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次生阔叶林培育改造技术研究

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次生阔叶林是我国森林资源的重要组成部分[1]。在明溪县乃至福建省都占有极其重要的地位。次生阔叶林分布广,面积大,树种资源丰富,在调节气候、涵养水源和保水固土、防护农田、保持自然生态平衡等方面都起到巨大的作用。但长期以来,人们毫无节制地砍伐,代之以大面积的人工林,特别是人工针叶林。

常绿阔叶林资源的急剧减少和人工林的针叶化,给森林的多功能、多效益带来了很大的弊端,另外,次生阔叶林在遭受到长期的掠夺性破坏后,所形成的次生林管理较为粗放,基本上没有采取经营措施,任其自然演替。这些次生演替常常为逆向演替,退化为灌木草丛群落,特别是一些珍贵树种难以恢复[2]。在生产力方面,由于缺乏必要的经营措施,次生阔叶林生长缓慢,轮伐期需要很长时间,生产潜力无法充分地发挥出来,因此生产力很低[3-4]。鉴于此,开展次生阔叶林培育改造试验,试图诱导林分顺向演替,提高林分质量和次生林的生产力,保护和恢复明溪县的常绿阔叶林,保持生态平衡,对于发展山区多种经营具有重要的现实意义。

1材料与方法

1.1试验地概况

明溪县位于福建省西北部,属武夷山的东南侧延伸支脉,地处东经116°47′~117°35′,北纬26°8′~26°39′。东邻沙县、三元和梅列区,西接清流、宁化县,南与永安县接壤,北与将乐、建宁、秦宁县交界。属中亚热带季风气候,温和湿润,雨量充沛,水热条件优越。年平均气温15.5~18.4 ℃,极端最高气温39.2 ℃,极端最低气温-10.9 ℃,全年日照时数1 761.1 h,无霜期227~229 d,年平均霜日36 d,年平均降雨量1 600~2 000 mm;最高降雨量2 287.5 mm,最少降雨量1 310.1 mm;年降雨天数130~150 d。

1.2试验设计

1.2.1不同采育更新措施试验。共设4个处理,分别为:迹地天然下种更新(A1),迹地散生竹垦复更新(A2),疏林地补植成林(A3),留母树择伐更新(A4)。共设标准地32块,每块标准地面积为20 m×20 m。同一区组力求在海拔、坡向、坡度和土壤肥力等达到相对一致。重复3次以上,随机区组排列。

1.2.2不同林分密度试验。设4个密度处理,分别为:2 250株/hm2(B1)、3 000株/hm2(B2)、3 750株/hm2(B3);以不调整密度作对照(CK1)。3次重复,随机区组排列。

1.2.3不同经营措施试验。设3个处理,分别为:更新后每年抚育除草2次,直到林分郁蔽(C1);更新后第4年进行1次垦复深翻,深度20~30 cm,结合深翻施碳铵和过磷酸钙各1 200 kg/hm2(C2);以不除草、不垦复深翻、不施肥作对照(CK2)。3个处理的立地条件基本相似。3次重复,随机区组排列。

1.3试验方法

根据明溪县现有阔叶林采伐更新情况,不同采育更新措施试验于2006年在胡坊、沙溪、夏阳等乡镇进行,分别调查阔叶树、针叶树及毛竹的株数及其所占的比例。不同林分密度和不同经营措施试验中,各处理均在留母树择伐更新的采育更新措施下进行的,在标准地内,分别使用围径尺测量每木胸径,每逢5株测量1株树高,并对平均树高和胸径的增长情况进行分析。

2结果与分析

2.1不同采育更新方式对林分树种组成的影响

由表1可知,不同的采育更新方式,林分树种组成存在差异,林分质量也不同。处理A1阔叶树种占68.2%,针叶树种占31.1%,针阔比例大约2∶1。无论是阔叶树种还是针叶树种均以阳性树种为主,这与林分采伐后林地、阳光充足等有关,阔叶树中枫香、木荷、拟赤杨、粟等阳性树种的种子,在松软的采伐迹地上容易生根发芽,恢复成林。马尾松等树种的种子具翅,在风力作用下,飞播迁入,在光照充足时迅速生长。这类林分尚不稳定,抗逆性也较弱。对于这类林分,通常根据树种的组成、林龄、密度,采取人为干预,留稀去密,淘汰非目的树种,加强抚育管理,促进成林成材。

处理A2毛竹占绝对优势,达到88.8%,显然这是人为干扰的结果。处理A3、处理A4中阔叶树种分别占80.7%、96.5%,针叶树种仅分别占19.3%、3.5%,阔叶树种所占比例与处理A1相比明显提高,且阔叶树种中耐荫或较耐荫的中亚热带常绿阔叶树种较多。这与人工补植树种与保留的母树有目的地选择阔叶树种有关,也与疏林地生态环境有关。

