郑党斌,刘晓璐,韩俊学,王 斌
(广西壮族自治区国有雅长林场,广西 百色 533000)
森林更新可分为天然更新、人工更新和人工促进天然更新三大类型[1]。自然条件下,树木实现成功的天然更新必须具备种源、传播和萌发幼苗以及适合幼苗生长发育的生境[2]。细叶云南松(Pinusyunnanensisvar.tenuifolia)是南亚热带河谷气候条件下形成的一个变种,是中国西南林区主要树种之一。为松科松属植物,喜光性强,常绿乔木,最高可达30多m,针叶3针一束,细柔下垂,长20~30 cm,径不及1 mm[3];树干连树皮多扭转生长,木材淡红黄色,材质较轻软,细密,纹理不直,力学性质不均,富树脂。可供建筑、枕木、板材、家具及木纤维工业原料等用。树干可割取树脂;树根可培育茯苓;树皮可提栲胶;松针可提炼松针油;木材干馏可得多种化工产品。产于中国贵州南部、广西壮族自治区西北部红水河流域海拔400~1200 m地区及广西西部百色等地[3]。
雅长林区位于广西壮族自治区西北部,地处东经106°08′~106°23′,北纬24°37′~25°00′,云贵高原东南边缘,是云贵高原向广西丘陵过渡地带[4],属山原地貌,地势跌宕起伏,群山连绵,海拔400~1971 m。气候类型属亚热带季风气候,年均气温约为16.8~20.4 ℃,年极端最高气温35.2~41.1 ℃之间,温度随海拔高度的升高而下降;年极端最低气温-1.8~1.1 ℃[5]。年均降雨量941~1217 mm,年蒸发量1484.7 mm,5~8月份为雨季,春秋干旱严重,干湿季节明显。土壤类型主要为山地红壤、山地黄壤和低海拔干热河谷地带的褐红壤,还有部分山石灰岩发育成的石灰土。全场土壤质地多为中壤至重壤,土壤土层厚度以中等为主,土壤的自然肥力较高。植被种类繁多。细叶云南松分布区域,土层厚度较浅,石粒含量较大,土壤呈弱酸性。
雅长林区为广西细叶云南松主要产地,林木连片,林相较为整齐,是细叶云南松天然更新效果较好的林区。许多学者及单位对雅长林区细叶云南松做了相关研究[4~8],为雅长林场细叶云南松林管理保护、生态重建提供了重要参考依据。
雅长林区地貌类型属于广西丘陵与云贵高原的过渡带,因受云贵高原气候和南岭暖温带气候交错的影响,不同地貌类型气候变化大。根据地貌划分原则和自然条件及植被群落特征,将雅长林区地貌划分为4种类型,详见表1。
表1 雅长林区地貌划分
根据林区概况、地貌类型的划分,通过初步实地踏查,选择细叶云南松生长状况良好、更新演替正常、受认为干扰较少的具有代表性的林分作为研究区域,采取记名样方调查和典型抽样调查相结合的方法,对雅长林场细叶云南松天然林演替情况进行深入调查。设置标准地共14个,调查样地内细叶云南松天然更新情况,记录样地基本概况,如海拔、坡度、坡位、坡向;林地立地类型及土壤质地。对标准地内乔木层进行每木检尺,记录其种名、树高、胸径等生长因子;记录灌木层、草本层植被种类、高度及覆盖度;林下细叶云南松幼苗株数、生长状况及分布情况等(表2)。
表2 标准地概况
该区域为低海拔干热河谷砂页岩褐红壤土立地类型,腐殖质层薄,中壤土,质地紧。调查结果显示:
干热河谷类型的林区,林分内乔木层中有细叶云南松3~10株,胸径20~38.4 cm,树高15~21 m。灌木层植被主要为盐肤木(Rhuschinensis)、余甘子(Phyllanthusemblica)等,高1.5~2.6 m,呈分布均匀,覆盖度20%~40%。草本层主要植被有白茅(Lmperatacylindrica)、蔓生莠竹(Microstegiumvagans)、五节芒(Miscanthusfloridulus)、石珍芒(Arundinellanepalensis)等,高0.4~0.8 m,覆盖度30%~80%。
