魏先荣,张启宽,孙玉红,韩宝阳,邓 利,刘金艳,薛俊卿
(1.内蒙古赤峰敖汉旗新惠镇人民政府,内蒙古 赤峰 024300;2.内蒙古赤峰市敖汉旗林业和草原局,内蒙古 赤峰 024300;3.内蒙古敖汉旗新惠林场内,蒙古 赤峰 024300)
项目敖汉旗位于内蒙古自治区赤峰市东南部,地理坐标为北纬41°42′~43°01′,东经119°32′~120°54′。东邻通辽市奈曼旗,西北隔老哈河与赤峰市翁牛特旗、松山区相望,西南与辽宁省建平县接壤,东南与辽宁省朝阳市、北票市毗邻。全境南北长176 km,东西宽122 km,总土地面积1245万亩。新惠镇位于敖汉旗中部,生态区位属于科尔沁沙地荒漠化和水土流失严重地区,地貌特征为南山北沙,是典型的干旱、半干旱地区,敖汉旗本期森林经营区划为中部丘陵沟壑区水土流失带森林经营区。该地区林分类型主要以油松、杨树、山杏、柠条为主,本文将以油松成熟林为研究对象,对当前林分状况进行分析、并做出抚育措施建议。
根据2005年实施森林分类经营,新惠镇人工油松林全部界定为生态公益林。根据最新森林资源统计资料,新惠镇总土地面积近8万hm2,林业用地面积4.3万hm2,有林地面积近2.1万hm2,林木蓄积74.2万m3,其中油松林面积近1万hm2,林木蓄积29.4万m3,幼龄林404 hm2,占比4.17%,中龄林3992 hm2,占比41.2%,近熟林和成熟林5288 hm2,占比54.63%,郁闭度等级为中,郁闭度在0.3~0.6以上的林分占主导。本文以新惠镇人工油松林抚育改造为研究对象,分析了人工油松林经营管理中存在的问题,并提出了改造类型和改造技术。
20世纪50年代初期,敖汉旗为改善区域生态环境,实施了大规模的人工造林会战,造林基本上都是纯林模式,直至90年代,经营理念由生态型向生态经济型转变,通过京津风沙源治理工程、退耕还林工程等项目的实施,努力实现生态、经济和社会三大效益的有机统一。本地区由于对林分管理粗放,导致生长速度慢,出材率低,大部分林分成为低质低效林,不但经济效益不显著,生态效益和社会效益也受到影响,严重制约了森林生态系统多种功效发挥。
20世纪70年代开始大规模营造油松林,主要目的是治理南部山区的水土流失和北部沙区土壤沙化问题。油松作为适合本区域荒山造林的仅有树种之一,并且具有较强的抗逆性,因而成为首选造林树种,受当时的社会经济条件和科技条件因素限制,在造林模式上基本采用纯林模式,造林密度达140株/亩。再者造林以来未进行正常的抚育,使得油松林分郁闭度过高,种群个体对生长空间、土壤水分、养分和光照的竞争激烈,树木生长发育受到影响,再加上气候干旱,土壤贫瘠等因素胁迫,导致油松林保存率仅为60%,林相不整齐,林分生产力,固碳释氧,保育土壤,生物多样等生态系统服务功能下降[1]。
近几年来新惠地区持续干旱,年降雨量每年都不足300 mm,使得林地水分亏缺,破坏了林木蒸腾消耗水分与环境供水能力间的水量平衡,林木生长从地上得不到有效供给,只能从地下汲取,受生活用水、农业灌溉等影响,地下水位出现大幅下降,地下水埋深远远超出油松的根系从地下水补给水分的埋深范围,土壤含水量长时间降低到萎蔫系数以下,树木保证不了一定的水分营养面积,林木分化严重,生长发育停止,直至死亡[2]。
油松林经营改造技术,主要是通过人工干预,改善林分生长状况,提高林分稳定性,进一步改善土壤理化性质,从而达到改善区域生态环境的目的。针对实验地油松林类型多样,立地条件不同,经营改造措施应因地制宜,适地适树适法。根据不同立地条件和林分类型,分为抚育改造型、补植改造型、封育改造型和疏伐改造型4种经营类型,现将各改造类型和改造技术分述如下。
适用于土层较厚,林分郁闭度较大,油松长势良好的幼龄林和中龄林。根据林分生长状况,确定抚育间伐类型和间伐强度,通过调整林分密度结构,改善林分透光性,并配以修枝、除萌等措施促进林木快速生长。针对油松丛生特征,按照“留优去劣”的原则,对1个栽植坑内2~3株油松伐除被压木,保留最优1株。采用“隔株”采伐方式对保存完整的栽植行进行疏伐,采伐强度为50%。通过抚育,改善树木生存环境质量,促进林木生长发育。
