许晨阳
(河北省木兰围场国有林场,河北 承德 068450)
落叶松在中国东北、内蒙古及西南、华北的高山上有广泛的分布,是当地主要的森林组成树种之一。尤其是在河北围场地区的华北落叶松和内蒙古大兴安岭林区的兴安落叶松,落叶松林的蓄积量在整个林区的木材蓄积量中占绝对优势。故此次将河北围场地区华北落叶松引种内蒙古地区,将其生长情况与本土树种兴安落叶松生长情况进行比较试验,对充分挖掘现有优势资源的基础上,创新种质资源,解决林木引种驯化,选择优质苗木,都有巨大裨益。
在我国天然分布的落叶松共11种(含1变种),引入栽培有两种(日本落叶松、朝鲜落叶松),其中国民经济意义较大的有4种,其各自分布范围见表1。围场地区分布的有华北落叶松和兴安落叶松(引种栽培)。
表1 我国落叶松属树种的分布
华北落叶松的天然分布主要为河北、山西二省。在河北省,主要分布在东北部承德围场县、隆化县雾灵山及张家口蔚县的小五台山,垂直分布海拔为1390~2520m。在内蒙古克什克腾旗也有零星分布。
兴安落叶松集中分布在大兴安岭山脉的寒温带山地,形成大面积纯林。往南随山脉走向呈舌状延伸至阿尔山一带,零星分布到大兴安岭南端内蒙古赤峰市克什克腾旗的黄岗梁(北纬43°30′),与华北落叶松分布区接壤。
育苗地应选在土质肥厚、坡度较缓、有良好排水、土地肥沃的沙壤土之中。距造林地近,运输方便、水源充足、便于管理。翌年造林前取出苗木,根系沾浆,装入保鲜袋保湿。运往造林地途中也要注意保湿,造林过程中苗木要放在装有泥浆的植苗桶内。
在育苗的前一年对土地进行深耕作业,深30~35cm为宜,摘除杂草和石砬。坡度小于15°,母岩为泥质岩类,腐殖层厚度大于30cm,排水良好的坡地和缓坡地,适用于带状整地。带宽80cm,深30cm。其他立地条件均采用穴状整地,穴的直径为65cm,底径40cm,深30cm。整地时间在造林前一年的秋季或雨季进行。
华北落叶松喜光、速生、树干通直饱满、天然整枝良好,这些特性都要求造林密度不能太大。但落叶松间伐小径材经济价值较高,故初植密度采用先密后稀的原则。最佳立地条件,培育大径材时,密度为2,500(2mx2m)~3,300(1.5mx2m)株/hm;培育中、小径材时,密度为3,300(1.5mx2m)~4,400(1.5mx1.5m)株/hm,生产中也有采用5,000株/hm(1mx2m)。
栽植时采用穴植或缝植,最好采用穴植,做到栽正扶直、深浅适宜、不窝根、不露根。覆土时要分层覆土,先填表土、湿土,后填新土、干土;培土深度要超过原际1~2cm,表层覆1cm虚土。在造林过程中苗木根系要打浆保湿,防止风吹日晒,栽植时间须在春季返浆时进行。
造林后连续抚育五年七次,即2、2、1、1、1;一般林抚育三年四次,即2、1、1。春季造林结束后,应及时进行第一次抚育,目的是防冻拔及弥补造林时的不足,主要抚育内容为扶正、培土、踏实。以后各次抚育主要是除草、松土、割灌。造林头三年,根据不同整地方式分别采用带状和穴状除草、松土,后两年在造林地内全面割草、割灌。抚育一般在6月中旬~7月中旬。
林分郁闭后,调节密度是培育不同径级落叶松用材林的重要手段。一般在40年的培育期内,进行2~3次间伐,第一次在造林后的16~18年进行,以后每间隔7~8年间伐一次。不同培育目的、不同立地条件、不同初植密度期间伐起始年限、间伐强度、间隔期也不同。间伐采用下层抚育伐,间伐木选择的原则为留优去劣、留大砍小、留稀间密。
一般抚育3~5年,主要内容为除草、松土,并结合扩穴培埂。
落叶松幼林10年后林分郁闭,郁闭后要修枝。17~18年可长成缘材,应进行适度抚育间伐,以改善林木生长条件,并获得一些有利用价值的小径材。要注意伐去病枯木、被压木和生长不良的树木。
在黄土丘陵地区和内蒙古阴山山地东段引种的华北落叶松表现出良好的生长情况。其生长速度与原产地差距较大(表2),比樟子松、油松快0.5~1.0倍,但在立地条件差的阳坡生长不如樟子松、油松。
表2 华北落叶松引种生长状况
