尾巨桉不炼山造林技术与增产效益分析
2014-12-14林海源
林海源
(福建省华安利水国有林场,福建 华安 363803)
近自然经营的森林要求尽可能有效地运用生态系统的规律和自然力造就森林,而不炼山造林是近自然经营的基本措施之一。不炼山造林杂草、采伐剩余物覆盖林地,能较好地保持水土和提高水源涵养能力,杂草、采伐剩余物腐烂后,能提高土壤肥力,不炼山还能使林地生物多样性得到较好的保护,研究推广不炼山造林技术具有重要的现实意义和深远的生态意义[1]。多年来,诸多林业工作者进行不炼山造林的相关研究,但主要集中在杉木(Cunninghamia lanceolata)、马尾松(Pinus massoniana)、木荷(Schima superba)等常见的乡土树种[2-3],而尾巨桉(Eucalyptus urophylla × E. grandis)不炼山造林技术及其成本差异研究尚未见报道。福建省华安利水国有林场从 2008年开始开展桉树不炼山造林试验并初获成功;2010年,由福建省林业厅立项,进行速生丰产用材林多功能近自然经营模式研究,至今已实施 535 hm2。本文对桉树不炼山造林的生长效果、生产成本进行跟踪分析,并总结归纳其关键技术。
1 试验地概况
华安利水国有林场地处九龙江北溪中游,东经117°34′,北纬 24°51′,年平均气温 21.1℃,极端低温0℃,极端高温39.3℃,年均降雨量约1 600 mm,平均相对湿度78%。试验地位于和尚寮工区3 ~ 6小班,面积8 hm2,属低山丘陵地,海拔200 ~ 290 m,平均坡度约 28°,前茬树种为杉木人工林,林下植被主要有五节芒(Miscanthus floridulus)、芒萁骨(Dicranopteris dichotoma)、山乌桕(Sapium discolor)、桃金娘(Rhodomyrtus tomentosa)、刚竹(Phyllostachys Viridis)等,盖度0.7。
2 试验设计与研究方法
供试树种为尾巨桉DH32-29,2009年3月造林。以小班内同坡向小山脊为界,一边炼山造林,另一边不炼山造林,设计成两种处理,除此以外其他营林技术措施相同。处理间选择同海拔的上、中、下坡各设2个20 m × 20 m固定标准地(即每种处理设立6个标准地),形成6次重复,每个重复的2个小区立地条件基本一致。在每个标准地内梅花形设置5个2 × 2 m2样方,调查其采伐剩余物鲜重。2010年7月首次调查林分生长情况,2014年7月再次调查。用V=0.00005526(福建省桉树人工林立木二元材积表)计算立木材积;查阅林场生产验收单,进行试验点人工费差异比较;查阅2008年后森林经营活动资料,进行造林技术总结和普遍意义的人工费差异分析。
3 结果与分析
3.1 留置林地采伐剩余物比较
由于采伐前进行全林劈草劈杂,采伐后冬季炼山,炼山较彻底,又经过烧杂,因此炼山处理的采伐剩余物几乎为0(分析时设为0),不炼山处理采伐剩余物总重为58 t·hm-2(鲜重)。这些采伐剩余物带状覆盖林地,对保持水土、提高水源涵养能力有利,腐烂后逐步形成有机质,供林木生长,提高土壤肥力。
3.2 林分生长比较
通过对表 1各项生长调查用 SAS进行方差分析,并分别在0.05和0.01水平上进行Duncan多重比较,两种处理各项指标均未达到显著性差异。但采伐剩余物分解为有机质是一个缓慢的过程,因此不宜判定炼山造林与不炼山造林没有差别。
表1 不同林龄尾巨桉炼山与不炼山造林生长比较
观察表明:造林后至1.5 a前,炼山措施生长略快于不炼山措施,这与炼山形成大量灰分物质,林地光照充足等因数有关,也与试验地营林措施没有区别对待有关,但均能在造林当年郁闭。在该试验之后,为促进当年造林林分早郁闭,调整营林措施,对不炼山造林的林分,增加“施小肥”(尿素+复合肥25 g·株-1)1次,以解决前期生长偏慢问题。
由表1可知,至1.5年生时,不炼山林分的平均冠幅大于炼山林分,这与尾巨桉是阳性树种[1]、林分密度较小有利于冠幅扩张有关;处理间平均胸径、平均树高、保存率基本相等。持平时间明显早于杉木、秃杉(Taiwania flousiana)需 5 ~ 8 a[3]、杉木×木荷需4 a[2,4],这与桉树早期生长迅速的特性有关[1]。由表1可知,至5.5年生时,不炼山的林分平均胸径、平均树高、平均冠幅、单株材积、单位面积蓄积虽未达到显著性差异,但均比炼山林分高,这可能与该林分58 t·hm-2的采伐剩余物逐步腐烂转化为有机质有关。不炼山林分的保存率由1.5 a时的96.8%下降至5.5 a时的85.9%,降幅10.9%,大于炼山林分的降幅3.1%。经调查,外因为2011年遭受风害,不炼山的林分冠幅大,导致风折、风倒株数较多,内因可能与不炼山林分后期生长迅速、木质化程度低有关。因此,对于不炼山造林林分,应改进营林措施,前期多施肥,郁闭后不施或少施肥。
