李 欣
(山西省太岳山国有林管理局,山西 介休 032000)
人工林树种组成是指构成林分的树种成分及其所占的比例。纯林是由一种树种组成的林分,混交林是由两种或两种以上树种组成的林分。近些年来,随着国家对生态文明建设的重视,以往人工林营造以纯林为主,造成的病、虫、火灾等灾害及林地生产力衰退等现象愈发严重,现代造林也向模仿天然林营造混交人工林逐步转变,以使混交林的生态效益和社会效益最大化。本文通过论述混交林的特点及混交类型,进一步探讨了如何调整混交林的种间关系。
纯林多形成单层结构,不能充分利用营养空间,养分消耗单一,长期连栽会造成林地土壤退化;混交林形成的复层林分结构,明显改善了林内气候条件和树木生长的环境。混交林容易形成丰富的枯落物层,为土壤中微生物的生存提供了优良的条件,加速了枯枝落叶层的分解,进而改良林下土壤结构和理化性质,提高土壤肥力。
混交林能充分利用营养空间、立地条件,促进林木生长。喜光速生树种和耐荫慢生树种混交,前者可为后者起到遮荫作用,能促进耐荫树种的生长。
火灾是森林的主要灾害。森林生长在偏僻山地,交通不便,一旦发生火灾就会造成损失,特别是针叶纯林的火险性更大。阔叶树含水量高、无松脂,有一定的抗火能力,许多林区采用阔叶林带作为防火隔离带,因此针、阔叶混交林能有效阻碍林火蔓延。
混交林林冠浓密,结构复杂,形成多层林相,截留降水的能力大,林下地被物丰富,根系交织成网,土壤结构疏松,渗透性好。所以,混交林在滞蓄径流、拦截泥沙、抗蚀抗冲方面的作用大于纯林。
天然混交林结构复杂,人工混交林与立地相类似,从垂直结构来看,混交林乔木层、灌木层的物种丰富度、多样性指数和均匀度指数高于纯林。
在同一环境条件下,不同树种必然对光、热、水、气、养分等资源产生竞争。依据同一生境种间的竞争排斥原理,不同物种在竞争相同资源时不能长期共存,而在群落中无限期共存的不同物种标明其逐步占据不同生态位,从而形成了种间互补互利关系。生长在一起的不同植物的生态位关系有3 种:一是生态位完全不重叠,种间无竞争关系,表现为互利作用,互补地利用生境资源;第二种是部分生态位重叠,二者在生态位重叠区域发生部分竞争,在生态位不重叠部分出现种间互补;第三种是生态位完全重叠,种间竞争矛盾激烈,最终保留竞争力强的植物种。
2.2.1 机械关系
混交林中各树种之间难免发生相互机械作用,这种作用不仅发生在地面部分,也发生在地下部分。
2.2.2 生物关系
不同树种通过杂交授粉、根系连生、共生和寄生等发生的一种直接种间关系,通常被称为生物关系。不同树种间根系连生包括两种情况,一种是相互接触的不同树种的根在土壤压力下连生在一起的现象,另一种是不同树种的菌根通过菌丝连生,可以使整个林分的地下部分构成一个网状整体。这种连生关系,对处于林冠下的幼树的生长有利,因为通过连生的菌根菌丝网,幼树可以从成年树体获得所需的光合产物,从而保证天然更新的正常进行。
2.2.3 生物物理关系
某个树种在周围生境中形成特殊的生物场(辐射场、热场等),对生物场周围其他树种产生的影响被称为生物物理关系。
2.2.4 生物化学关系
生物化学关系,是指林木在生命活动过程中,通过地上部分和根系向周围空间分泌生物化学物质,改变周围环境的化学成分,对其他树种生长和发育产生促进或抑制作用。植物分泌物的传播途径,是通过降水的作用,使自身分解、分泌、伤流和挥发等。
2.2.5 生物环境关系
生物环境关系,是指不同树种对环境资源利用过程中存在的竞争与互补的关系。竞争,是指不同树种对同一资源的争夺关系;互补,是指不同树种在利用环境资源的过程中相互补充。合理搭配的混交树种能改善林内微气候,为目的树种提供足够的光热条件,能促进主要树种生长,增强树种的抵御能力。
混交类型,是指人们根据不同树种在混交林中的地位、生物学特性及生长型,合理地搭配在一起的树种组合类型,如阴性与阳性、深根与浅根、针叶和阔叶、常绿与落叶、乔木与灌木等组合混交。天然林通过长期演替发展,林分已适应了当地的生态环境,形成了较为稳定的树种组成、林分结构与多种功能。
这种类型,是指由2 个主要乔木树种混交在一起的混交类型。此类林分可充分利用林地生态环境的营养空间,同时发挥较高的经济价值和生态价值。主要树种混交,易导致尖锐的种间矛盾过早地出现,因搭配不同而异:阳性与阳性树种株间混交,因竞争性强,激烈的种间矛盾出现较早,种间关系的调节相对较难;阴性与阴性树种株间混交,生长前期,不会出现激烈的种间矛盾,树种间的有利关系可持续较长时间,林分相对稳定,到了林分发育后期,矛盾才可能激化,种间关系的调节相对较易;阴性树种与阳性树种株间混交,种间关系的调节介于二者之间,树种间的有利关系持续时间较长。
这种混交类型多构成复层林相,主要树种位于上层,伴生树种处于下层,其作用是改善主要树种的生长环境。
该混交类型的种间矛盾较为缓和,林分相对稳定。灌木在林分发育初期起着护土、侧方庇荫、改良土壤的作用,为主要树种的生长创造了良好条件。林分郁闭以后,由于林内光线较弱,灌木树种会趋于衰老,给主要树种让出更大的营养空间。
这种混交又叫综合性混交类型,兼有上述混交类型各自的特点,适用于立地条件好的区域。在山地、丘陵区,综合性混交类型的防护林水土保持和水源涵养的功能较强。
处理好混交树种的种间关系,使主要树种趋利避害已成为混交林经营的关键所在。在人工造林时,慎重选择混交树种,精准确定混交比例,科学选择混交类型,并通过调控造林季节、造林方式和苗木类型来缓解造林树种的种间矛盾。
(1)根据天然林生长发育和演替规律,以乡土树种为主,模仿天然林营造混交林是混交林培育的主要目标。
(2)主要树种和主要树种混交,最好选择种间矛盾小的树种(如生态习性差异大、生态位不出现重叠、无异株克生等)进行混交,并且要选择较好的立地条件,才可能获得高产和发挥最大的防护效益。
(3)在生长过程中,树种的种间关系趋于复杂,对营养空间的争夺也日益突出。为避免和减缓种间竞争可能导致的不利影响,使种间关系协调发展,需要及时采取措施进行人为干预。