摘 要 白龙江流域作为我国北方地区重要的林区,对其林业资源进行合理经营及加强生态保护对维系国家生态安全、满足林产品市场需求及促进当地林业可持续发展意义重大。梳理白龙江流域林业发展现状和存在的问题,提出因地制宜选育树种、实施精准化栽植和智能化管理、发展立体复合经营模式等优化造林技术措施,以及划定生态红线、构建病虫害防控体系、建立生态补偿和社区参与机制等加强生态保护措施。
关键词 造林技术;生态保护;白龙江流域
中图分类号:S725 文献标志码:C DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.10.069
白龙江流域作为国家重点林区之一,是我国北方地区重要的天然林资源分布区。该区域属温带大陆性气候,林木生长期较短,生长环境相对恶劣。在自然条件的影响下,流域内植被类型呈现明显的垂直和水平地带性分布特征,如低海拔地区以蒙古栎、白桦等阔叶林为主,高海拔地区则以落叶松、樟子松等针叶林为主。白龙江流域造林树种以落叶松、樟子松、白桦等为主,兼有一些珍贵树种如红松、油松等[1]。多年来实施的造林绿化工程使白龙江流域森林面积不断增加,2022年统计数据显示,白龙江流域森林覆盖率达43.6%,从自然保护区到普通乡镇均有不同规模的造林活动[2]。在采伐更新工作上,一般采用皆伐后及时造林的方式,少部分人工林采用择伐和保留母树种子树措施,兼顾林分利用与生态可持续性。防火、病虫害防治等森林经营措施也在不断规范和加强。但过度依赖人工造林和采伐更新,忽视天然次生林培育,且缺乏分类指导的营造技术,造成人工林长势较差、质量不高。在生态保护方面,白龙江流域共有7处自然保护区,总面积约占流域面积的6%,但缺少统一的保护红线,保护力度区域差异较大[3]。本底生物多样性的监测评估体系也尚未建立。此外,森林经营缺乏对外来有害生物入侵的防范,森林防火投入不足,火灾事故时有发生,生态修复力度和质量也有待加强。
1 造林技术的创新优化策略
1.1 因地制宜选育良种
树种选择是造林技术中的关键环节,其直接影响林分的生长质量和生态效益。在白龙江流域,由于气候条件的复杂多变,地形地貌的差异悬殊,针对不同立地条件科学选择适生树种尤为重要。需要遵循因地制宜的原则,充分考虑当地土壤类型、水热条件、海拔等自然因素,同时结合林地生产力、经营目标等人为要素进行综合评判。针对白龙江流域内典型的黑土壤地带,可优先选择当地分布较广的优良种源如蒙古栎、白桦、落叶松等,这些树种适应性强,生长速度快。在干燥风沙区,以耐旱性强的珍贵树种如油松、樟子松等针叶树为主。在河谷阶地等水热条件良好的区域,可引种生长快速的侧柏、绢柳、欧洲山核桃等外来树种,以提高林地生产力。在森林上界山区,可选择间混的针阔叶林树种,既要适应寒冷环境,又要考虑其耐阴性,如冷杉、云杉、臭冷杉等常绿树种[4]。
在良种选育方面,要大力发展优良品系的克隆技术,提高林木的遗传增益。例如,可通过扦插、压条、嫁接等无性繁殖技术对当地高产优质的自然种群进行无性系制种,选育形成优良无性系。同时,可通过精心挑选并搭配具备优质基因的雌株和雄株进行人工授粉育种,以获得更优异的杂交组合。具体到种源选择,要充分利用国家林木种质资源信息库、国家林木种质资源平台等,查询目标树种的产地情况、引种效果、经营管理技术等基础信息,智能化地筛选适宜的树种组合。此外,可结合当地繁育、引进和营造实践经验,建立数字化“种质+立地”匹配数据库,制订更精准的种源配置方案。
1.2 实施精准化种植与智能化管理
在种植环节,应充分结合目标树种特性和立地条件,科学确定适宜的起苗方式、播种时间、苗木规格、栽植密度及定植方式等关键参数。例如,针对土壤类型为砂质土壤且生产力较低的林地,宜选择密植幼小苗木;而对于水热条件良好的砂土地带,则适合疏密结合的大苗造林。开展造林作业时,还应严格执行季节与技术要求,提高苗木的成活率。