试验地址设在内蒙古自治区兴安盟阿尔山市白狼林业和草原局(119°46′57″E,46°48′08″N),该区域位于大兴安岭中段岭脊南侧,平均海拔1200m,属于寒温带大陆性气候,夏季温暖短暂,冬季寒冷漫长,昼夜温差大,年均降水量为380mm,主要集中在7~8月。无霜期仅为70d,覆雪期长达7个月,极端最高气温34.1℃,最低气温为-46℃。土壤类型主要有棕色针叶林土、灰色森林土、草甸土、沼泽土等。主要植物种有兴安落叶松、白桦、黑桦、山杨、杨树、柳树、丛桦、兴安杜鹃、绣线菊、刺玫、披碱草、羊茅、针茅、山黧豆、委陵菜、地榆等。
2021年夏秋二季调查造林保存率,通过测经纬仪和卷尺测量树高量,使用胸径尺测量距地1.3m处,作树干胸径。
立木材积量采用平均实验形数法,运用胸径和树高计算得出,其计算公式如下:
V=(h+3)×g×f
V 为立木材积量(m);h 为树高值(m);g为胸径处横截面积(cm);f为华北落叶松平均实验形数,数值为0.41。
以内蒙古自治区兴安盟白狼林业和草原局引种华北落叶松情况为例,内蒙古白狼林业和草原局在1985~1990年期间,主要以皆伐为主。更新造林的主要树种为兴安落叶松。华北落叶松具有一定耐寒性,人工引种在陕西、山东、甘肃等省已取得初步成功。华北落叶松在苗期阶段,其地径生长、苗高等比兴安落叶松效果好(表3)。
表3 白狼林业和草原局华北、兴安落叶松苗期生长状况
为了能进一步了解兴安落叶松和华北落叶松在相同条件下树高、胸径和材积郁闭后的区别,选择林业和草原局种苗繁育基地林场,做了4块面积为0.06hm样地,对765株目标树进行了实测。每个径阶均进行了标准木的解析,共解析出了78株样木。统计兴安落叶松和华北落叶松不同林龄的生长量比较表(表4)。
表4 兴安落叶松和华北落叶松生长量对比表
为了更直观了解华北落叶松和兴安落叶松在兴安盟地区的生长情况,选择兆儿河林场、小莫尔根河林场和光顶山林场三个地,进行标准的选种、引种实验。统计兴安落叶松和华北落叶松不同林场不同林龄生长规律对比表(表5)。
表5 兴安落叶松和华北落叶松不同林龄生长规律对比表
林龄为15年的华北落叶松平均胸径为6.8cm,而林龄15年的兴安落叶松平均胸径却为14.9cm。从解析数据可知,林龄15年的华北落叶松胸径生长量已近衰退期,年平均生长量不足0.2cm;而兴安落叶松仍处于生长旺盛期,年平均增长量逾0.8cm,是华北落叶松胸径增长量的近4倍。华北落叶松在林龄10年时,因树高、胸径增长速度缓慢,几近进入“暂停期”,导致材积增长量接近停滞,远不如乡土树种兴安落叶松。从实验中还发现,引种的华北落叶松病腐率为20%左右,弯曲木占比接近45%,出材量仅为18%。
在兆儿河林场、小莫尔根河林场和光顶山林场三个林场引种实验可知,华北落叶松在苗木期适应性强,生长旺盛,林龄在4年左右的华北落叶松胸径及树高均高于兴安落叶松生长速率的30%~60%;但华北落叶松在郁闭后,生长缓慢,在7~8年被兴安落叶松赶超。此外,研究发现,胸径的连年生长量峰值出现在6~7年,树高的连年生长量峰值出现在10~12年,我们可以根据其生长规律去经营林木。
华北落叶松原产于河北、山西等地,适于年降水量650~900mm的高山地带。内蒙古兴安盟地区引种河北围场、丰宁地区的华北落叶松,不适于内蒙古兴安盟地区的气候、土壤条件。经造林后,尽管能够成活,但生长缓慢、树干弯曲、发育不良,苗木期过早生长、结实,材积量、生长速度、胸径、树高等指标远不如乡土树种兴安落叶松,现已形成低效林分,社会、经济、环保价值不如兴安落叶松,基本不适于当地大面积造林使用。
经研究,华北、兴安落叶松胸径、树高的等实验数据,发现连年生长量峰值出现年份,可按照其生长规律经营林木,培育大径级材,最大程度创造生态和经济价值。
华北落叶松引种内蒙古兴安盟地区,丰富了当地的树种组成,增加了种质资源。对未来的林木育种工作,提供了新的繁殖素材。但由于受植物分布特性及维度差异等因素的影响,与当地乡土树种兴安落叶松相较还有非常大的差异。
华北落叶松的引种,要因地制宜,因时制宜。我们要坚守科学的严谨与道德底线,谨慎处之。我们常怀感念之心,尊敬自然,顺应自然,摒弃“人定胜天”的思想,否则带来的不是丰硕的实验成果,而是生态界的灾难。