漳州桉树可持续发展五种模式调查研究
2011-03-29邹国明洪长福马兰涛福建省漳州市林业局363000
邹国明 洪长福 马兰涛(福建省漳州市林业局 363000)
漳州桉树可持续发展五种模式调查研究
邹国明 洪长福 马兰涛
(福建省漳州市林业局 363000)
在10余年的观察研究基础上,通过对实验地的专业调查,评价桉树对漳州林业发展的贡献及存在问题,剖析桉树与杉木复层混交立体经营、不同世代复合经营培育复层林、不炼山造林近自然经营、生态采伐不炼山更新、生态经营培育中大径材等5种有利于桉树可持续发展新模式的营造技术及经营效果,为林业决策管理部门和营林实体提供借鉴和参考。
漳州;桉树;可持续发展;混交立体经营模式模式
Key: Zhangzhou; Eucalyptus; Sustainable Development; Afforestation Technology
桉树是世界三大速生用材树种之一〔1〕,也是优良碳汇树种〔2〕。1986年,王豁然、方玉霖等人在漳州、福州开展桉树树种/种源试验,为福建引种速生桉树奠定基础;1991年,漳州从广西引进巨尾桉无性系,开展山地营造林技术研究及推广;2002年,福建省林业厅在漳州设立有多种主体参加建设的万亩速丰林示范片,漳州市人民政府出台惠林政策,推动全市形成种植桉树热潮,民间资金首次投向桉树营林业〔3〕,漳州林业迈入跨越式发展阶段, 桉树林面积由2002年的2000hm2发展至2010年的153333 hm2,多次造林不成林的荒山荒地、疏林地在短时间内通过种植桉树得以绿化,低质低效林分得到有效改造,形成福建最大的桉树速丰林基地,森林蓄积量由2002年1460万m3增至2008年2408万m3。然而,随着桉树林面积的增加,无性系少、大面积纯林可能引发的病虫害成灾,轮伐期短可能导致地力衰退等问题成为影响桉树速丰林发展的瓶颈和社会关注的热点。为促进桉树产业可持续发展,多年来,漳州林业科技人员在栽培模式上进行大量研究,取得一定成效,并已逐步推广。本课题组在10余年观察研究的基础上,通过对实验地的专业调查,就其中5种主要发展新模式的营造技术及经营效果进行研究分析,为林业决策管理部门和营林实体提供借鉴与参考。
1 桉树与杉木复层混交立体经营模式
桉树是阳性、深根性树种,树体相对高大,杉木是中性偏阴、浅根性树种,树体相对矮小,桉杉混交相互形成良好的生长环境。其最大特点是巨尾桉的产量几乎是多出来的,林下植被多样性增加,林地土壤自肥能力增强〔4〕。
1.1 新种桉树与新种杉木复层混交立体经营模式〔5〕
1.1.1 营造技术
混交比例一般为桉∶杉为2∶8,株间混交,杉木2400株· hm-2,桉树600株· hm-2,按相应树种造林技术要求营造。
1.1.2 经营效果
长泰岩溪国有林场1993年营造混交试验林,设在坂里工区12- 1小班,面积5hm2,海拔160-240m,长坡中部,坡度25-30°,坡向西,花岗岩发育的山地土壤,土层厚度>1m,腐蚀质层>10cm,中等肥沃。混交比例1.5:8.5,初植密度杉木2129株·hm-2,巨尾桉375 株·hm-2,仅按杉木的造林技术要求进行管理(桉树没有施肥),2002年间伐杉木,出材34.5m3·hm-2,2009年(17a)调查结果见表1。可见,混交林总蓄积量为490.4m3·hm-2,比巨尾桉纯林高39.1%,比杉木纯林高74.9%。
表1 17年生桉杉混交林、纯林生长量比较表
1.2 桉树与杉木(萌芽)复层混交立体经营模式
1.2.1 营造技术
适用于杉木采伐迹地,桉树按造林技术要求营造,杉木保留上坡方向萌芽条1株并培土(以促进长新根),若桉树种植密度较大,则前期杉木长势较差,但经 2-3a时间,桉树自然整枝达到一定高度,透光增加,杉木开始正常生长。
1.2.2 经营效果
