枫香人工林设计探讨

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摘要：根据人类社会对森林的多种需求,结合武义县现有森林资源状况,指出了应适时调整树种结构,提出了在枫香人工林设计中突出防灾、抗灾、减灾理念,较佳经济价值、较好生态、人文社会环境，以及与之相匹配的人工植苗造林,新造林抚育,中幼林抚育,大径材、特大径材、良材的培育,择伐利用,近自然森林经营等技术，通过对人工林设计的探讨,最终使人工林在经济价值、生态价值、社会效益等方面均达到最佳状态,为人类的生存、经济社会的发展提供资源保障。

关键词：枫香；森林资源；人工林设计；探讨

收稿日期：2011-03-30

作者简介：方振华（1962―），男，浙江武义人，助理工程师，主要从事森林培育、资源保护、生态建设、技术推广及城市园林发展方向研究等工作。

中图分类号：S723.11 文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2011）05-0080-03

1 引言

营造林工作是林业部门永恒的主题,不同历史时期对森林的需求亦有较大的区别。在以往营造林工作中以满足不同历史时期人类社会对森林的某种需求为主线,但较多地失去了生态、人文社会环境,森林结构、功能不全,生物多样性锐减,植被退化,防灾、抗灾、减灾能力低下,林地永续利用能力下降。随着经济社会的快速发展,人类社会对森林多种需求不断增长,因此对森林提出更多更高的要求,以不断满足人类社会对物质、文化、精神的追求。随着人们对人工林涉及的生态和人文社会环境日愈关注。通过探讨人工林设计,最终让人工林在经济价值、生态价值、社会效益等方面均达到最佳状态。按浙江省政府关于开展大径材培育建设要求,结合武义县山地资源的实际情况,根据目前社会对阔叶树材种的需求,特别是对大径材、特大径材、良材的需求,适时调整树种结构,加快扩充森林资源总量,缓和木材供需矛盾,提升生态森林旅游资源。本文就枫香大径材人工林设计进行探讨,以供同行借鉴。

2 自然环境概况

2.1 地理位置、地形地貌

武义县地处浙江中部,金衢盆地东南,界于东经119°27′～119°28′北纬28°31′～29°03′之间,自然地理环境呈“八山半水半分田的格局,地形属浙中丘陵盆地和浙中南山区交叉地带。地势西南高,东北低。境内3面环山,峰峦连绵,中部丘陵蜿蜒起伏,形成武义和宣平2个河谷盆地。

2.2 土壤

土壤以红壤、黄壤、岩性土、水稻土为主的4大类。其中红壤面积占63%,分布于海拔高700m以下的低山丘陵。黄壤次之占15%,分布于海拔高700m以上的低、中山。水稻土占14%,分布于平原。黄壤肥力水平比红壤高,缺P、少K较普遍。

2.3 水热条件

武义县属中亚热带季风气候区,气候温和、雨量充沛、四季分明、光照适宜,年平均气温16.9℃。1月最低,平均气温5.6℃。7月最高,平均气温39℃。极端最低气温-5.6℃,极端最高气温41.2℃。无霜期214～242d,年日照时数1 963.6h,年降水量1 445.7mm,降水比较集中梅雨季（5～6月）和台风季（7～9月）,11月至次年1月为少雨季节。水热条件适合林木生长。根据中国植被区划,其地带性植被以甜槠、木荷等为优势种的常绿阔叶林［1］,其中壳斗科、樟科、冬青科、厚皮香科、山茶科、木兰科等为建群种或共建种。

3 枫香生物学、造林学特性及用途

枫香为金缕梅科、枫香属、乔木。高达40m,胸径150cm。产地为中国淮河流域以南,东至广东、广西、台湾省,西南至四川、贵州西部、云南南部，生于海拔高1 000m以下的山地、丘陵及平原。枫香喜光、速生、深根性,稍耐干旱、瘠薄。树皮厚耐火烧，萌蘖力强,常为次生林的优势树种和空旷地的先锋树种。能耐草荒,其适生性与马尾松相似,根据10年枫香营造林实践,其造林成活率高达95%以上,尤以冬季在丘陵地造林次年新梢生长量可达50cm。从2006年武义县森林资源一类样地调查显示,次生枫香、马尾松混交林蓄积量比同龄马尾松纯林高,枫香居林冠的第一层面,构成季相鲜明的地域森林景观。枫香是浙江省阔叶林中优良造林先锋树种,不但生长快,树干通直、圆满,材质优。木材色浅,结构细,易加工,适于旋切,水湿易腐朽,保持干燥则耐久,宜作胶合板材,也可作建筑、家具、箱板之用。枫香树形优美浓密,秋后红绿相映是营造行道树、庭园和园林绿化的优良树种之一。