智能化管理应贯穿造林全过程。1)在立地评价阶段,应基于3S技术开展数字化立地因子调查,准确获取气候、水文、土壤等生态数据[5]。同时,可制作数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)和数字表面模型(Digital Surface Model,DSM),分析林地微地形和水热状况,为苗床选择、种源配置方案优化提供依据。2)在幼林阶段,可通过无人机倾斜航摄、地面激光扫描等遥感手段,动态监测林木长势,及时发现问题苗木和患病枯死株,并结合传感设备形成物联网监测与预警,及时达到补植和除虫灭害目的。随着林木逐步生长,应开展森林资源调查与立地监测,基于监测大数据及森林生长模型预测林分产量,评估满足木材需求的采伐成熟龄期。根据预测结果和经济效益分析,优化近熟林分采伐时机,提高林分产出效率。3)在林分采伐阶段,应尽可能采取精细化的操作方法,如应用具备高精度定位导航功能的伐木机械等,以降低对幼林生长的影响。收集采伐作业后残留的枝条、树皮等林地残留物,将其用作生物质能源或将其加工成木质复合材料,变废为宝。在林龄更替的同时,可按立地条件引导林相转型,通过混交经营、择伐培育等措施促进针阔叶树种共生,提高森林的稳定性。
1.3 发展立体复合经营模式
立体复合经营模式以实现林地资源的综合高效利用为目标,将人工林经营和相关产业有机结合,在满足林产品供给的同时,充分发挥森林的生态服务功能,促进经济效益和生态效益协调统一。在林地经营上,要依据立地特征划分不同的林分类型,因地制宜营造针阔混交林、简化复层林等多层次立体林分结构。例如,在温凉湿润的沟谷区域,可营造由针叶树种如樟子松、红松作为上层树种,兼种各种灌木如榛、花楸等为下层树种的复层林,有助于提高森林的稳定性,增强抗寒能力,同时丰富生物多样性。在营造针阔混交林时,需要结合树种生长规律及其相互关系,遵循先将阔叶树种和耐阴性针叶树种植入林地,待林地遮阳后种植其他针叶树种的管理原则,确保各树种之间形成合理的林层分布。通过实施混交搭配,不同林层、林木可相互作用和相互补偿,具有较好的生态效益。在具体实践中,可采用环状混交造林法,先完成外围防护林带的营造,再在内圈混合种植各树种。这种循环交替式的种植方式有助于增强林分防风固沙的效果。也可采用羽毛状分散造林法,在主体针叶树种间成片地间种阔叶乡土树种。对于复层林分结构,其下层灌木可为林地提供有机物质,形成较厚的腐殖质层,有益保持和改良土壤,同时为未来下层主要树种更新创造适宜条件。同时,可在上层和下层树种之间设置若干经济作物,如蓝莓、越橘等,形成立体的产业化布局。此外,可利用下层灌木和林间空地,培育珍贵药用植物和食用菌等附属产品,充分利用有限的林地资源。
2 加强生态保护的关键措施
2.1 划定生态红线
白龙江流域应全面落实“山水林田湖草是一个生命共同体”理念,系统划定生态保护红线。
1)依据流域自然地理特征,综合考虑生态环境敏感度、生态系统重要性和生物多样性水平,划定生态功能重要区。这些区域不仅包括已设立的自然保护区,还应纳入具有调节气候、涵养水源的林地和天然湿地。可利用高分辨率遥感影像进行目视判读,结合地面调查和植被指数反演,动态监测和识别森林、湿地、高山草甸等重点生态系统,确定其空间布局及范围。
2)针对极小种群的珍稀植物和濒危物种的生存地,划定生物多样性保护重要区。重点关注国家重点保护濒危野生植物,如红松、独叶草等,充分运用模型构建方法,确定核心区和缓冲区范围。
3)划定生态敏感区并实行严格保护。考虑森林资源的脆弱性和水土流失风险,确定重点保护区,禁止一切可能导致生态系统恶化的人为干扰行为。同时,加强生态脆弱区保护,包括沿河流两岸林地、高坡地、裸土区等,采取包括工程设施建设和植被恢复在内的综合手段来稳固沙土、保护坡地。生态红线区一旦划定,应建立统一的保护管理体制,制定严格的限制准入制度。依法禁止在红线区内进行任何不利于生态功能维护的建设活动。对于已有建设用地,应逐步实施退出政策,系统推进生态修复。
