对低质林概念及成因分析综述
2014-12-09张成哲
张成哲
摘 要:由于多次过伐及自然灾害,很多林区形成大面积郁闭度低、林相衰败、出材率低、林下土壤严重侵蚀的低质林。为了改善低质林分质量、恢复原有森林结构和功能,对大面积低质林林分改造已刻不容缓,文章详细分析低质林的概念、成因、改造途径、改造恢复的功能与效益评价。
关键词:低质林;改造途径;功能作用
1 低质林的概念与划分
低质林既产生于天然次生林,也存在于人工林,林木的萌生与实生并存。有专家认为低质林是:受人为因素的直接作用或诱导外界自然因素干扰破坏的影响,林分结构失调,林木的生物群落发生逆向演替,林分系统功能逐步退化,导致森林生态效益、社会经济效显著低于同条件林分效益的总称。也有专家认为凡是林分生长量或林木产量较低而达不到营林目的的林分都统称为低质林,通常的低质林应包括:林地立木经济价值低;林地生物量低;林分生态效益低等三个方面的内容,即低质、低产、低效林分。还有专家认为森林经营目的是从事林业生产活动的出发点和归宿,因此从森林经营目标的角度出发把低质林的定义为:把由人为和自然原因引起的未达到森林经营效果的林分统称为低质林林分。
可以看出,低质林在概念上存在的分歧,这主要是由于研究对象、参照目标和改造方向不同所致,但一个共同点是都强调了林分质量和生态功能的退化。在2007年,国家林业局发布的林业行业标准《低效林改造技术规程》中将低质林定义为“受人为因素的直接作用或诱导自然因素的影响,林分结构和稳定性失调,林木生长发育衰竭,系统功能退化或丧失,导致森林生态功能、林产品产量或生物量显著低于同类立地条件下相同林分平均水平的林分总称”,从而使低质林的概念有了统一的标准。
对低质林的划分的目的在于揭示不同类型的低质林在林分质量和生态功能方面的背景及差异,为低质林恢复与重建制定有效的诱导改造措施和高效的开展经营活动提供依据。低质林类型划分的技术关键在于分类因子及其判定标准的确定上。由于不同地域低质林形成的主导因子不同,森林经营者的林业生产活动标准不同,使得不同地区低质林的划分有所不同。
2 低质林成因
2.1 自然因素
林地土壤干燥瘠薄、岩石裸露,立地条件差,土壤的可溶性物质含量高,容易被水解溶蚀,土壤的保水保肥能力差,林木的生存条件恶劣,极容易形成低质林。黄河流域低质林形成的主要自然因素是土壤养分与水分严重匮乏;气候变迁或灾害性天气也是低质林形成的重要自然因素。
2.2 人为过度干扰与经营管理不当
由于人类对林木过度开发利用,伐优留劣,且再造林、抚育等森林更新措施跟不上,造成了林分顶层林木缺失、下层先锋物种及时抢占立地空间的局面,进而形成了群落单一的林分。采伐后虽进行了人工造林,但造林措施粗放,造林密度过大,单株营养供应和生长空间不能满足林木正常生长的需求,导致新植幼林生长衰退,林下植被覆盖度低,造成大面积的经营型低质林。
2.3 火灾和病虫害影响
原有的森林植被遭到火烧破坏后,火烧迹地迅速被白桦、杨树等阳性先锋树种占领,火烧前的顶级群落嬗变为结构单一的次生低质林。因林分结构简单,病虫严重危害着林地的优势树种和主要伴生树种,使林分结构和组成丧失其完整性,进而形成低值林。
3 低质林改造途径与研究状况
3.1 诱导树种与经营模式的选择
目的树种的选择是低质林改造的关键与基础。在目的树种选择过程中,应遵循适地适树的原则,坚持诱导树种以乡土树种为主,乡土树种与外来引进树种相结合。合理充分地利用低质林分现有的具有生长潜力的林木进行复壮改造,最小程度的减小林地微环境的改变,营造人工引进的目的树种生长的适宜环境,保证引进目的树种的成活率。选择几种不同树种组合改造的经营模式,做到采阔留针、采萌留实、采劣留优、采密留稀的技术措施,开拓效应区的造林方式,形成主林层与更新层混交协同发展的复层异龄混交林。
