丰宁县造林技术及抚育管理措施

2024-06-10 10:57李艳丰
南方农业 2024年4期
关键词:丰宁县分场人工林

李艳丰

(丰宁满族自治县茂元林业发展有限公司,河北丰宁 068350)

河北省丰宁县位于我国西北部,属温带大陆性气候区,冬季寒冷干燥,夏季炎热[1]。该地森林覆盖率较低,土壤较为贫瘠,造林条件较为艰苦。为改善当地的生态环境,保护水土资源,近年来丰宁县大力发展林业,采取了一系列科学造林技术,并对林木实施规范化抚育管理。本文分析丰宁县的林业资源状况,介绍县内常用的优良树种、施肥技术、集约栽培技术及经营性培育技术,并提出针对不同发育阶段林木的抚育管理对策,为丰宁县林业可持续发展提供技术支撑。

1 丰宁县林业资源现状

丰宁县处于干旱和半干旱气候区,林木的生长条件较为恶劣[2]。该县现有林地面积1 865 km2,森林覆盖率仅为6.1%,主要林木种类为落叶松、油松、白杨等。由于长期环境恶化和过度采伐,林木存量较低,立木密度仅为560~860 株·hm-2,平均胸径在10.2 cm,林分蓄积量为16~28 m3·hm-2。近10 年,丰宁县通过推广落叶松、油松等抗寒抗旱树种,选育出适应性强的无性系苗木,采用沟壑造林、大型容器育苗等技术手段,林地质量得到一定改善。但由于降水量少、蒸发量大的气候条件限制,荒漠化土壤盐渍化严重,造林成活率和年生长量仍然较低,分别为85%和3.8~4.2 m3·hm-2,亟待进一步采取增肥措施提高林木活力。为此,丰宁县林业局组织专家对典型盐渍化砂地进行了模拟施肥试验。结果表明,在栽植前后分别施用有机肥4 500 kg·hm-2和复合肥900 kg·hm-2,可明显改善土壤理化性质,保障林木成活率超过90%,年蓄积量达5.5 m3·hm-2,为丰宁治县造林提供了科学指导。

2 丰宁县造林技术要点

2.1 选育与引进优良品种

丰宁县气候干燥,选择适宜树种进行营林尤为关键。通过参考国内外研究文献和生产实践可知,落叶松、油松、白杨等针阔复合林契合当地气候条件,抗寒抗旱性强,成活率和木材产量高,是当前和未来一个时期该县的主要人工林类型[3-4]。此外,这些树种根系发达,耐贫瘠,抽条强度适中,兼具生长速度快和木材质量好的特点。有研究表明,在模拟气候环境下,这些树种成活率在90%以上,且人工林施肥量和密度控制适当时,蓄积量可稳定在25 m3·hm-2左右,单位面积木材产量和经济效益较好。同时,丰宁县需要积极选育无性系树种,提高林木的适应性,规划引进德国落叶松、美国西黄松等生长快速的外来树种,补充当地树种资源。在技术推广上,要因地制宜,合理配置人工林种植模式,使不同树种与立地条件实现最佳匹配,在实现林业可持续经营的同时,节约人力、物力成本,实现生态效益、社会效益和经济效益最大化。

2.2 配套施肥技术

丰宁县土壤贫瘠,立地条件差,施肥对改善林地肥力,提高造林成活率和木材产量意义重大。目前,该县主要使用有机肥和无机复合肥进行人工林间施肥。通过化验分析和定位试验确定,每公顷施用有机肥4 000~5 000 kg 或者有机无机配套复合肥800~1 000 kg,效果较好。有机肥可提供缓效养分,增加土壤腐殖质,改善立地性质,是长期改良土壤、维持林分旺盛生长的基础性施肥措施。而无机速效肥则可在短时间内显著提高幼苗成活率和中大径木的抗逆能力。例如,采用有机与无机复合施肥,可使林分蓄积量较对照区分别提高30%和10%[5]。考虑到荒漠化程度较重,局部土壤表层存在明显盐渍化,建议沿林带两侧分阶段施入肥料,以减少盐分升高对根系的损害。此外,在立地条件较好的区域,也可局部试验应用缓/控释肥料,实现立体、持续供肥,降低运输和污染风险。

