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红锥人工林近自然经营效果研究

2016-05-14李家宇

农家科技下旬刊 2016年5期
关键词:红锥

李家宇

摘 要:本文红锥人工林为研究对象,研究了“近自然林业”经营技术的实践效果,通过对红锥幼林开展近自然抚育和常规抚育的对照试验结果与分析,阐述了近自然抚育方法对林地土壤肥力及林分生长的影响,并对此进行了总结,为红锥人工林生产经营、投资决策提供科学参考。

关键词:红锥;近自然抚育;经营效果

当前我国林业正处于在森林多功能利用的初级阶段,森林质量已经成为森林多功能发挥的关键和瓶颈,开展森林抚育经营、提高森林质量的任务紧迫,潜力巨大。“近自然林业”是在能确保森林结构关系自我保存能力的前提下遵循自然条件的林业活动,是兼容林业生产和森林生态保护的一种经营模式。1898 年盖耶尔第一个提出了“接近自然林业”的理论,他要求按照森林自然规律来经营森林。此后,因为人工林结构不稳定和土地力衰退的问题始终缠绕着中欧各国,所以,“近自然林业”一直是林业理论和科学研究的重要对象。

“近自然林业”并不是回归到天然森林类型,而是尽可能使林分的建立、抚育以及采伐的方式同天然森林植被的自然关系相接近;要使林分能进行接近自然生态的自发生产,以达到森林生物群落的动态平衡,并在人工辅助下使天然物种得到复苏,最大限度地维护地球上最大的生物基因库—森林生物物种的多样性。它抚育经营方法是尽量利用和促进森林的天然更新,从幼林开始就选择目的树,整个经营过程只对选定的目的树进行单株抚育,内容包括目的树种周围的除草、割灌、疏伐和对目的树的修、整枝。本文将 “近自然林业”的经营理论用于红锥幼林抚育经营中,研究近自然抚育法的应用效果,为红锥人工林的持续经营提供理论和实践参考,对实现森林生态可持续健康发展具有重要意义。

一、试验地概况

1.气候条件。实施地点位于某国有林场,气候属南亚热带季风暖湿气候区,光热与降水资源丰富。全年太阳辐射强烈,年日照时数达1702.5~2351.6小时,平均为1945.3小时,日照百分率为44%,热量资源丰富。年平均气湿22.9。最冷月(1月)平均温度15.1℃,最热月(7月)平均温度28.9℃,无霜期361天,雨季长,雨量充沛,平均降雨量1892.7毫米,年平均雨日155.9天,雨季集中于4-9月,占全年雨量85%。光照充足,热量丰富,雨量充沛,夏长冬暖,无霜期长,四季长青,对林木生长极为有利。

2.土壤条件。该地区自然土壤成土母岩以花岗岩为主,其次为砂页岩,片麻岩等。土壤种类为赤土壤,红壤,黄壤,垂直分布明显,其主要特征是:土壤深厚,透水性良好,质地适中,土层厚度一般在100厘米以上,土壤结构为:粒为主,疏松。壤PH值4.5~5.1%,属酸性。试验点设在场部管理区林厝后,林班号032-07-040和035-04-28。试验地前身以马尾松针阔混合交林为主,林地有少量散生木分布。灌木植被以桃金娘,野牡丹为主,草木植被以大芒,芒箕为主。试验林为2013年春营造的红锥纯林,造林密度为1995/hm2(株行距3m×2.5m),总面积10hm2。

二、研究方法

在试验地同一水平带,同一坡向,设置 “ 近自然抚育”样地,面积 20m×20m ,重复 3 次,每一重复设置 “ 常规抚育”进行对照。

近自然抚育法:只对红锥单株树冠范围内 ( 1m 见方)进行锄草松土抚育,对其周围的草灌如影响目的树种生长则进行清除或打枝、半劈 ( 劈除 1/3- 1/2 高度)等, , 清除的枝叶培于树根兜附近。此外,每年在其生长季节认真观察林地萌发生长的树种并进行调节,在抚育过程中,主要去除长势不良、干性不好、生长速度过快或过慢的树种( 与红锥相比较)或然长势良好,但无培育前途的种类如黄端木、盐肤木、山苍子等小乔木和灌木种类,确保造林后林地基本始终保持着 80- 90% 的植被覆盖率;常规经营法:则对林地全面铲除杂草灌木,扩穴连带。 两种经营法均连续抚育 2a 。

在连续抚育 2a 后,于 2015 年 4 月对试验样地进行调查,调查内容有:树高、地径;采集土壤样品,测定土壤有机质、土壤氮磷钾、土壤水分物理状况。 土壤分析方法均按国标分析方法进行测定。