林分内有细叶云南松幼苗8~15株,呈零星分布,地径1.5~2.1 cm,高度0.3~1.2 m,树龄1~4年, 生长不良。
该区域林分林下灌木、草本层相对茂盛,在光照、土壤养分、水分等方面与细叶云南松幼苗存在较强竞争关系,加上类型土壤紧实、土壤透气性较差,腐蚀质层薄,自然肥料较贫瘠,影响幼苗生长,致使细叶云南松幼苗天然更新较差。
该地貌类型区土壤类型是由砂页岩发育而成的红壤,腐殖质层厚度中等,土层中厚,轻至重壤土,土壤相对潮湿,自然肥力高,植物生长茂盛。调查结果显示:
乔木层中分布细叶云南松17~120株,胸径8~40 cm,树高7~25 m,林分郁闭度0.2~0.8。灌木层以余甘子,盐肤木、灰毛浆果楝(Cipadessacinerascens)为主,高0.8~1.3 m,覆盖度5%~20%。草本层主要为白茅、五节芒、石珍芒等,高0.4~0.8 m,覆盖度15%~40%。林分内有细叶云南松幼苗116~300株,大部分分布均匀,地径0.8~5 cm,高度0.9~3 m,树龄2~5年, 生长良好。因未能进行抚育,部分地块幼苗生长较为瘦弱,且出现顶端优势不明显,侧枝分化明显现象。
该区域水肥条件较好,适合植被生长,细叶云南松林分林下幼苗株数也较多,在林下层占主要部分,总体上天然更新情况较好,但如采取适当的抚育措施,能促进细叶云南松更好生长。
该区域是由石灰岩原积风化物发育的棕色石灰土和黑色石灰土,土层浅,质地粘重,易干旱,腐殖质层薄。调查结果显示:
乔木层主要由细叶云南松、铁坚油杉(Keteleeriadavidiana)、栓皮栎(Quercusvariabilis)等组成,成混交异层林结构,林分郁闭度0.2~0.5。该地原为采伐迹地,林分内有细叶云南松8~15株,胸径20~30 cm,树高15~21 m。灌木层以野牡丹(Melastomacandidum)、八角枫(Alangiumchinense)为主,高度0.5~0.9 m,覆盖度20%。草本层主要有五节芒、黄茅(Heteropogoncontortus),高度0.4~0.6 m,覆盖度20%~50%。林分内细叶云南松幼苗90~140株,分布均匀,地径1.8~4 cm,高度0.8~2.5 m,树龄2~5年,幼苗生长状况一般。
该区域原为采伐迹地,采伐后未进行林地清理,也未对林分进行抚育,一定程度上影响了细叶云南松幼苗的生长。
该区由砂页岩积和质岩原积风化物发育而成的黄壤和黄壤性土,多为中壤土质地疏松,腐殖质层厚度中等;日照时间相对较短,多雾,水湿条件较好,细叶云南松多分部在山体中下部。调查结果显示:
林分内乔木层有细叶云南松2~10株,胸径30~40 cm,树高25~30 m。灌木层主要有红紫珠(Callicarparubella)、余甘子等,呈零星分布。草本层有蔓生莠竹、黄茅,覆盖度10%~20%;林分内有细叶云南松幼苗80~140株,呈块状分布,地径0.8~1.2 cm,高0.5~1.1 m,树龄1~3年,幼苗生长较好。
该区域林下灌木、草本层覆盖小,林下透光性好,加上土壤土质疏松,水肥条件较好,细叶云南松幼苗株数较多,长势良好,表现出较好的天然更新状态。