3.2 林分密度和群落结构的调整
针对于密度过大的林分通过采取间伐、整枝等措施,来降低林分密度,使林木有足够的生长空间和养料供给。在低质林造林过程中种植密度不宜过大,使林地的土壤养分和微环境调节到最优状态,从而提高林分的防护效能和稳定性。
合理的林分结构是指树种间、乔灌草间形成相辅相成的,互相促进的,既高效又高产的森林结构。对于树种组成单一、林分结构简单的低质林,就要考虑是进行盖度设计,寻求合理的乔灌草配比。合理的乔灌草结构不仅能有效的截留降雨,保证森林生态系统的能量流动和物质循环,而且保持了生态系统的生物多样性,增加系统抗逆向发展的客观要求。诱导改造低质林应从“近自然”的森林生态系统入手,进而形成主林层与更新层混交协同发展的复层异龄混交林。
3.3 合理改造模式的选择
低质林改造模式的确定是根据低质林林木立地条件、生长发育特点,以及营林改造的目的,其主要有包括了:抚育改造、复壮改造、效应带改造、栽针保阔改造。
4 低质林改造恢复的功能与效益评价
4.1 水土保持功能评价
对于许多低质林的改造恢复而言,首先就是要控制林地的水土流失,使土壤肥力得到逐步的提高,合理有效地改善土壤理化性质。森林植被恢复是控制水土流失的基本措施,所以低质林诱导改造恢复后生态效益评价的重要指标是森林生态系统的水保功能,其主要体现在森林植被冠层包括乔木层、灌木层和草层对降雨的拦蓄能力;枯落物层在森林土壤生态系统中对降雨截流、涵蓄降水,增加土壤入渗、减少土壤溅蚀,促进生物活动和物质循环,对水量平衡和保持土壤肥力等方面具有重要作用;根系土壤层的固土防蚀作用,发达的植物根系具有改善土壤结构和固持土壤的功能,提高土壤的抗蚀性和抗冲性。在对诱导改造稳定后的低质林通常采用土壤持水性能、渗透性能和抗蚀性能等指标对林地的水土保持功能进行评价。
4.2 生物多样性评价
森林生物多样性是森林可持续经营的基础,将结构简单、林相衰败、物种单一的低质林改造成为森林结构复杂、生物物种多样是森林经营的目标之一。森林生物多样性可从森林生物遗传多样性、森林物种多样性和森林生态系统多样性三个层次和水平制定相应的指标和标准。对森林生物多样性进行客观合理的评价,为人类科学的对低质林进行诱导改造与恢复,实现森林的可持续经营利用提供科学的指导。
4.3 土壤质量评价
土壤作为植物生长的媒介,是植物所需水分、热量和养分的来源。土壤调节着水、气与植物的相互作用与抑制,深层次的影响着植物生长的生态过程。土壤质量揭示了土壤的动态变化,深层次的体现了人类生产对林地土壤的影响。研究低质林诱导改造后土壤质量变化规律,建立合理的诱导改造调控技术措施以及林地土壤质量演化预测模型,对低质林改造模式的评价有着极其重要的影响。
土壤质量指标(Soil Quality Indicator)作为一个复杂的功能实体,是诸多基本特性的综合反映,不能够直接测定,但可以通过一系列土壤质量指标的数值化来综合研究推测。土壤功能的有效性由土壤物理、化学和生物学过程等表征,以及土壤内部各因子的相互作用,同时对人为活动的扰动、利用方式的改变、土壤侵蚀的强度也有足够敏感的响应。土壤质量的分析性指标包括了土壤物理指标、化学指标和生物指标。
参考文献
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