长泰岩溪国有林场2001年在杉木采伐迹地上开展桉杉阔(米老排、木荷)混交试验,在良山工区 30-5小班,面积 4hm2,海拔95-265m,长坡下部,坡度20-25°,坡向东南,花岗岩发育的山地土壤,土层厚度>1m,腐蚀质层<10cm,中等肥沃,种植巨尾桉 525 株·hm-2、米老排等200株·hm-2,按各自造林技术要求营造,保留杉木萌芽条, 2009年(9a)调查结果见表2。另据专业调查研究,米老排作为伴生树种,能在林下形成较厚的枯枝落叶层,林地自肥能力提高明显〔6〕。
表2 9年生混交林、纯林生长量比较表
长泰县岩溪镇透龙林场9-3、4小班,面积 7hm2,海拔 340-420m,长坡中上部,坡度30-33°,坡向南,花岗岩发育的山地土壤,土层厚度>1m,腐蚀质层<10cm,Ⅲ类地,2002年将杉木低产林皆伐后,轮作改种尾巨桉(1650株·hm-2)同时保留杉木萌芽条, 2010年间伐桉树(株数强度 30%),出材量37.5m3·hm-2,薪炭材9m3·hm-2,2010年间伐后林分现况见表3。
表3 9年生混交林、纯林生长量比较表
漳州长泰属杉木边缘产区,根据福建省地方标准FDBT/LY4-86《杉木速生丰产林》,10年生杉木平均胸径、树高指标为 9.1cm、7m,由表2、3可见,桉树与杉木复层混交,杉木仍然可达到速丰林标准。“干型”调查表明,由于杉木处于林分下层,尖削度小于纯林,这与种间竞争有关,有利于提高杉木出材率。
2 桉树不同世代复合经营培育复层林模式
改尾巨桉5年皆伐为4-5年强度间伐,枝丫叶留置林地,分别培育保留木和萌芽条,形成同树种不同世代复层林分,保留木继续培育形成中、大径材,萌芽条培育形成中、小径材,实行复合经营,这种模式可提高光能使用率,提高林地自肥能力,减少短轮伐期对地力的消耗。
2.1 营造技术
伐前全面劈草或化学除草,实行强度间伐(株数强度70%左右),以保留株数为控制指标(450株·hm-2左右),对间伐伐根的萌芽条保留上坡方向1-2株并培土,杂草、枝丫叶留置林地,对萌芽条和保留木进行施肥,即可形成同树种不同世代复层林。注意避开台风季节,宜在秋末至初春间伐,防止保留木被台风吹断。
2.2 经营效果
云霄县云陵镇下坂村列屿山3- 6小班,面积26.6hm2,海拔92-108m,短坡全部,坡度15-20°,花岗岩发育的山地土壤,土层厚度>1m,腐蚀质层<10cm,Ⅲ-Ⅳ类地,2004年种植的尾巨桉林分,2008年 10月间伐,出材111m3·hm-2,保留435株·hm-2,每个伐根留2个萌芽条,并除草、松土、追肥(每株0.5公斤),设固定标准地调查生长量见表4。可见:经20个月生长,保留木胸径增长5.9cm,树高增长 3.0m,蓄积量增长 73.3 m3·hm-2,萌芽林蓄积量增长 37.4 m3·hm-2,总蓄积量净增110.7m3·hm-2,年净增66.3m3·hm-2。
表4 桉树不同世代生长调查表
3 桉树不炼山造林近自然经营模式
不炼山造林能使林地生物多样性得到较好的保护,实现造林作业CO2低排放,杂草、采伐剩余物覆盖林地,能提高水源涵养能力并防止水土流失,杂草、采伐剩余物腐烂后,能提高土壤肥力,有利于林木后期生长,采伐时将获得比炼山林分更高的产量。这种经营模式特别适合江河沿岸一面坡。
3.1 营造技术
无论荒山或采伐迹地,均应先全面劈草,以利于将杂草搬动;采伐时尽量将林木尾梢、大灌木等薪炭材捡出利用,一方面增加经济收入,另一方面可减少杂草带状堆放工作量;将留置林地的杂草杂灌堆放成水平带状(宽度2m),并清理出干净的种植带(宽度1m),在种植带内挖穴(株间距2m),回表土时注意杂草屑不能入内,防止引诱白蚁;苗木高度应大于20cm且炼苗至木质化;造林后,勤劈草,勤施肥,以促进尾巨桉早期生长;当树高超过 2m后按正常的措施进行管理。若使用化学除草则只需清理出影响挖穴作业的种植点或种植带。
3.2 经营效果