综上可知,从林下细叶云南松幼苗株数和长势情况,可初步判断细叶云南松天然更新情况较好的是低山类型区域,其次为中山类型区域,再次为中低山类型区域,最后为干热河谷类型区域细叶云南松林分。
天然林树种更新受环境因素(包括温度、光照、水分、林隙、枯枝落叶)和地形因素(海拔、坡向、坡度和坡位)的综合影响,各因子之间相互影响、相互制约,共同作用于天然林更新,且不同树种,决定其天然更新的关键影响因子也不相同[9]。雅长林区现有林中,除杉木(Cunninghamialanceolata)、马尾松(Pinusmassoniana)、八角(Illiciumverum)、油桐(Verniciafordii)等少量人工林外,其他均为天然更新的林分。研究表明,细叶云南松苗木喜光,在不同光强下的根系生长随着光照强度的减弱而下降,遮荫限制了其苗期生长;随着细叶云南松幼苗苗龄的增长,苗木生长对光照需求提高,应提供充足的光照以满足其幼苗生长发育[10]。
综合本调查结果,对林下细叶云南松幼苗株数和长势情况,可初步判断:细叶云南松天然更新情况较好的是低山类型区域,其次为中山类型区域,再次为中低山类型区域,最后为干热河谷类型区域细叶云南松林分;及时对采伐迹地进行林地清理、采取适当的人工抚育措施,有利于细叶云南松幼苗天然更新和幼树生长。这与庞圣江等[11]对雅长林场细叶云南松群落多样性与种群空间分布格局研究得出的结论一致,其研究结果表明,细叶云南松针阔混交林林内环境隐蔽,不利于细叶云南松幼苗天然更新及幼树生长,采取适当的人工抚育措施,可促进群落稳定性。人工促进天然更新可充分利用自然力,遵循生态演替规律,加速天然演替,增加生物多样性,提高森林抗性、保持生态系统稳定性和充分发挥生态系统功能与服务[1]。
雅长林区面积72.53 hm2,地跨4个地貌类型,气候环境差别大,交通相对不便,林区内大部分地段进行人工造林难度极大。了解细叶云南松天然更新情况,掌握雅长林区细叶云南松天然更新的规律,对人工促进细叶云南松天然更新工作和林场合理具有重要意义,采取人工辅助措施促进细叶云南松天然更新有很大的必要性。
多年来,林场把主要精力放在人工造林上,忽视了科学试验和对现有林的调查研究,拿不出更多的科学依据,造成了造林更新效果较差,造林成效不明显,天然林保护和利用效果不佳。加强对细叶云南松天然更新工作的研究,可为细叶云南松的森林资源培育、保护及可持续发展提供科学依据。
在对林分进行采伐设计时,结合实际情况进行更新设计。每亩保留细叶云南松成熟母树5~10株;在每年8~9月份,对采伐迹地或火烧迹地灌木、杂草等进行及时清理,保护好保留的细叶云南松成熟母树;在9月底前完成炼山工作,炼山后,再次对不予保留的剩余物进行一次清理,归堆烧毁。更新期选择在每年10~11月份。
细叶云南松林下或茂密的草丛中,细叶云南松的更新不好[12]。在第二、第三年的6~7月份分别进行一次砍灌草抚育,之后每隔两年进行砍灌木、杂草抚育一次,一直抚育到幼树年龄至10年为止。同时,结合实际情况对细叶云南松幼林进行适当的间伐,以保证幼树有充足的光照和养分。
频繁、过度的人畜活动对森林的稳定性造成不良影响;山火对细叶云南松的稳定性起到了一定的作用,但山林火灾,会使刚天然更新成功的幼苗被烧死,使森林变荒山,密林变疏林,细叶云南松每亩保存株数少,产量低,损失严重。为了人工促进林木的更新和生长,可有计划地进行安全用火,加强林地管理,减少人畜活动对林地的干扰,加强防火工作,减少火灾的危害,使天然更新的幼苗得以保存和正常生长。