陈鹏飞
(龙岩市长汀县林业局三洲林业站,福建 长汀 366300)
低效林是指受人为因素的直接作用或诱导自然因素的影响,林分结构和稳定性失调,林木生长发育衰竭,系统功能退化或丧失,导致森林生态功能、林产品产量或生物量显著低于同类立地条件下相同林分平均水平林分的总称。2016年国家林业和草原局提出,从五个方面着手,全面实施森林质量精准提升工程。一是全面提高造林质量;二是切实加强森林经营;三是积极推进退化林修复;四是抓紧完善相关技术标准规程;五是不断强化森林资源保护。长汀县曾是我国南方红壤区水土流失最为严重的县份之一,水土流失源于社会动荡、促于缺煤少电、成于群众砍伐,其历史之长、面积之广、程度之重、危害之大,居全省之首。据1985年遥感普查,全县水土流失面积达9.75万hm,占国土面积的31.5%。经过几十年的水土流失治理和生态保护建设,累计治理面积7.85万hm,治理区植被覆盖率由15%~35%提高到65%~91%。但是林相简单,马尾松林占绝对优势,树种单一,林分低质低效,森林生态系统整体功能脆弱,为典型的低效林。为探索适合长汀水土流失区低效林质量提升措施,通过实施2016年森林精准提升项目,采取补植+施肥+割灌除草、补植+割灌除草、割灌除草等不同修复方式,开展森林质量提升效果试验,试验结果表明:补植+施肥+除草效果最佳,比对照林分蓄积量年平均生长量高0.65m/667m,退化林质量提升效果排序为补植+施肥+割灌除草>施肥+割灌除草>割灌除草>对照。
试验基地位于福建省长汀县三洲镇,具体坐落在2016年森林资源“二类”调查林业基本图三洲村006、011林班,大班、小班(见表1)。地形地貌属武夷山脉南段低山带,南方红壤丘陵区,平均海拔为240~560m,汀江水系,年平均气温18.8~19.2℃,年平均雨量1500~1700mm,年平均日照时数1748.7h,年平均相对湿度75%,全年无霜期约为282d。林地坡度5~35°,土壤为红壤,土层深厚、疏松、肥沃、排水良好。水热条件较好,有利于林木生长发育。
2016年规划设计调查,试验地为马尾松林分,树种组成为10马,林分郁闭度0.2~0.4,平均树高5.4m,平均胸径8.5cm,平均林分蓄积量0.81m/667m。林下灌木主要有黄瑞木、桃金娘、乌饭、小叶赤楠等,盖度15%~20%;林下草本主要有芒萁骨、白茅、地稔等,盖度30%~45%。
三洲村2016年度森林精准提升项目作业设计规划的马尾松低效林地上,选择12片林地条件基本一致的林分作为修复试验对象,林地面积45.93hm。具体坐落林班、大班、小班和林分情况详见表1。
表1 三洲村2016年度森林精准提升项目作业规划一览表
(1)补植:对疏林地和低郁闭度(O.2~0.3)的林分采取改造补植。选择适宜水土流失区生长的木荷、枫香、无患子、山乌桕等乡土树种,培育复层、异龄、混交林分,形成结构稳定的林分。在保护原有植被的情况下,采取条带状、块状整地,补植密度66~88株/667m,整地规格60cm×50cm×50cm。苗木要求枝叶茁壮、苗茎通直、顶芽饱满、根系发达的合格苗,容器直径10cm以上,地径1~3cm,苗高0.8~1.2m。
(2)抚育施肥:基肥施钙镁磷肥500g/穴,造林当年8~9月抚育时,施复合肥300g/穴;第2年3~4月结合扩穴松土施复合肥300g/穴,8~9月抚育1次,结合扩穴松土施复合肥200g/穴;第3、4年同第2年。连续抚育4年,每年2次。
(3)割灌除草:采取人工割灌除草的方式,清除妨碍树木生长的灌木、藤条和杂草。杂灌木清除后树桩不高于5cm,注重保护珍稀阔叶树,以及有生长潜力的幼树、幼苗,以利于调整林分密度和结构;劈除林地内所有杂草。连续4年,每年8~9月割灌除草1次。
(1)补植+施肥+割灌除草;(2)>施肥+割灌除草;(3)割灌除草;(4)对照。
