●王 伟 赵保彦 刘 洋
(1.吉林市昌邑区国有林总场 吉林 吉林 132000;2.吉林市昌邑区河湾子木材检查站 吉林 吉林 132000;3.吉林市昌邑区林业工作总站 吉林 吉林 132000)
防火林带在抑制森林大火以及阻隔火灾蔓延等方面发挥着重要作用,可有效降低森林大火发生率,还可全面提升林业经济效益和社会效益。吉林省吉林市在建造防火林带过程中,结合实际情况优选适宜当地自然条件的优质、健壮苗木,比如水曲柳、蒙古栎等,并应用科学的育苗和造林技术,关注分析植物生长特性,以加快生林速度,提升营林成效。
吉林省是我国重点林业省份之一,林业用地面积达到928.8 万公顷,森林覆盖率43.3%,且活力木总蓄积是8.9 亿立方米。此外,省内林区是全国重要的木材生产基地。吉林省具有良好的生态可恢复性及保护程度,目前建成自然保护区近30个,占地面积达到225 万公顷,有7个国家级自然保护区和12个省级自然保护区,还有29个国家级森林公园,17个省级森林公园,经营面积共206 万公顷[1]。目前,吉林省吉林市正在积极推进防火林带工程建设工作,并逐步取得多项成效。虽然吉林市防火林带工程建设初见成效,整体发展态势良好,并发挥着重要的防火阻火作用,但就目前情况来看,吉林市生物防火林带建设水平仍偏低,亟需进一步创新防火林带造林技术。
在森林边缘建设阻隔带或把集中连片林分隔成多个小区域,若有火情出现,可有效将火源和林内阻隔分离,即便林内着火,也能把山火控制在隔离带当中,因此,防火林带有重要的断火、隔火以及阻火功能。胡桃楸、紫椴、黄檗、蒙古栎、水曲柳是吉林省五大树种,其中水曲柳和蒙古栎是营造防火林的优良树种[2]。水曲柳属于喜光树种,主根较短而侧根相对发达,生长速度快,具有很强的环境适应力,耐盐碱性好,在土层深厚、肥沃且湿润的土壤当中生长旺盛。
水曲柳育苗环节,要先进行种子处理。用温水(30~40℃)浸泡水曲柳种子24 h,并在温水中添加0.01%小苏打,使种子发泡速度加快,种子表壳硬度下降,提升水曲柳种子的萌芽率。种子在小苏打水中浸泡约24 h 后,捞出用清水洗净,再次重复上述步骤浸泡24 h。待种子浸泡结束后,以1∶3 的比例将种子和洁净湿沙混合均匀,并要注意将沙子湿度控制在60%左右,以免因为水分过多将种子泡烂[3]。之后,将由湿沙完全包裹的种子放于室内,并将室内温度控制在20~30℃,一般每隔2~3 d 翻动1次,使种子内部湿度、温度更加均匀。经过处理的种子放置2个月后,即可剥开种子外壳,在胚膨胀状态下置于0~5℃低温环境中,播种前约7 d 左右取出,经过增温处理,胚体表面有30%裂口的时候即可播种。
一般在4月中下旬进行播种。播种之前,需要先在栽培地块进行土壤翻耕作业,并选择低床条播方式。一般苗床宽度保持在10~12 m,设置50 cm 的步道,将床面整平。在条播开沟期间,深度控制在3~4 cm,播幅保持在8 cm,间距则为10 cm,由此确保水曲柳成长期间充分吸收阳光[4]。之后,去除水曲柳种子表层沙子,均匀撒播在沟内,随后,在种子上方覆土3~4 cm,并镇压。在镇压期间防止土壤板结,以免影响出苗。覆土之后再铺盖草帘、锯末或地膜,起到保温作用。
水曲柳出苗后,易受到外界病害侵袭,比如立枯病,所以要在水曲柳出苗之后及时向苗株喷洒杀菌剂。此外,要注意定期清除行内杂草,以防过多的杂草和苗株抢夺养分,影响苗株正常生长。一般水曲柳苗株培育1年后高度可达15 cm,此时即可进行造林,但造林期间最好选择二年生水曲柳优良种源一级苗[5]。
为优化造林地环境条件,需要在整地前全面清理造林地,一般采取堆积法,即把采伐后的剩余物及所割下的灌丛以条带的方式堆积在林缘,条带和造林苗木应至少保持2 m 的间距,条带的方向和横山方向一致。块状整地。
造林期间,一般保持150 cm×200 cm 的株行距。待春季土层解冻20 cm 深的时候顶浆造林。苗木通过吸水剂或泥浆浸根打包,之后运输至造林地,先临时假植泥浆浸根苗木,然后挖深沟,深度保持在15~20 cm,再在沟内摆正苗木,培土后踏实。注意培土要比根际高出5~6 cm,上方覆盖草帘子用于遮阴[6]。对于吸水剂浸根苗木,直接放在阴凉处,上方覆盖草片即可。
水曲柳种植点有以下几种配置方式:一是方形,株行距以长方形或正方形配置,主要应用在山脊防火林带;二是三角形,主要应用在山脚旁与其他防火树种混交,构建紧密型结构;三是混合型,主要是混合应用三角形及方形。水曲柳防火林营造初期,可适当增加植株密度,也可选择大苗营造等方式,促使幼苗郁闭速度加快,尽早形成森林小气候,并形成森林火灾阻隔带,充分发挥防火功能。
