林冠下的天然更新面积10 756.8 hm2,更新株数236 650株,每公顷更新株数仅为22株,更新等级为不良。
有林地近、成、过熟林不同郁闭度林冠下每公顷更新株数仅在20~24株之间,更新等级均为不良,详见表2。郁闭度为0.40和0.50的林分天然更新面积最大,分别为3 242.7 hm2和3 096.8 hm2,占更新面积的30.15 %和28.79 %,每公顷更新株数均为21株;其次郁闭度0.30、0.60和0.20的林分天然更新面积分别为1 921.2 hm2、1 172.7 hm2和1 052.0 hm2,占更新面积的17.86%、10.90%和9.78%,每公顷更新株数分别为21株、22株和20株;郁闭度为0.7、0.8和0.9 的林分天然更新面积最小,共占更新面积的2.52 %,每公顷更新株数分别为24 株、23 株和20株。郁闭度过大或过小都不利于林分的天然更新,当林分郁闭度过大时,林下光照条件差,植被密度大,根系交错,影响林下更新水平;当郁闭度过小时,林下蒸发和蒸腾作用较强,腐殖质层较薄,土壤养分低,同样影响天然更新状况。
表2 不同郁闭度的近、成、过熟林林冠下天然更新状况
有林地近、成、过熟林林冠下天然更新的幼树仅有杨树和榆树,每公顷更新株数仅在20~22 株之间,更新等级均为不良。杨树的天然更新面积最大,为10 752.6 hm2,占更新面积的99.96%,接近有林地近、成、过熟林的全部更新面积,每公顷更新株数为22 株;而榆树的天然更新面积仅占0.04%,每公顷更新株数为20株,详见表3。
表3 不同幼树组成的近、成、过熟林林冠下天然更新状况
有林地近、成、过熟林不同林型林冠下每公顷更新株数仅在20~38 株之间,更新等级均为不良。人工杨树的天然更新面积最大,为10 646.6 hm2,占更新面积的98.98%,接近有林地近、成、过熟林的全部更新面积,每公顷更新株数为22 株;而人工柳树和人工榆树的天然更新面积之和仅占1.02%,每公顷更新株数分别为38株和20株,详见表4。
表4 不同林型的近、成、过熟林林冠下天然更新状况
托克托县有林地近、成、过熟林林冠下的天然更新面积10 756.8 hm2,平均每公顷更新株数为22株,总体天然更新水平较差。一方面,托克托县现有林地树种结构单一,林分结构不完整,人工杨树为主,大多生长不良乃至衰退,防护功能持续退化,难以自然更新恢复。另一方面,受自然条件的影响,托克托县属于半干旱地区,年温差大,降雨量少且不均匀,气候干燥,蒸发量大;境内土壤以草甸土和盐土为主,存在土壤养分含量不高、保水保肥能力不强,且呈一定程度的盐渍化现象,影响植被长势;托克托县地处平原地带,境内土地难免遭受侵蚀和人为活动的干扰。因此,林分结构、立地条件、气候、水热条件等诸多因素在不同程度上制约了林分的天然更新能力。
在今后的森林经营过程中,应充分考虑当地自然条件和森林资源特点,大力保护现有幼树幼苗,采取合理有效的抚育措施,提高成活率和保存率,使其尽快成林;对于郁闭度过高的林分,可采取适度的择伐等措施,形成适宜面积的林隙,促进林分良好更新;依据适地适树原则,进一步提高混交林比例,优化树种结构,采取人工促进天然更新措施,加快森林更新演替,促进形成乔、灌、草相结合的森林复层结构,充分发挥林地的生态防护效益。对于立地条件较差的林地,以保护原生植被为主,严控水土流失,强化林地管护,降低森林资源破坏率。加大退化林改造修复力度,使林分面积和蓄积逐步增加,林分质量稳步提升,森林生态系统服务功能进一步显现,实现森林资源的可持续发展。