三、结果与分析

1.近自然抚育法对林地土壤肥力的影响。近自然抚育对林地土壤水分物理性能的影响,从表1看,采用近自然抚育的林分,土壤水分物理性质有着不同程度上的改善。其中,土壤容重有所下降,但基本上仅在0-20cm土层,下降约5%,20-40cm土层的容重值基本不变;土壤总孔隙度的增加,在0-20cm土层,Ⅲ类地增加了5.6%,Ⅱ类地增加了4.4%。而在20-40cm土层,Ⅲ类地和Ⅱ类地增加很少,仅增加1.1-1.6%;毛管孔隙、非毛管孔隙、田间持水量也均为近自然抚育的林地0-20cm土层有不同程度的增加,与常规抚育相比,这3个指标分别提高了3.7-7.8%、26.4-32.9%、7.6-12.1%,提高幅度以非毛管孔隙更大些,且Ⅲ类地高于Ⅱ类地。总的来看,在试验的年限中,采用近自然抚育对土壤水分物理性能的改良,基本上局限于土壤的表层,且以立地条件较差的Ⅲ类地更佳。

不同抚育对土壤养分含量影响,从表2看,采用“近自然抚育”后,无论是Ⅱ类地还是Ⅲ类地,土壤有机质、全氮、全磷、水解氮、有效磷、速效钾等养分指标,不论是0-20cm还是20-40cm土层都有不同程度的增加。从土壤层次看,增加的幅度0-20cm土层比20-40cm土层增加的幅度大,比如水解氮、有效磷、速效钾在0-20cm土层,近自然抚育的比常规抚育的分别提高10.14-16.60%、22.54-26.83%和10.07-30.71%,而在20-40cm土层,上述指标相应地提高7.58-8.35%、12.50-15.15%和6.72-7.46%;从不同立地类看,Ⅲ类地比Ⅱ类地增加的幅度大,比如土壤有机质,在0-20土层,Ⅱ类地的近自然抚育的比常规抚育的提高3.61%,Ⅲ类地提高4.87%。在20-40cm土层,Ⅱ类的提高1.72%,Ⅲ类地提高2.74%。可见,采用近自然抚育,有利林地土壤养分的增加,营养物质的改善,则势必改善红锥的生长条件与所处的环境,无疑将促进红锥林分的生长。

2.近自然抚育法对林分生长的影响。从表3看出,不管是Ⅱ类地还是Ⅲ类地,总的趋势是近自然抚育的林分生长量高于常规抚育的林分,而且以Ⅲ类地的提高幅度较明显。其中,Ⅱ类地的近自然抚育的2年生林分树高、地径、冠幅比常规抚育的林分分别提高2.70%、2.94%和3.85%,Ⅲ类地的林分上述指标分别提高了7.06%、10.0%和4.17%。但限于林龄尚短,近自然抚育的效应尚未完全显现,经方差分析(T检验)结果表明,仅Ⅲ类地的林分树高、地径在近自然抚育与常规抚育间存在显著差异,而在Ⅱ类地上,两种抚育方法间的各生长指标没有差异。随着时间的推移,估计与杉木、马尾松的应用效果一样,近自然抚育的生长效应将较为明显,当然还有待验证。

四、结语

采用“近自然林业”抚育技术来经营红锥幼林,土壤水分物理性质和土壤养分含量有所增加,使土壤肥力有所提高。近自然抚育对土壤肥力的影响,总体上,Ⅲ类地比Ⅱ类地的改良效果更好、土壤表层比土壤深层的改良效果更为明显。

采用近自然抚育技术,不仅促进了红锥的生长,而且与常规抚育相比,林分生长量有不同程度的提高,尤以Ⅲ类地近自然抚育经营的林分促进生长的效果更为明显。但是限于林龄尚短,其效应尚未完全发挥,有待进一步观测验证。

此外,由于试验时间较短,采用“近自然林业”抚育技术,实施后林分树种组成以林下植被状况,还有待进一步验证。

经试验证明,近自然林业经营是一个克服人工林地力衰退、生物多样性低、稳定性差等缺点及提高林分的生产力与生态效益的有效途径。将“近自然林业”理论引入幼林抚育是一种拟自然经营方式,比传统的幼林抚育方式对林地的干扰程度小,增加幼林地植被覆盖率,提高幼林固碳能力,能有效地保护森林的自然生长能力。但由于试验时间的限制,“近自然林业”抚育理论和抚育技术会存在一定的不确定性,所以该技术有待新的研究与验证。

参考文献:

[1] 陆元昌,Werner Schindele,刘宪钊,包源,雷相东,栾慎强,孟京辉. 多功能目标下的近自然森林经营作业法研究[J]. 西南林业大学学报. 2011(04).

[2] 陆元昌,栾慎强,张守攻,Bernhard von der Heyde,雷相东,包源. 从法正林转向近自然林:德国多功能森林经营在国家、区域和经营单位层面的实践[J]. 世界林业研究. 2010(01).

[3] 杨梅,黄晓露. 引入近自然林业理念 促进森林培育学科的发展[J]. 广西农业科学. 2010(05).

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