华安县利水国有林场和尚寮工区 3-6小班,面积8hm2,海拔200-290m,长坡上部,平均坡度28,坡向东南,花岗岩发育的山地土壤,土层厚度>1m,腐蚀质层<10cm,Ⅲ类地,2009年营造的尾巨桉林分,于2010年7月调查(见表5):由于采用木质化、高度大于20cm的苗木等技术措施,不炼山造林成活率低的难题基本攻克,不炼山造林保存率接近炼山造林(>95%);至1.5年生时,炼山与不炼山造林的生长量基本持平,不炼山造林由于杂草、采伐剩余物逐渐腐烂使林地有机质含量增加,无疑其林分后期生长将超过炼山的林分。
表5 1.5a 尾巨桉炼山与不炼山造林生长对比表
4 桉树生态采伐不炼山更新模式
生态采伐是以生态学原理为指导,根据森林生态学特性进行伐区规划、设计、作业及组织管理的森林经营活动,把森林资源的利用和保护结合起来,以达到持续发展森林资源的目的。2008年,龙海九龙岭国有林场和福建省林业厅速丰办等单位联合开展桉树生态采伐更新技术研究,已初获成效。
4.1 营造技术
开设拖拉机路前先沿已定路线全面劈草、伐木,开设时先用挖掘机将杂草、枝桠推到道路下方,堆成一定高度的 “挡土带”,利用杂草枝桠阻挡土石滚落。道路开成外高里低(20cm左右),在道路跨过山脊处设计类似“滚水坝”凹状引水路段,将道路的雨水引到山脊,再跨过路面,实行雨水的二次分配,提高采伐地的水源涵养能力。伐前先全面劈草,利用杂草平铺林地,减少伐木时对林地土壤物理结构的破坏。伐木时降低伐根高度,以提高伐根萌芽能力和萌芽林抗风能力。实行不炼山更新,以增加林地有机质含量、实现更新作业CO2低排放,只清理覆盖于伐根周围(1m2)的枝桠,以利于伐根萌芽和培土作业;待桉树萌芽高度1m时除萌培土,每个伐根保留2株;当年春、夏不除草抚育,任杂草生长,利用杂草挡风,防止萌芽点劈裂,提高萌芽林抗风能力;当年秋冬进行人工劈草或化学除草,第二年早春埋施肥料,提高肥料利用率;尔后封山育林,进入正常管理。
4.2 经营效果
2008年冬在龙海九龙岭国有林场实施 2个小班,面积20hm2,海拔255-315m,长坡上部,平均坡度28°,坡向东北,花岗岩发育的山地土壤,土层厚度>1m,腐蚀质层<10cm,Ⅲ类地,道路开设基本不引起水土流失,采伐基本不损伤林地,8.25t·hm-2的杂草枝桠转化为有机质,减少CO2排放量4.1t· hm-2,更新营林成本仅4500元·hm-2。2010年8月调查,平均保留1845株·hm-2,平均胸径7.0cm,平均树高8.5m,蓄积量28.5m3·hm-2,二代尾巨桉已郁闭成林。
5 桉树生态经营培育中大径材模式
森林生态系统经营,是森林资源经营的一条生态途径。它维持森林生态系统复杂的过程、路径及相互依赖关系,并长期地保持它们的功能良好,从而为短期压力提供恢复能力,为长期变化提供适应性。其核心是追求人与自然的协调统一, 是森林可持续经营的一条途径。
5.1 营造技术
以龙海九龙岭国有林场九龙岭工区为范例进行说明,该工区10-8小班面积13 hm2,海拔105-185m,短坡全部,平均坡度27°,坡向西南,花岗岩发育的山地土壤,土层厚度>1m,腐蚀质层<10cm,Ⅲ类地,原树种为马尾松,因屡遭马尾松毛虫危害,枯立木多且林相破碎。2003年进行皆伐改造,为实现国道两旁当年造林当年绿化,在“采伐和造林更新设计”时融入“快速绿化、嵌合式造林、森林景观多样、复层混交、生物防火、既要生态效益、社会效益、又要经济效益”等理念,采伐时保留山脊木荷防火林带,实现生物防火;保留坑沟边、公路边的部分麻竹、农田边经济林,形成嵌合式造林;优势树种选用尾巨桉,实现快速绿化,混交卷荚相思、厚荚相思,间伐后又套种红锥,实现复层混交;靠近公路的林缘,种植两行叶色较绿的马占相思,形成多层次的森林景观;幼林、中林抚育使用草甘膦除草,促进林下植被正向演替;以间伐、主伐-择伐替代皆伐。
5.2 经营效果