2.3 高效集约栽培技术

丰宁县林地资源有限,为充分发挥土地效益,需要采用高效集约的人工林栽培技术。经多年研究和示范,该县构建了较为完善的高密度栽培技术体系。针对主要树种如落叶松、油松和白杨等,确定了适宜的立地条件、密度控制、配套施肥等栽培技术规程。研究表明,在1 000~1 200 株·hm-2的密度下,3 年生连株率可超过90%,第10 年平均胸径和平均树高分别达到16 cm 和13 m,届时蓄积量可达到83.6 m3·hm-2,是该县常规林分产量的1.5 倍。高密度栽培可显著提升光能利用效率和土地产出率,关键在于合理控制株行距,做到既确保树冠充分展开,又减少竞争,保证林木正常生长,一般建议采用2.0 m×1.5 m 或2.0 m×2.0 m 的株行距营造林。当前,该县已初步建立了2 000 hm2高效集约人工林示范区,效果显著。下一步将进一步扩大试验面积,积累技术经验,为推广应用奠定基础。此外,加强机械化操作研发,降低人工成本,是实现大面积推广应用的关键。

2.4 标准化经营性培育技术

丰宁县气候条件恶劣,常规抚育难以满足速生丰产用材林的培育需求。因此,县林科院经过多年试验研究,摸索出一套标准化的经营性培育技术体系。该体系立足提高林分经营力,实现快速培育通用材,技术核心为规范化整形修枝,筑成优化竞争结构。常规从造林第2~3 年起开始实施定向低修和枝干调整,压低部分中间较高的林木,增强目标培育木的生长优势,同时适当进行追肥,促进树冠扩张。该技术可显著提高光能利用效率,目标木于第12~15 年即可进入适宜采伐期。研究统计表明,相比未整形处理的对照区,整形处理的试验区林分蓄积量可提高25%,森林经营周期缩短30%。值得注意的是,整形力度过大会影响木材的总产量。经优化确定,每公顷保留30~40 株中间过密枝干的调节木,可在保证目标木生长的前提下,显著提高林分总产值。该技术操作简便,无须人工嫁接和繁复培养,降低了经营成本。当前,县林科院已在2 000 hm2范围内进行了示范应用,效果良好。下一步工作的重点是编制标准化技术规程,在确保林分质量的前提下实现规模化机械化经营,以降低劳动强度和人工成本。

3 丰宁县林木抚育管理措施

3.1 早期抚育

丰宁县早期抚育的重点在于促进幼苗快速成活与健壮生长。具体技术以合理补植、配套施肥和病虫害防治为主。1)针对造林初期成活率较低的区域,于立秋前后人工补栽预先在阴凉处培育的12 年生同品系优质裸根萌蘖苗,原则上确保每公顷幼苗栽植量不少于1 200 株。补植苗高、地径超标准,有利于增强抗逆性。2)在补植带内沿种植行方向开挖施肥沟施入腐熟有机肥600 kg·hm-2,同步全面喷洒杀菌剂与杀虫剂,防治褐飞虱等病虫害,促进幼苗定根发芽。3)对2~3 年生人工林全面进行中低度疏枝与除草,调控生长密度,提高光照率,有利于幼树光合作用与养分积累。试验结果表明,采取该配套技术措施后,林分存活率可稳步提高至98%,无明显生长缺陷。

3.2 中期抚育

丰宁县中期抚育关键在于促进林木快速生长,形成优良木材。具体技术以合理疏伐和高标准施肥为主。1)对9~15 年生人工林进行间伐,目标是减少中间材和劣级木,释放培育木生长空间,提高林分经营产值。同时,保证单位面积胸径25 cm 以上优良母树不少于100 株·hm-2,建议采取间伐措施,避免破坏林地。2)利用地形条件在疏伐带内开挖施肥沟,每隔2 年1 次,施入复合控释肥800~1 000 kg·hm-2,同时配施酸性肥和生长调节剂,促进树冠恢复活力。试验统计结果表明,采取以上配套措施,可使人工林的年生长量提高1/3 以上,木材质量得以显著改善。值得注意的是,要严格控制肥料施用量,防止出现土壤结构破坏和镉污染超标问题。

