山脊生物防火林带树种选择与营造技术研究

杨开繁

（福建省龙岩市永定区林业局西溪乡林业站，福建 龙岩 364200）

生物防火林带工程建设是阻隔林火蔓延，实现阻隔林火网络化，有效控制大面积林火发生的科学举措。山脊生物防火林带是指在林地或林分中，拟开设在山脊线或山脊线附近，起到阻隔山火蔓延作用和实施以火攻火战术依托作用的生物防火林带。龙岩全市7个县（市、区）均被列为国家级重点森林火险县级单位。永定区实现“灭荒”之后，林分结构发生了较大变化，目前易燃性大的马尾松、杉木为主的针叶林面积所占比例为42.0%，森林火险程度处于历史以来最高峰时期。近年来，以封为主，人促结合生态修复措施的实施，使林生态得到有效的恢复，林下可燃物不断增加，森林火灾呈上升趋势。为切实增强永定区森林火灾的治理能力，提高防控成效，保障森林资源安全，营造生物防火林带已成为当务之急。本文以永定区西溪乡山脊生物防火林带为研究对象，开展山脊生物防火林带树种选择与营造技术研究，结果表明：树种选择是影响山脊生物防火林带造林成活保存率和幼树生长的关键技术。5种生物防火树种造林保存率为木荷＞米老排＞火力楠＞杨梅＞油茶。不同坡位（段）造林保存率差异不显著，各树种之间造林保存率存在极显著差异。综合造林保存率，树高、胸（地）径、冠幅生长量，丘陵地带营造山脊生物防火林带的最适宜树种为木荷、米老排、杨梅；油茶、火力楠适宜山脊下部；火力楠最不适宜山脊上部。因此，选择木荷、米老排、杨梅营造山脊生物防火林带，可以提高生物防火林带建设质量和森林火灾的防控成效。

1 研究区概况

永定区位于福建省西南部，博平岭山脉西麓，地理位置位于北纬24°23′～25°06′，东经116°25′～117°05′。地处北回归线北侧、中亚热带向南亚热带过渡地段，属中亚热带海洋性季风气候，年平均气温20.1℃，无霜期年平均305d，年平均日照时数1742.8h，年平均降水量1606.9mm，得天独厚的地理自然条件形成了丰富的生物资源。永定区林地面积17.33万hm，以马尾松和杉木为主针叶林的面积 7.27万hm，占林地面积42.0%。西溪乡林地面积 4.2万，马尾松和杉木为主的针叶林面积0.14万hm，占林地面积50%。森林防火特别是营造生物防火林带尤为重要。永定区现有762km，其中营造木荷521 km、米老排170 km、油茶68 km、杨梅3 km。永定西溪乡现有生物防火林带18km其中木荷10km、油茶3 km、杨梅 1.5 km、米老排2.0 km、火力楠1.5。

2 材料与方法

2.1 材料

永定区西溪乡许坑里、老虎坑山场，根据2016年二类调查资料，涉及礼田村011林班04大班050、080、090小班；抚全村013林班01大班050、250小班。共涉及2个村2个林班2个大班5个小班，总面积17.73hm。规划新建生物防火示范林带1.7km，林带面积2.55hm。防火林带山场地形地貌属海拔210～490m的丘陵地带，山脊坡度7°～21°，土层厚度土大于110cm、腐殖质厚度9cm，立地质量等级II级，土壤为红壤。各树种建设规模详见表1。

表1 生物防火林带各树种建设规模统计表 单位：km、亩

选择木荷、米老排、火力楠、杨梅、油茶等5种防火林带树种。林带宽度（水平）要求15～20m，相对连续长度1km以上。生物防火林带各树种特性及苗木品质指标（表2）。

表2 生物防火林带树种特性及苗木品质指标表

2.2 方法

（1）林地清理：保留原有植被中具有防火能力的阔叶树及其幼树、幼苗，伐除杉木、马尾松等针叶树种，全面劈除林带内芒萁、五节芒等杂草。

（2）整地：采用块状整地或带状整地。大田苗植穴规格60cm×40cm×40cm，容器苗植穴规格50cm×40cm×30cm。下基肥，回表土。机械作业要求在坡度≤25°时进行。

