李晓光,崔亚平
(1.围场满族蒙古族自治县林业和草原局,河北 围场 068450;2.河北省林业和草原科学研究院,河北 石家庄 050061)
依据不同经营目的,选择适宜的造林树种营造混交林,是生态造林一项基本的要求,树种选择和混交比例合理,可以增加单位面积产量,提高林地的防护功能和抗御火灾、病虫害及灾害性天气的能力。过去在天然杨桦林采伐迹地上人工更新落叶松未见成效,但在德援造林和退耕还林工程中,部分荒山及退耕地上营造落叶松与白桦带状混交林获得成功。在冀北山地白桦抗逆性强,其抗严寒、寿命长,是较好的用材兼防护树种,在阴坡、半阴坡厚土层地带生长良好,白桦树干通直圆满、材质坚硬、树形优美,并具有速生、丰产等特点。白桦与落叶松混交是比较理想的针阔混交组合,在造林生产上,正在不断推广应用。本文在围场接坝山地以现有人工落叶松与白桦混交林为研究对象,分区选取不同的带状混交类型进行研究探讨,对今后冀北山地造林模式的选择具有一定的指导意义。
调查区位于河北省围场满族蒙古族自治县境内,地处蒙古高原与冀北山地过渡地带,为滦河上游地区。地理坐标为东经 116°32′~118°14′,北纬 41°35′~42°40′,海拔高度 750~2100m。该区域属于温带至寒温带、半干旱至半湿润、大陆性季风型、高原山地气候类型,无霜期63~132d,年平均气温-1.4~4.7℃,极端最高气温29.8℃,极端最低气温-42.9℃,年均降雨量380~560mm,降雨主要集中在7~9 月份。气候特点:冬寒夏暖、春旱少雨、昼夜温差大。土壤以棕壤、褐土为主。森林覆盖率高,森林植物具有多样性,乔木树种以落叶松、油松、山杨、白桦、蒙古栎、北京杨为主。其中:白桦、山杨、落叶松、油松为本地较好的用材兼防护树种,现有集体白桦林6.8万 hm2、集体落叶松林 9.6 万 hm2。
在围场接坝地带的十九号村、北部的台子水村和东部的郭家湾村内,选定德援造林和退耕还林期间,有代表性的冀北落叶松(Larix principis rupprechtii Mayr)与白桦(Betula platyphylla)针阔混交林作为研究样地,分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ 5 个区,5 种带状混交类型进行研究(落叶松与白桦混交比例为 6∶4、7∶3、5∶5、2∶2、1∶1)。样地座落于阴坡、半阴坡地带,其海拔1000~1500m,土壤为棕壤、土层50cm 以上,初始造林密度1650 株/hm2、裸根苗造林,白桦与落叶松环山带状分布,林分年龄18a,样地总面积30.0hm2。
在研究区(样地)内随机选择样本单元,其中:混交林地内选择25 个样本单元,对照样地上选择20 个样本单元,每个样本单元200m2,对选中的样本单元逐一进行每木检尺并量测树高。第一步:统计带状混交林中“落叶松林带”和“白桦林带”,分带树种生长情况,包括平均胸径(D1.3)、平均树高(H)和蓄积量(M)等内容;第二步:计算混交林分和对照林分(相邻同龄落叶松)的单位面积蓄积量和林价,对比分析混交造林成效。
在选中样地内对5 种混交类型进行标准地调查,实地观测落叶松与白桦混交林带内树的生长情况、单位面积蓄积量和林价,综合评价混交造林成效(见表 1、表 2)。
表1 混交林带平均树高、胸径及蓄积量
表2 混交林与纯林单位面积蓄积量与林价对比分析
6 行落叶松4 行白桦带状混交模式,系德援造林工程,其林龄18a,为阴坡厚层土层。白桦的平均胸径11.5cm,比落叶松小0.5cm,平均树高10.5m,高出落叶松1.5m,单位面积蓄积量81.5m3/hm2略低于落叶松1.3m3/hm2。混交林与纯林对比:混交林单位面积蓄积量82.3m3/hm2,单位面积林木价格3.94万元/hm2,与相邻地带落叶松林相比,混交林单位面积蓄积量比纯林高出10.8m3/hm2,混交林价高出纯林 400 元/hm2。
即7 行落叶松3 行白桦带状混交模式,系退耕还林工程,林龄18a,为半阴坡厚层土。白桦的平均胸径11.5cm,高出落叶松0.3cm,平均树高9.2m,高出落叶松0.8m,单位面积蓄积量78.2m3/hm2,比落叶松高1.7m3/hm2。混交林与纯林对比:混交林单位面积蓄积量77.1m3/hm2,单位面积林木市场价3.69万元/hm2,与相邻地带同龄落叶松林相比,混交林单位面积蓄积量比纯林高出9.1m3/hm2,林价低于纯林200 元/hm2。
即5 行落叶松5 行白桦带状混交模式,系德援造林工程,林龄18 年,为半阴坡厚层土。白桦的平均胸径11.5cm,比落叶松小0.5cm,平均树高9.5m,高出落叶松0.5m,单位面积蓄积量81.5m3/hm2,低于落叶松2.0m3/hm2。混交林与纯林对比,混交林单位面积蓄积量 82.5m3/hm2,林价 3.81 万元/hm2,混交林单位面积蓄积量比纯林高出11.0m3/hm2,混交林价低于纯林 900 元/hm2。
为行间(单行或双行)两个树种等量混合营造模式,均系退耕还林工程,林龄18a,为半阴坡厚层土。混交林内,白桦的平均胸径、平均树高和单位面积蓄积量均大于落叶松,白桦成为优势树种,树种组成由初期5 落5 桦演变为8 桦2 落。虽然与邻近相似地带同龄落叶松纯林相比,单位面积蓄积量变化不大,但单位面积林价变幅较大,2∶2 混交地段的林价比纯林低 9400 元/hm2,1∶1 混交地段的林价比纯林低 6600 元/hm2。
(1)在接坝山地的阴坡、半阴坡厚土层地带,适宜营造落叶松与白桦混交林,白桦喜湿润土壤,在酸性或中性山地棕壤上生长良好,阳坡栽植白桦难于成林。白桦和落叶松均为冀北山地速生、丰产、优质树种,是针阔混交类型中最佳的树种组合。
(2)落叶松与白桦带状混交造林时,单行混交或双行混交效果最差,而 7:3、6:4 和 5:5 等混交模式效果最好,最佳选择是6:4 混交类型,即6 行落叶松与4 行白桦带状混交模式,此种带状混交模式林分稳定,相比单位面积林价较高,林下植被较丰富。
(3)在造林生产上,该混交模式除了适用于宜林荒山造林外,也适用于迹地更新造林,在相似立地条件下的落叶松采伐迹地上,可以适度营造落叶松与白桦带状混交林。
(4)营造混交林要考虑种间竞争力和种群的适应性,白桦和落叶松生态学特性相近,生长速度差距不大,充分考虑种群优势,合理确定混交方式,方能形成稳定的森林群落。
(5)鉴于混交林生态防护功能强,可以有效控制森林病虫害的发生与蔓延,在今后林业生产中,从技术上和行政上应加大营造混交林的推广力量。