3.1 抵御台风

保留迹地中阔叶乔木树种（幼树、萌蘖丛、幼苗、伐桩）。阔叶树多起源于天然,具有较完备的根系,主、侧根发达,能经受强台风的考验,不易被刮倒。保留下的阔叶树经人为适当的抚育具有较大的生长量,能形成林分（群落）的高层林冠。人工造林的针、阔树种形成中层林冠,促成异龄林复层林冠结构的防护林体系。选用深根性、主根明显的树种。在植苗造林中选用20%～30%的针叶树、70%～80%的阔叶树,其枯落物能有效地增加林地土壤肥力,使之得以恢复、平衡、提高,增强林地的可永续利用。通过营造混交林,特别是营造常绿树种与落叶阔叶树种的混交林,可加速植被恢复、演替进程,使林分早日进入稳定状态,并逐步把现有的人工林导向到自然演替顶极稳定的群落状态［2］。

3.2 涵养水源、保持水土

各种迹地采用块状清理植被、整地、造林、抚育,保留原生植被残桩、草本植物的地面芽、隐芽,在较短时期内恢复灌木层、草本层。最终能形成符合当地环境条件下的多种植物组成、多层次结构的顶极群落或稳定性较高的次生林混交［3］,使涵养水源、保持水土功能处于较佳状态。有效地调节坡面径流,削减河流汛期流量；调节地下径流,增加河流枯水期流量；减少径流泥砂含量,防止水库、河流、湖泊淤积。

3.3 选用树种、混交造林密度、配苗法混交栽植设计

3.3.1 选用树种

针对造林地立地条件模拟次生针阔混交林、常绿落叶阔叶混交林的物种组成。经对本地区或邻近地区保存较完整的次生林调查、分析,从中选择符合造林地立地环境和经营目的树种,使所选择的树种能适应立地环境中各因子（土壤、气候因子等）［4］,使树种生物学特性与立地条件达到和谐统一,真正做到适地适树,从而实现速生、丰产、高效的经营目的。

3.3.2 混交造林密度确定、配苗法混交栽植

采用∑xiyi式计算混交造林初植密度,式中xi表示第i个树种造林比例,yi表示第i个树种国家或地方标准造林密度,经公式计算可得到能基本符合各树种生物学、造林学特性的混交造林初植密度,又可完善以往混交造林密度计算上的不足。配苗法混交栽植,把各树种苗木按造林比例分发给栽植人员进行随机定植,同时又可作适当调整,使之更加适地适树,每个树种在林地分布较均匀,可避免机械（行间、株间、块状）混交不足,达到天然林树种分布［5］。使树种间优势得以互补,达到稳定、快速生长,增进森林的和谐美、自然美。

3.4 整地造林设计

3.4.1 块状清理植被、整地

各种迹地块状清理植被,清理植被规格为150cm×150cm,块状整地规格为80cm×80cm×20cm,造林穴规格为40cm×40cm×30cm,捡除穴内石块、草根。块状整地挖除影响幼树生长的杂草、灌木,给幼树提供较适的生长环境,使之正常、快速、稳定生长。

3.4.2 苗木规格

造林所用的苗木达到Ⅱ级苗以上,无国家、地方标准的苗木,要求苗高50cm以上,地径0.5cm以上,二级侧根长10cm以上有5条,无严重机械损伤,无病虫害,顶芽饱满。

3.4.3 造林（栽植）

栽植时间为2月下旬至3月中旬。常绿阔叶树苗木栽植前摘除90%以上的叶片,每株苗木稍留几片叶子即可。樟树则应截干栽植。采用配苗法混交造林,晴天造林采用磷肥拌泥浆蘸根。先回填表土、细土,捡除石块、草根,后回填心土,做到根舒、苗正、适当敲实。壅土至幼树根际部呈“馒头”状。

3.5 新造林抚育设计

造林后3年内,年块状松土除草或刈草抚育一次,造林成活率不足85%的翌年春再补植。刈除影响幼树生长的杂草、灌木,对萌蘖丛做好选育、定株、间伐和修枝,对阔叶树幼树做好修剪整形,使之有较佳的干形。幼林郁闭后进入全封育林状态,严禁放牧、采挖、狩猎,有利于植被、土壤和野生动物资源的恢复。