（3）栽植：要求深栽、舒根、栽直、踩紧、培土成馒头型。

（4）幼林抚育：造林后连续抚育3年5次，造林当年1次，第2年后每年2次，宜在4月～6月及8月～10月进行。锄草并拉沟施肥（复合肥25g/株），第2、3年的5月锄草劈杂、10月锄草劈杂并拉沟施肥。

（5）补植：造林成活率低于85%时，应进行补植，连续补植2年。

（6）森林保护：郁闭后进入林带的管护阶段，防止人畜破坏，定时清理林带内枯枝落叶，及时防治病虫害，确保防火林带的正常生长。

生物防火林带树种与营造模式设计表3。

表3 生物防火林带树种与营造模式设计表

2.2 样地设置与调查

以山脊下部（海拔带210～300m）、山脊中部（海拔带300～400m）、山脊上部（海拔带400～490m）3个坡段的各树种生物防火林带内分别随机设置3个样带段（皮尺量距）进行因子调查，共设置面积为300m（20m×15m）的样地15块。造林当年12月，调查造林成活率；2021年12月，在布设的样地内采用游标卡尺和钢卷尺对林木进行每木调查，记录株数、树高、地径和冠幅，同时进行H≥ 1.3m的林木胸径调查。

2.3 数据处理

数据采用Excel 2003统计和DPS数据处理系统进行方差分析。

3 结果与分析

3.1 不同坡位（段）生物防火林带的各树种造林保存情况

从表4中可见，不同坡位（段）生物防火林带的各树种造林保存率排序山脊下部（95.4%）＞山脊中部（94.6%）＞山脊上部（92.8%），并随海拔的增加而降低，火力楠山脊上部最低85.0%。按树种排序为木荷（99.6%）＞米老排（96.4%）＞火力楠（91.9%）＞杨梅（91.1%）＞油茶（89.8%）。这与坡位上部的土层薄蓄水能力较差，土壤水分含量低，以及不同树种特性有关。方差分析表明，山脊生物防火林带不同坡位（段）造林保存率差异不显著，各树种之间造林保存率存在极显著差异（表5）。

表4 生物防火林带树种造林保存率情况

表5 造林保存率方差分析表

3.2 造林3年树高生长情况

从图表6可以看出，山脊生物防火林带造林3年各树种树高生长，不同坡位排序为山脊下部（海拔带210～300m）＞山脊中部（海拔带300～400m）＞山脊上部（海拔带400～490m），各树种排序为木荷＞米老排＞火力楠＞杨梅＞油茶。山脊下部（海拔带210～300m）木荷4.0 m最高分别是米老排3.3 m、火力楠2.8m的1.2、1.4倍；山脊中部（海拔带300～400m）木荷3.6 m最高，分别是米老排3.3m、火力楠1.6m的1.1、2.25倍；山脊上部（海拔带400～490m）木荷3.6 m最高，分别是米老排3.2 m、火力楠1.2m的1.1、3倍。对于杨梅、油茶作为山脊生物防火林带的两种小乔木或灌木能在山脊上生长，相对前3个乔木树种生长量较低，杨梅、油茶山脊下部（海拔带210～300m）树高分别为1.6 m、 1.2 m；山脊中部（海拔带300～400m）树高分别为 1.3 m、1.0m；山脊上部（海拔带400～490m）树高分别为1.0 m、0.8m，杨梅、油茶二树种不同坡位（段）的树高差距不明显，选择这两个树种是为了能达到防火又有经济收入，其树高不可与乔木树种相比较。