4)针对不同生态区实施分类保护管理,重点关注突出问题。例如,对于生态敏感区,应重点加强防火、防蚀、防灾等林业设施建设;对于生物多样性保护重点区,要加大野生动植物保护和监测力度,防止人为干扰和外来物种入侵;对于生态功能重要区,应靠规模效应增强林分抵御自然灾害的能力。科学制订保护规划,稳步推进生态保护修复行动,切实守住白龙江流域的生态安全底线。
2.2 构建病虫害综合防控体系
1)加强重大林业有害生物监测预警,早发现、早防控,遏制其扩散蔓延。可依托林业防灾减灾监测预警平台,利用无人机载荷、地面激光雷达扫描等先进手段,及时发现病虫害发生迹象。通过开展时空分析,借助地理信息系统进行危害分布预测。当疫情扩散严重且未达到全面防治的密度时,应立即启动林业应急处置程序,及时有序地组织防除指挥。
2)构建病虫害防控的模型与工具体系。结合流域内主要林木品种,分别建立受害因素分析、多种传播模型及发展预测模型,对危害进行综合风险评估。同时,研发无人机喷雾、物理诱捕等先进防控装置,提高作业的高效性。
3)在病害防控策略上,可选择种子处理、园艺管理等防治手段,以及通过选用抗病性强的林木品种来减少病害带来的损失,从而逐步减少对化学农药的依赖。此外,可通过营造多树种混交林的方式来增强林木群体的自然抗病能力,对幼苗采取移栽前严格检疫、移栽时健康筛选及适时剪枝去除病斑等措施,有效防止病害传播和减轻其影响。对于枯立木和被害树木,及时清理断口皮层的孢子源和冬眠源,改善环境条件。对于特定生态环境下林木易受病原菌侵害的问题,应大力研发针对这些病原菌的天敌微生物及其生物制剂,并将其广泛应用到实践中。
4)对于已成虫害的种群,要防患于未然,重点加强生物防治、物理防治等环保措施的应用,但应用范围与时机要合理,防治力度要到位。对于尚未形成危害的潜在种群,要扩大物种监测的频率和范围,同时采取预防性护林措施,切断病虫害发展路径。
2.3 建立生态补偿与社区参与机制
1)可建立政府主导、分级管理的补偿体系,补偿对象要覆盖林业经营主体和社区。针对承担保护和修复任务的林农,应针对其所承担的保护面积、保护难度、投入成本等因素,制定科学的补偿标准,并创新补偿方式,如直接补贴、税费减免、产权置换等。在补偿资金筹措上,应依据“受益者付费”原则,构建多元化筹资渠道。农业农村部门主要负责自然生态系统的补偿,交通运输部门可为林业绿化等生产性林地给予补贴,自然资源部门可为森林碳汇服务支付补偿,气象部门补偿水源涵养服务。各市场主体也可通过收购碳汇额度、参与林业经营或投资生态修复等方式给予林农一定的补偿。
2)可采取建立生态环境公益诉讼诉前调解机制、搭建政企合作平台等多方式调动社会力量参与。同时,可建立严格的监管机制,防止漏补缺补。对补偿资金使用情况进行全程追踪与监管,加强补偿效果评估,推进补偿资金使用的公开透明。除物质补偿外,应重视提高生态直接受益群体的参与度和获益感。可通过组建林农生态合作社、林业合作经济组织等,实现生态收益的共享。通过联合执法、监督管理等社区协力,充分调动当地社区对生态保护的积极性。针对居民和流动人口,普及生态知识,加强环保方面的宣传教育。在构建补偿机制的同时,重视吸纳社区力量参与林业发展,探索形成政府主导、专业公司投资、社区参与、合作共赢的经营新格局。
3 结语
白龙江流域应进一步优化造林技术体系,完善生态保护措施,健全补偿与参与机制,全面提升林业经营的质量水平。只有树立系统观念,统筹兼顾生态效益与经济效益,切实加强林业科技创新与制度建设,才能最终实现资源可持续开发利用,维护国家生态安全,助力生态文明建设。
参考文献:
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[4] 周挺,张艳艳.白龙江林区森林抚育经营工作调研分析[J].河北农业,2022(5):49-50.
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(责任编辑:张春雨)
作者简介:叶艳(1982—),大专,助理工程师,主要从事林业技术研究。E-mail:15745248@qq.com。