2.2不同林分密度对林木生长的影响

由表2可知,留母树择伐更新采育更新方式中保留不同的密度其生长状况不同。密度调整5年后,保留的更新树种树高从大到小依次为:处理B3>处理B2=处理B1>CK1。处理B1、处理B2、处理B3与CK1相比,树高增长量分别提高了50.0%、61.1%、77.8%;保留的更新树种胸径从大到小依次为:处理B2>处理B1>处理B3>CK1。处理B1、处理B2、处理B3与CK1相比胸径增长量分别提高了50.0%、62.5%和31.3%。由此表明,保留密度以3 000~3 750株/hm2比较适宜。

2.3不同经营措施对林木生长的影响

由表3可知,不同经营措施对林木生长量影响存在明显差异。采用经营措施5年后,各处理平均胸径、平均树高从大到小均表现为处理C2>处理C1>CK2。处理C2与CK2比,树高、胸径平均增长量分别增加96.3%、180%;处理C1与CK2相比,树高、胸径平均增长量分别增加51.9%、125.0%;表明较集约经营能够促进林木生长,在次生阔叶林改造中采取较集约经营能够提高林分生产力,是有效的经营措施。

3结论与讨论

次生阔叶林培育改造技术研究结果表明,迹地天然下种更新、迹地散生竹垦复更新、疏林地补植成林和留母树择伐更新等4种阔叶林采育更新方式是有效的保护和发展阔叶树种的有效方式,是森林恢复更新与繁衍的一个自我选择、自我形成的特定环境条件下,自然结合与自行完善的群落结构。4种阔叶林采育更新方式,各地可因地制宜,积极推广,保护、恢复、发展阔叶林,提高单位面积的产量。

不同的采育更新方式,其林分树种组成存在差别。采伐迹地天然下种更新,阔叶树种占68.2%,针叶树种占31.1%,针阔比例大约为2∶1。无论是阔叶树种还是针叶树种,均以阳性树种为主。迹地散生竹垦复更新林分,毛竹占绝对优势,显然疏林地补植成林和留母树择伐更新方式中阔叶树种分别占80.7%和96.5%,针叶树种仅占19.3%和3.5%,阔叶树种所占比例与迹地天然下种更新方式比明显提高,且阔叶树种中耐荫或较耐荫的中亚热带常绿阔叶树种较多。从保护和发展中亚热带常绿阔叶林的角度出发,采用疏林地补植成林和留母树择伐更新方式比较合理有效[5-6]。毛竹是优良的经济竹,经营效益高。笔者认为在原有毛竹分布的地方,可以留养毛竹,逐步调整为以毛竹为单优群落的竹林,该方法不失为一种较好的经营模式。同时,建议在竹林中适当保留树冠中等、具改良土壤肥力的珍贵阔叶树种,不仅有利于毛竹生长,而且可以提高林分的生态功能[7-8]。

在次生阔叶林改造中,采取必要经营措施对林木生长可产生积极的作用。不同林分密度试验结果表明:留母树择伐更新方式中,保留的更新树种树高从大到小依次为:3 750株/hm2>3 000株/hm2=2 250株/hm2>密度未调整。保留密度2 250株/hm2、3 000株/hm2、3 750株/hm2较不调整密度的树高分别提高了50.0%、61.1%、77.8%;保留的更新树种胸径从大到小依次为:3 000株/hm2>2 250株/hm2>3 750株/hm2>密度未调整。保留密度2 250株/hm2、3 000株/hm2、3 750株/hm2较不调整密度高度的胸径分别提高了50.0%、62.5%、31.3%。因此,保留密度3 000~3 750株/hm2比较适宜。适时地调整林分密度能够促进次生阔叶林的生长。这是因为不调整密度的林分,由于密度较大,林分郁蔽后营养空间不够,林木相互竞争剧烈,导致了林木生长孱弱、纤细,进而影响了林木的正常生长。密度调整后,保留林木的光照条件得到了改善,冠幅增加了,单株光合面积相应提高,促进了林木的生长。说明进行密度调整是次生阔叶林改造的重要技术措施之一,不同经营措施对林木生长量影响存在明显差异。在次生阔叶林改造中采取较集约经营能够提高林分生产力,是有效的经营措施[9-10]。

4参考文献

[1] 吴征镒.中国植被[M].北京:科学出版社,1980.

[2] 盛炜彤.森林环境持续发展学术讨论会论文集[C].北京:中国农业出版社,1994:153.

[3] 兰林江.德兴市改造天然残次林恢复常绿阔叶林经验[J].江西林业科技,1991(4):21-22.

[4] 植物生态学与地植物学丛刊编辑委员会.植物生态学与地植物学丛刊[M].北京:科学出版社,1964.

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[6] 周美玉.龙泉市次生阔叶林培育和保护对策[J].现代农业科技,2010(3):238-239.

[7] 朱相雄,陈高新.遂昌县阔叶林经营存在的问题及保护对策[J].现代农业科技,2011(24):257,260.

[8] 刘玉红.次生阔叶林培育和保护对策[J].民营科技,2011(6):67.

[9] 彭彪.次生阔叶林定向培育试验及效益研究[J].中国水土保持科学,2004(4):78-81.

[10] 孙波,盖春文.长白山林区次生阔叶林冠下红松人工更新与培育技术[J].吉林林业科技,2000,29(1):54-57.