3.3 造林3年胸（地）径生长情况

从图表7可以看出，山脊生物防火林带造林3年各树种胸（地）径生长，不同坡位排序为山脊下部（海拔带210～300m）＞山脊中部（海拔带300～400m）＞山脊上部（海拔带400～490m），乔木各树种排序为木荷＞米老排＞火力楠。山脊下部（海拔带210～300m）木荷3.0 m最高分别是米老排2.8 m、火力楠2.8m的1.05、1.05倍；山脊中部（海拔带300～400m）木荷2.9 m最高，分别是米老排2.7 m、火力楠1.8m的1.07、1.61倍；山脊上部（海拔带400～490m）木荷2.8m最高，分别是米老排2.6 m、火力楠1.6m的1.08、1.75倍。对于杨梅、油茶作为山脊生物防火林带的两种小乔木或灌木能在山脊上生长，相对前3个乔木树种生长量较低，杨梅、油茶山脊下部（海拔带210～300m）地径分别为1.6 m、 1.5 m；山脊中部（海拔带300～400m）地径分别为1.6 m、1.5m；山脊上部（海拔带400～490m）地径分别为1.4 m、1.4m，油茶二树种不同坡位（段）的地径差距不明显，同样也是为了能达到防火又有经济收入，不可与乔木树种相比较。

3.4 造林3年冠幅生长情况

从图表8可以看出，山脊生物防火林带造林3年各树种冠幅生长，不同坡位排序为山脊下部（海拔带210～300m）＞山脊中部（海拔带300～400m）＞山脊上部（海拔带400～490m），乔木各树种排序为木荷＞米老排＞火力楠。山脊下部（海拔带210～300m）木荷1.0 m最高分别是米老排0.8 m、火力楠0.5m的1.25、2.0倍；山脊中部（海拔带300～400m）木荷0.95 m最高，分别是米老排0.7 m、火力楠0.6m的1.36、1.58倍；山脊上部（海拔带400～490m）木荷0.9m最高，分别是米老排 0.7 m、火力楠0.6m的1.29、1.8倍。对于杨梅、油茶作为山脊生物防火林带的两种小乔木或灌木能在山脊上生长，杨梅、油茶不同坡位（段）的冠幅差距不明显，但是目的是能达到防火又有经济收入。

4 结论与探讨

（1）山脊生物防火林带是指在林地或林分中，拟开设在山脊线或山脊线附近，起到阻隔山火蔓延作用和实施以火攻火战术依托作用的生物防火林带。永定区目前易燃性大的马尾松、杉木为主的针叶林面积所占比例为42.0%，森林火险程度处于历史以来最高峰时期。近年来，以封为主，人促结合生态修复措施的实施，使林生态得到有效的恢复，林下可燃物不断增加，森林火灾呈上升趋势。在丘陵地带营造山脊生物防火林带，对增强永定区森林火灾的治理能力，提高防控成效，保障森林资源安全，把消费劳力的防火线改建为生产性的防火林带具有重要意义。

（2）以永定区西溪乡生物防火林带为研究对象，开展山脊生物防火林带树种选择与营造技术研究，结果表明：树种选择是影响山脊生物防火林带造林成活保存率和幼树生长的关键技术。5种山脊生物防火树种造林保存率均表现为木荷＞米老排＞火力楠＞杨梅＞油茶。不同坡位（段）造林保存率差异不显著，各树种之间造林保存率存在极显著差异。综合造林保存率，树高、胸（地）径、冠幅生长量，丘陵地带营造山脊生物防火林带的最适宜树种为木荷、米老排、杨梅；油茶、火力楠适宜山脊下部；火力楠最不适宜山脊上部。因此，选择木荷、米老排、杨梅营造山脊生物防火林带，可以提高生物防火林带建设和森林火灾的防控成效。其他树种的适应性、混交造林等有待今后项目实施开展研究。

（3）本文对山脊生物防火林带树种选择与营造技术展开研究，按照“总体规划、因害设防、集中连片、突出重点”的原则，建议实施项目时，选择以下区域为建设地点：一是农事人员活动频繁的山脚田边、山脊及坟墓集中区等森林火灾多发易发地段，按照防火效能与经济效益兼顾的原则，营造常绿、抗火、速生的生态经济型防火林带，如杨梅、油茶；二是重点生态公益林、针叶树集中区外围等部位；三是高速公路、主要交通干道两边和城镇周边一重山；四是实施人工造林更新的集中连片的新造林地。为了更加符合当地实际，建议在其他林缘（含山脚、农林地交界边缘等）、林内（电力），林带宽度设置为20m，以增强阻隔山火蔓延作用。

（4）施肥能有效促进林木生长，特别能提高山脊生物防火林带建设质量，有待进一步试验。