2006年、2009年对该小班中的桉树进行2次间伐,累计出材 30m3·hm-2,现林分保留桉树675株·hm-2,平均胸径18.3cm,平均树高22m,蓄积 180m3·hm-2,林下植被丰富。该小班“快速绿化、森林景观多样性、嵌合式造林、复层混交、生物防火、既要生态效益、社会效益、又要经济效益”设计目标已实现。培育大径材、生态经营的示范作用正逐步体现。
6 结 语
课题组围绕桉树可持续发展所研究推广的几种培育新模式,有的已历经10多年的观察研究,有的虽然研究时间较短,但关键技术已突破,有的是思维方式转变所引发的创新,这些模式符合造林学原理,有利于木材的增产和生态效益的充分发挥。如能推广应用桉树培育的新模式,并在生产实践中修正提升,不但有利于规划目标的实现,也将使桉树的三大效益得到更充分体现,使桉树的优良特性为公众所接受。
[1] 洪长福,齐清琳.桉树速生丰产栽培[M].福州:福建科学技术出版社,2006 :前言1.
[2] 李怒云,吕佳编译.林业碳汇计量[M].北京:中华人民共和国林业出版社,2009 ,3.
[3] 洪长福,齐清琳.桉树速生丰产栽培[M].福州:福建科学技术出版社,2006,5.
[4] 何金元.柠檬桉与乡土树种复层混交林效果分析[J].安徽农学通报,2008,19:163-164.
[5] 姚庆端.杉木巨尾桉混交林林分生物量及土壤肥力研究[J].林业科技开发,2003,6:13-15.
[6] 林德喜,韩金发,肖正秋等.米老排对土壤理化性质的改良[J].福建林学院学报,2000,20 (1):13-15,62-64.
Research on Five New model of Eucalyptus’s Sustainable development in Zhangzhou City, Fujian Province
ZOU-Guoming, HONG-Changfu, MA-Lantao
(Forestry Bureau of Zhangzhou City, Fujian, Zhangzhou, 363000)
On the base of more than 10-year’s Observation and professional investigation, this paper evaluated the contributions of Eucalyptus to the forestry spanning development in Zhangzhou City and the hotspot problems. Then the paper anatomized the afforestation technology and implementation effect of the five new models which were beneficial to sustainable development of Eucalyptus in Zhangzhou City in order to provide reference for forestry policy-making department and management entity. The five new models were multi-species compound management of Eucalyptus×Chinese-fir, multi-generation compound management of Eucalyptus, near-natural management without controlled burning stand, ecological logging and regeneration without controlled burning stand and ecological management for mid-large timber.
S725.2
B
1004-7743(2011)04-0005-04
2011-09-12