适用于林间空地、林缘隙地、侵蚀沟壑,通过栽植阔叶树,达到充分利用林地的目的,形成层次分明的针阔混交林[3]。在拟定的补植区域以局部培育针阔混交林模式进行补植,补植树种为山杏、油松。油松采用5年生的一级容器苗,山杏采用2~3年生一级裸根苗,在油松原栽植位置上进行人工穴状整地栽植。人工植苗栽植时,坚持座水栽植,应用ABT生根粉、根宝2号等植物生长调节剂,进一步提高造林成活率。
适用于坡度大于30°,岩石裸露、土壤瘠薄、造林难以成活生长的石质山地,采用网围栏措施实施林地封育管理,确保林内禁止采伐、修枝、垦荒、放牧等活动,促进草本植物、灌木、阔叶树的恢复和生长,形成乔灌草混交林[4]。封育时间5~10年。
适用于立地条件和林分生长状况相对较好地块。这种林分油松开始衰退,林分结构不稳定、功能低下,伐去衰退木、病残木,保护好健康木,选择与其共生性好的长寿树种环坡呈带状交错配置,加快林分稳定性和功能性建设。按照《采伐模式》的要求进行选择采伐木,并做好标记。遵循“留优去劣”原则进行“隔株”采伐[5],灵活选择伐除和保留木,尽量伐除被压、染病、枯梢、枯死等劣质树木。通过采伐抚育,改善树木生存环境质量,促进林木生长发育。
针对疏伐、补植和更新地块,按照适地适树的原则进行更新树种结构调整,以此来提高林分质量。
阔叶树选择山杏,针叶树选择油松、山杏、五角枫等树种,在采伐地内、林窗和林间空地内进行混交栽植。
4.2.1 栽植模式确定
(1)有规则混交模式。抚育林地的采伐带中央部位,沿着林带走向选择云杉与油松株间混交、山杏与云杉株间混交、山杏与油松株间混交、株距4 m,营造针阔混交的人工林模式。
(2)无规则混交模式。模仿天然林中不同树种的无规则随机分部结构,在“隔株+带状”抚育采伐带间和林窗、林间空地内,三种树种以点状无规则模式混交栽植,每亩栽植密度为50~60株左右。
4.2.2 苗木规格
苗木标准:油松、五角枫等树种选择5年生一级容器苗,山杏采用2~3年生的一级裸根苗。
4.2.3 采伐剩余物清理
对采伐后的枝条、折断的树梢等采伐剩余物进行全面清理。
4.2.4 整地
在采伐带、林窗、林间空地内,人工鱼鳞坑整地栽植。鱼鳞坑长径0.7~1.0 m。短径0.3~0.6 m。深约30~40 cm。外侧有土埂,新月形,高20~25 cm。特点:防止水土流失的效果好。
4.2.5 栽植、管理技术
在春季4月初至中旬苗木萌芽之前组织人员进行栽植。从苗圃地起苗运输到造林地后,在苗木保持活性时立即组织人员进行栽植。栽植后立即浇一次定根水,使土壤与苗木根系接触紧密。生长季根据旱情进行浇水,同时松土除草。松土除草同时进行时,最好先把草翻压在土层里,作为绿肥增加土壤有机质,此举将达到一举多效的效果。
在春季2~4月份,进行枯枝修剪,修剪的活枝为树冠下1~2轮枝[6],修枝后的树冠长度不低于树高的1/2,修剪的枯死枝为便于作业范围内的所有枯死枝。用修枝剪、铲子等工具剪枝。
在森林粗木质残体积累多,森林火灾隐患大的地块开展可燃物清理作业,包括树干枯枝修剪、地面枯枝落叶清理等。在实施过程中避免大面积或局部全面清理,不可产生裸露地块,维持林地涵养水源功能和水土保持功能。
遵循“预防为主,综合防治”的原则,对森林有害生物进行积极预防和防治[7]。发生病虫害的林木进行生物防治,对鼠害进行绿色无公害防治,对病虫害感染的活立木、枯死木进行伐除,并及时从林地内清理干净,以改善林内环境。
由于传统的森林经营模式,树种单一,密度过大,造林以后一直未进行抚育采伐和平茬复壮,油松丛状生长,种内竞争激烈,严重影响树木的生长发育,加之近年来连续极端气候条件等多种因素影响,林分结构严重失调,林分年生产力持续下降。基于这一现状,必须坚持以保护现有森林资源为主,积极转变经营理念,从过去单纯的生态保护管理向生态保育+资源开发利用多功能经营方向转变,坚持因地制宜,统一规划,综合治理,突出重点的原则,实行分类经营,集约管理的经营策略,提出适宜油松林分生长的经营改造技术措施,以期实现油松林的可持续发展,充分发挥森林生态系统的公共服务功能。