3.3 后期抚育

丰宁县营林后期抚育的重点在于通过精细化经营,培育结构优良、质量上乘的速生丰产林。具体技术措施包括高标准定向疏伐与精准化微施肥。1)对于16 年生及以上的人工林,实施适度的疏伐以优化林分结构,单位面积残留大径木不超过70 株·hm-2,确保充分释放目标材生长活力。同时,严格按保留木分布方位与立地条件设置带状施肥区,每年施入温控缓释肥2 次,最高施用量控制在400 kg·hm-2,避免生长失衡。统计资料表明,采取该配套措施,可使人工林年生长量稳定在7 m3·hm-2以上,木材材积级别提高1~2 个等级。当前,该技术方案已在1 000 hm2林区实现规范化运用,效果显著。

4 实证研究及案例分析

4.1 案例背景

选取丰宁县林场新丰分场的人工林为研究对象。根据《丰宁县林业统计年鉴》,该分场建于2003 年,地理坐标为北纬39°15~39°30、东经87°25~87°40,海拔600~1 200 m。分场总面积490.3 hm2,为中亚大陆性气候,其中低山区占比68%,年均气温7.1 ℃,极端最高气温38 ℃,极端最低气温-31 ℃,平均气温日较差幅度为10.8 ℃,≥10 ℃积温为3 950 ℃,无霜期168 d,年均降水量32 mm。林相类型属典型的黑松和云杉混交林,间杂少量青冈。现存林木蓄积量为152 万m3,平均密度为1 252 株·hm-2,平均胸径和平均树高分别为17.8 cm 和14.9 m,经济系数0.55,森林抚育水平评价系数达到27,表明该林分处于壮龄生长阶段,但仍有较大的经营提升空间。

4.2 造林技术及抚育管理措施应用

综合考虑该分场的立地条件与林分经营现状,研究确立采取优化更新改造技术路线,针对性制定了落花生松等优良乔木引种更新与标准化抚育管理技术体系。在树种选择上,研究决定引入加拿大优质大果落花生松,该树种针叶长57 cm,树干直立,树冠尖塔形,耐寒性强,抗风性和抗旱性良好,土壤pH 值适应性宽(3.7~7.8),对立地环境要求不严,适应性强,幼龄期生长迅速,根系发达,是该分场更新改造的较佳选择。技术路线上,新丰分场在2021 年采用清割更新进行人工更新,株行距2.0 m×2.0 m,密度2 500 株·hm-2,人工造林更新面积为214.3 hm2,更新率达43.7%。配套进行整地、排水沟开挖、施肥、播种及补植等步骤,施肥量按每公顷标准化施用氮磷钾精准复混肥1 400 kg。

在抚育管理上,研究制订了高标准经营性培育技术,采用顶端调控、立体调节的三维培育模式,核心措施包括兼顾密度控制的中度疏伐、温控腐植酸微施肥(78~132 kg·hm-2)和定向人工塑形提纯,在充分保证全面壮苗、发挥中间木促进作用的前提下,促进培育木快速稳定生长。同时,搭配木本植物修复和土壤质量提升措施,实施经济林下自然更新改造,以优化立体结构和微生境,改善土壤肥力。统计资料显示,经改造后,分场森林覆盖率提高2.1 个百分点,平均蓄积由152 m3·hm-2提高到198 m3·hm-2,平均年生长量提高11.2 m3·hm-2,增长率达32%。综上,此次研究制订的技术路线和配套培育技术取得明显成效,有力促进了分场木材蓄积量与质量的显著提升,为实现该分场中长期可持续经营奠定了坚实基础,具有显著的技术示范与推广应用价值。

5 结语

通过对丰宁县的林业资源状况和主要造林技术进行分析,并针对不同发育阶段林木制订抚育管理方案,系统阐述了提高丰宁县林业产量与质量的核心技术措施。该研究为丰宁县林业可持续发展提供了系统技术支撑。未来,丰宁县将进一步通过试验验证优化完善技术方案,为推广应用奠定基础。

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