各处理设3个重复片,每个重复面积0.67hm以上(表2)。
表2 三洲村2016年度森林精准提升项目试验地块一览表
2021年12月对各处理的生长量进行调查,采用目视判定方法选择具有代表性的调查点位,设置半径为3.26m的样圆,样圆调查数每个处理不少于3个。根据分树种的平均胸径和平均树高查《福建省立木二元材积表》,并求算单位面积蓄积量。试验数据采用DPS v7.55版统计软件进行统计分析。
从表3、4可以看出:同一处理(措施)在不同一地块实施,其林木胸径生长影响不大。但不同处理(措施)在同一地块实施,其林木胸径生长影响较大,即处理间具有极显著差异(F=15.586,大于F(3,6)=9.780)。实施施肥措施平均胸径大于割灌除草,说明施肥能有效促进林木胸径生长。
从表3、5可以看出:同一处理(措施)在不同一地块实施,其林木树高生长影响不大。但不同处理(措施)在同一地块实施,其林木树高生长影响较大,即处理间具有显著差异(F=9.083,大于F(3,6)=4.757)。实施施肥措施平均树高大于割灌除草,说明施肥能有效促进树高生长。
表3 三洲村2016年度森林精准提升项目试验前后平均胸径、树高对照表
从表6可以看出:补植能提高单位面积林木株数,施肥和割灌除草抚育能改善林木生长环境,促进林木生长,提高林木单位面积蓄积量。实施效果调查表明:补植+施肥+割灌除草>施肥+割灌除草>割灌除草>对照,补植+施肥+割灌除草措施最好,单位面积蓄积量增长量是对照的5.55倍,平均年增长量比对照高0.65m/年·667m。
表6 不同修复方式试验前后马尾松总平均生长量指标对照表
从表7可以看出:补植林木成林后能快速提高林分郁闭度,施肥和割灌除草抚育能改善林木生长环境,促进林木生长,提高林分郁闭度。实施效果调查表明:补植+施肥+割灌除草措施最好,5年后林分郁闭度从0.3提高到0.7,不同修复方式郁闭度排序是:补植+施肥+割灌除草(0.7)>施肥+割灌除草(0.57)>割灌除草(0.43)>对照(0.37)。
表4 不同处理林木胸径方差分析表
表5 不同处理林木树高方差分析表
表7 不同修复方式试验前后林分郁闭度对照表
(1)长汀县经过几十年的水土流失治理和生态保护建设,累计治理面积7.85万hm,治理区植被覆盖率由15%~35%提高到65%~91%。但是林相简单,马尾松林占绝对优势,树种单一,林分低质低效,森林生态系统整体功能脆弱,森林综合效益未得到应有的发挥,为典型的低效林。实施森林质量精准提升项目,探索适合长汀水土流失区低效林质量提升措施,对优化林种树种结构,增强生态系统的稳定性,改善林分质量,提高林地生产力,具有重要意义。
(2)通过实施2016年森林精准提升项目,采取补植+施肥+除草、施肥+除草、除草等不同修复方式,开展森林质量提升效果试验,结果表明:补植+施肥+除草效果最佳,比对照林分蓄积量年平均生长量高0.65m/年.667m退化林质量提升效果排序为补植+施肥+割灌除草>施肥+割灌除草>割灌除草>对照。
(3)同一处理(措施)在不同一地块实施,其林木胸径、树高生长影响不大。但不同处理(措施)在同一地块实施,其林木胸径、树高生长影响较大,林木胸径生长达到极显著差异(F=15.586**,大于F(3,6)=9.780);林木树高生长达到显著差异(F=9.083*,大于F(3,6)=4.757)。因此,施肥能有效促进林木生长。
(4)在实施森林精准提升项目中,补植树种选择是关键,建议以乡土树种为主,以改善树种结构;由于长汀水土流失区地力衰退,林分低质低效,施肥是最主要的修复措施之一。建议开展测土配方,着力改善立地因子,科学采取补植、抚育、封育等措施,加大施肥抚育力度,促进林木生长。同时强化森林资源管护。全面做好森林防火和林业有害生物防治工作,制止乱砍滥伐林木行为的发生。