3.6 幼中林抚育设计

当林分郁闭度达0.85时,即自然稀疏开始形成适时进行抚育间伐,给保留木提供较适的生态位,促使保留木正常快速生长,提高林分生长量、质量。采用林冠层分层抚育法,伐除木不是林分的下层木,而是各树种的细弱木、病虫木、劣等木及过密处部分中等木。保留优势木群落,只在其适当伐除部分中等木,保证林分中优良林木个体不因抚育间伐而减少。间伐后林冠的第一层面不能有较大的破损,对保留木做好修枝,促成大径材、特大径材、良材的育成。抚育间伐后郁闭度控制在0.65。刈除影响保留木生长的杂草、灌木,对萌蘖丛做好选育工作,对灌木层、草本层少作干预。当林分再次出现自然稀疏时,按上法进行抚育间伐。

3.7 择伐利用、近自然森林经营设计

当林分（群落）有10%以上林木个体胸径达到40cm以上时,择伐胸径40cm以上的林木个体。及时清理采伐剩余物,避免林下幼树、幼苗受压,刈除影响幼树、幼苗生长的杂草灌木,无幼树、幼苗处林下补植阔叶乔木树种。对保留木作必要的修枝,作为下一轮择伐目标树来培育,刈除影响目标树生长的杂草、灌木,同时伐除濒死木［6］。充分利用林地原有的自然潜力,可减少造林计划费用30%以上,提高林分生长量25%以上,在保持森林生态系统结构和功能稳定的基础上,近自然森林经营具有投入成本低,抗灾能力强,且没有生态风险和灾难后果,在同一空间森林同时实现生态、经济和社会效益等多功能。在同一立地环境中,演替时间越长,群落结构越丰富,生物多样性越大,群落越稳定,经济、生态、社会服务功能就越大。

4 人工林设计的目标

（1）提高抗灾性能。人工林设计以达到抵御台风带来风灾、洪灾的危害。减少人民生命、财产的损失。在人工林设计中突出抗灾、防灾、减灾,注重林分稳定性,构建符合当地立地环境条件下的多种植物组成、多层次结构的顶极群落或稳定性较高的次生混交林。使抗灾、防灾、减灾、涵养水源、保持水土功能均处于最佳状态。

（2）多方面提高效益。人工林设计以达到最佳的生态价值为目标,但必须达到最佳的经济价值来实现,公益效能的发挥是建立在森林生态系统物质生产的层面上,没有物质生产和循环就谈不上公益效能。因此,人工林设计中注重林分最大生长量、较高质量、相对稳定性较高、多功能森林结构。使生态价值、经济价值、社会效益等方面均处于最佳状态。

（3）提高森林蓄积总量。人工林设计要求适时做好新造林、幼中林抚育,给保苗木提供较适的生态位,提高森林质量、生长量和总蓄积量。保留林分中优良林木个体,同时做好修枝工作,刈除影响保留木生长的杂草、灌木,促成大径材、特大径材、良材的育成。

（4）使林业增强可持续发展。人工林设计引入近自然森林经营技术,突出大径材、特大径材、良材的培育,充分利用林地原有的自然潜力,可减少造林计划费用30%以上,提高林分生长量25%以上。在保持森林生态系统结构和功能稳定的基础上,近自然森林经营具有投入成本低,抗灾能力强,且没有生态风险和灾难后果,在同一空间森林同时实现生态、经济和社会效益等方面的多功能,又有利于植被、土壤和野生动物资源的恢复。为人类的生存、经济社会的发展提供资源保障。

参考文献：

［1］ 中国植被编辑委员会.中国植被［M］.北京:科学技术出版社，1980.

［2］ 陈秀明,李荣伟,王乐辉,等.岷江上游高山典型森林植被群落数量特征研究［J］.四川林业科技,2004,25（3）:17～21.

［3］ 蔡道雄,卢立华,贾宏炎,等.封山育林对杉木人工林林下植被物种多样性恢复的影响［J］.林业科学研究，2007，20（3）:319～327.

［4］ 吴道圣,张新民.多树种造林密度确定及混交技术探讨［J］.林业科技开发，2006，20（增刊）:103～104.

［5］ 彭佳龙,沈宝江,潘建勇.神仙居景区景观林改造技术探讨［J］.浙江林业科技，2006，26（4）:69～72.

［6］ 张豪杰,吴道圣.华山松造林技术［J］.林业科技开发,2007,21（4）：193～194.