由表1还可知:不炼山林分单株材积为0.150 0 m3,比炼山林分的0.105 4 m3高42.3%,但单位面积蓄积仅高出8.1%。单位面积蓄积是由胸径、树高、株数3个指标决定的,不炼山林分单位面积株数少,影响了总产量的提高。导致不炼山林分株数少的原因主要是杂草杂灌堆积较多,不便于挖穴作业。在该试验后,林场已采取“宽行窄株”措施,提高造林密度。
3.3 人工费差异比较
两种处理施肥量、用苗量相同,即材料费一致,因此,只以2008年工资水平分析人工费差异。
表2 尾巨桉炼山与不炼山造林成本对比表 元·hm-2
由表2可知,炼山造林增加了修炼山火路和炼山工资计445元·hm-2。不炼山造林无开炼山火路和炼山工资,但增加了杂草堆带、挖穴回表土的人工费1 665 元·hm-2。不炼山造林营林总人工费5 190 元·hm-2,比炼山造林的3 970元·hm-2增加了1 220元·hm-2,升幅30.7%。
项目研究进入推广阶段,为促进林分早郁闭,新造林当年,不炼山造林模式普遍设计增加1次劈草兼施小肥,人工费还会增加450元·hm-2,因此,不炼山造林营林总人工费为5 640元·hm-2,比炼山造林的3 970元·hm-2增加了1 670 元·hm-2,升幅42.1%。
3.4 增产效益分析
按不炼山造林增加成本1 220元·hm-2计,不炼山造林使 58 t·hm-2(鲜重)采伐剩余物逐步转换成为有机质,采伐剩余物保留成本为 21.0元·t-1;5.5 a时,不炼山造林模式蓄积量增加了13 m3·hm-2,以桉树出材率 80%、扣除采伐成本后原木450元·m-3计,可增加经济收入4 680元·hm-2,是营林人工费增加的3.8倍。按项目研究推广阶段不炼山造林增加成本 1 670元·hm-2计,采伐剩余物保留成本为28.8元·t-1;推广阶段增加经济收入是营林人工费增加的2.8倍。
采伐剩余物转换成为有机肥是一个缓慢的过程,5.5 a后的增产效应,有待进一步跟踪观察。
3.5 不炼山造林关键措施
综合项目研究的经验教训及该林场营林措施改革,尾巨桉不炼山造林关键措施为:(1)采伐前先全面劈草,便于整地时将杂草搬动;(2)采伐时将林木尾梢、大灌木等薪炭材尽量捡出利用,增加经济收入,减少杂草带状堆放工作量;(3)将留置林地的杂草杂灌搬动,水平带状堆放,堆放宽度<2 m,干净清理出宽度>1 m的种植带;(4)在种植带内挖穴(株间距<2 m),穴规格按正常规定;回表土时杂草屑不能入穴,防止引诱白蚁;(5)苗木炼苗至木质化,高度大于20 cm;(6)苗木根系用白蚁驱避剂500倍液浸泡;(7)造林后,及时进行劈草,防止苗木被遮荫死亡,增施1次“小肥”促进苗木前期生长。其他管理措施同炼山造林。
4 结论
(1) 桉树不炼山造林,造林当年可郁闭,至1.5年生时,主要生长指标基本与炼山造林持平;造林后5.5 a,主要生长指标优于炼山造林,但未达到显著差异水平。不炼山造林前期可多施肥,郁闭后应不施或少施肥,以减少风折风倒率,提高保存率。
(2) 不炼山造林比炼山造林人工费增加 30.7%~ 42.1%(1 220 ~ 1 670 元·hm-2);但使 58 t·hm-2(鲜重)采伐剩余物得以保留,保留成本为21.0 ~ 28.8元·t-1,5.5 a时,因增产而增收是营林成本增加的2.8 ~ 3.8倍。项目研究推广阶段,新造林当年,不炼山造林模式增加1次劈草兼施小肥,有利于林分早郁闭,但使人工费增加450元·hm-2,这一技术措施是否必要,应因地、因造林时间、因苗木大小而灵活确定。
(3) 不炼山造林应重点抓好7个关键技术环节,容易出现单位面积株数偏少的问题可应用“宽行窄株”技术解决。
(4) 乡土树种不炼山造林的生态效益优于炼山造林模式,显而易见且已有较多研究报道。桉树不炼山造林的生态效益有待课题专题分析。受研究条件限制,采用鲜重计量,影响采伐剩余物留置量的分析,但不影响生长效果分析。
[1] 洪长福,齐清琳.桉树速生丰产栽培[M].福建:福建科学技术出版社,2006.
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