通常幼林要抚育3年,尤其在造林当年要加强幼林管理,并要采取一系列措施补救造林质量问题。在幼林抚育期间,主要的抚育方法有培土、踏实、扶正,同时配合穴状抚育,穴径保持在50 cm。苗木培土高度比地际点要高出1~2 cm。注意培土应于穴外取土,避免因穴面取土造成土壤松动,因透风导致苗木死亡。首年抚育要进行3次全面除草和割灌,第2年要进行2次全面除草和割灌,第3年进行1次全面除草和割灌,为水曲柳营造健康的成长环境。在抚育管理期间,要采取一系列营林措施,及时采伐林木内枯死作物,优化生长环境,促进水曲柳生长,并减少可燃物形成数量,改善林区条件,使林木生长速度加快,进而提升林木抗火性能。在林带郁闭之后,需定期清理地表杂草及落叶,并于林带两侧开辟生土带(1~2 cm),以有效应对旱季森林火灾。
在吉林省吉林市某水曲柳防火林带选设样地,于样地逐株实测水曲柳冠幅、树高、胸径等因子,并做树干解析,对水曲柳防火林带生长特性进行分析。
经过分析,发现水曲柳防火林带在6年时胸径开始明显增加;6~21年,连年生长量保持在0.4~0.68 cm;9~24年,年均生长量保持在0.48~0.5 cm。总体来说,水曲柳防火林带胸径年均生长量保持在0.48~0.5 cm,而天然林的胸径年均生长量保持在0.17~0.26 cm;防火林带胸径连年生长量保持在0.38~0.68 cm,而天然林的胸径连年生长量保持在0.25~0.39 cm。
水曲柳防火林带在3年时树高开始明显增加;3~6年,连年生长量保持在0.51~0.68 m;9~18年,连年生长量保持在0.68~1.01 m;9~24年,年均生长量保持在0.62~0.73 m。总体来说,水曲柳防火林带24年以上的树高连年生长量保持在0.4~1.1 m,10~25年天然林树高的连年生长量保持在0.23~0.38 m。
水曲柳防火林带12年后材积开始明显增加;12~24年,年均材积生长量保持在0.000 89~0.002 98 m3;第9年开始,连年生长量迅速增加,保持在0.001 41~0.006 79 m3。
对比分析水曲柳防火林带和水曲柳天然林,发现生长18年的防火林带林木胸径接近于30年的天然林林木胸径,24年的防火林带林木胸径接近于37年的天然林林木胸径,并且生长24年的防火林带林木胸径是同年份天然林的1.79 倍。由此可见,防火林带的林木生长快于天然林13年。
9年的水曲柳防火林带树高比20年的天然林更高,15年的防火林带树高比30年的天然林更高,18年的防火林带树高和40年的天然林接近,24年的防火林带树高和47年的天然林基本一致。另外,24年的防火林带树高是同年份天然林的1.91 倍。可见,防火林带树高生长比天然林快23年。
水曲柳防火林带材积年均生长量保持在0.000 51~0.002 98 m3,而天然林材积年均生长量则保持在0.000 13~0.000 48 m3。防火林带材积连年生长量保持在0.001 41~0.006 79 m3,而相比之下,天然林的材积连年生长量保持在0.000 04~0.001 01 m3。9年的防火林带材积生长量和17年的天然林基本一致,18年的防火林带材积生长量和32年的天然林基本相当,而24年的防火林带材积生长量和39年的天然林相近[7]。另外,24年的防火林带材积生长量是同年份天然林材积的6.09 倍。可见,防火林带材积生长量比天然林快约15年。
总体来说,15~24年的水曲柳防火林带林分材积平均生长率为13.01%,而15~24年的天然林林分材积生长率只有3.36%。水曲柳防火林带林分材积生长率均值比天然次生林高9.65%。
防火林带是基于森林植物所具备的抗火性能,选择不易燃烧树种构建林带,以抑制火灾发生,阻隔火势蔓延,尽量降低森林火灾造成的损失,对森林资源加大保护力度。综合考虑吉林省吉林市森林资源和自然条件,主要选择水曲柳、蒙古栎、落叶松等作为防火树种。吉林市营造防火林带期间,逐渐从以往单一人工造林发展成多种方式并用的模式,即在营造人工林基础上关注改建现有林,或通过改造天然阔叶林、采伐等方式保留山脊的阔叶林片、林带,并使人工营造防护林和天然杂木林之间通过防护林带逐渐衔接成网。水曲柳防火林带构筑期间,要注意和其他的防火作物混合种植,以构建防火林带网络,充分发挥其防火、阻火作用。