区域典型森林生态系统特征与健康经营技术

2016-07-06吴应建张新建常建国山西省中条山国有林管理局山西侯马043000山西省林业调查规划院山西太原0300

山西林业 2016年1期

关键词：技术

吴应建张新建常建国（.山西省中条山国有林管理局，山西　侯马　043000 .山西省林业调查规划院，山西　太原　0300）

区域典型森林生态系统特征与健康经营技术

吴应建1张新建1常建国2
（1.山西省中条山国有林管理局，山西侯马043000 2.山西省林业调查规划院，山西太原030012）

【摘要】本文以中条山国有林管理局中村林场五倍辿流域为例，介绍了示范区景观生态系统及森林生态系统特征，探讨了区域典型森林生态系统特征以及健康经营技术。

【关键词】区域典型森林生态系统；健康经营；技术

中村林场五倍辿流域位于中村镇下川村，区域总面积285.90hm2，海拔1 600m～1 900m，坡向东，土层厚度25cm～60cm。20世纪90年代初对该流域内以辽东栎、白桦为主的天然次生林进行皆伐改造，迹地更新以人工栽植油松为主，更新初期对成活较高区域内的油松幼林进行过抚育，此后20余年未进行过经营活动。现林分主要树种为油松、辽东栎，伴生有华山松、核桃楸等树种，呈团块分布，郁闭度0.6～0.9，胸径8.31cm～5.5cm，树高5.0m～15m，每公顷株数1635株～4 223株，每公顷蓄积量42m3～191m3，部分区域林下天然更新良好。按全流域治理的经营理念，2015年中条山林局与山西省林科院在此流域内联合开展了森林健康经营技术研究与应用，并建立了不同森林经营类型的示范区。

1 示范区景观生态系统及森林生态系统特征

1.1 景观生态系统总体特征

示范区森林景观可划分为5类景观要素，即道路、宜林地、针叶纯林、针阔混交林和阔叶混交林，总面积287.71hm2，其中针阔混交林面积最大（89.16hm2），其次为阔叶混交林（73.19hm2）、针叶纯林（73.16hm2）及宜林地（52.20hm2）,分别占总面积的31.18%、25.59%、24.97%和18.26%。针阔混交林优势度最高，针叶纯林和阔叶混交林接近（图1和图2）。从斑块密度与斑块边缘密度来看，针叶纯林的空间破碎化程度最高，其次为阔叶混交林，针阔混交林最小。

1.2 森林生态系统特征

图1 景观生态系统特征

图2 不同林地类型面积

1.2.1 针叶纯林特征

1.2.1.1 林内杂生乡土阔叶树种占比中等，为人工诱导形成针阔混交林奠定了基础

油松纯林（其他树种占比低于20%）林龄28a左右，密度每公顷2 640株。其中油松密度2 235株、占84.66%，林内还杂生有白桦（60株）、红桦（15株）、栎类（225株）、核桃楸（60株）、山楂（45株）分别占2.27%、0.57%、8.52%、2.27%、1.70%。此外，林内还存有枯死的华山松，密度120株。

1.2.1.2 林分密度过大导致树冠发育不良

油松平均胸径、平均树高、平均冠幅及平均活枝下高分别为11.20m、9.50m、2.50m及5.0m，冠长率47%，树冠饱满度26%。

1.2.1.3 林分胸径分布中小树偏多

油松纯林的胸径分布呈反“J”形，小树偏多。林木空间分布为均匀分布。

1.2.1.4 林下更新不良，更新幼苗以阔叶树种为主

油松林下更新幼苗的密度为每公顷45株，杂生阔叶树的更新幼苗为每公顷135株。

1.2.2 针阔混交林特征

1.2.2.1 阔叶种群稳定，针叶种群不稳定

示范区最典型的针阔混交林为松栎混交林，其中油松为人工栽植，栎树为采伐后的萌生或实生林木。混交林内栎树径级结构呈近似倒“J”形分布，种群稳定，呈进展演替。油松呈近似正态分布，大径级个体群相对稳定，小径级个体群不稳定，呈消退趋势。

1.2.2.2 种间竞争激烈

油松、栎类均为偏阳性树种，对光的需求均相对旺盛。人工种植的油松与萌生的阔叶树种形成了近似株间混交的模式，属种间竞争激烈的混交方法。因栎树的生长、竞争能力优于油松，加之株间混交的影响，未来淘汰概率增大，终将导致油松被淘汰。

1.2.2.3 针叶树更新不良，阔叶树更新偏好

松栎混交林下油松更新不良，这将不利于其长期存留于群落中。虽然栎类从幼苗到幼树的发育过程中存在更新障碍，但并未影响其种群整体更新，若无大规模干扰，阔叶树将维持逆“J”形的更新方式，终将成为松栎混交林中的第一优势种。

1.2.3 阔叶混交林特征

示范区阔叶混交林是由皆伐迹地上的萌生林木及基于原生植被种子库发育的实生林木组成。示范区典型的阔叶混交林为白桦—千金榆—核桃楸群落及核桃楸—丁香—辽东栎群落，密度多在每公顷2 000株。阔叶混交林的主要特征是：①多样性高，每亩林地的乔木树种种类高达14种～19种；②林内各物种以团状分布为主；③中等林隙普遍存在。

2 不同森林类型的健康经营

2.1 景观尺度经营对策

通过建立人工神经网络，模拟森林景观变化的驱动力和景观格局指数的对应关系，并在此基础上预测人为活动对景观可能造成的影响。要保持示范区合理的景观格局及良好的景观功能，需经长期经营将示范区阔叶混交林的面积比例逐步控制在45%左右，并将其发展为生态核心斑块，针阔混交林比例逐步调整为35%左右，针叶纯林面积最大为20%。

2.2 针叶纯林经营对策

以水土保持、水源涵养为主导的多目标经营，结合水量平衡与林分演替理论，林分密度由每公顷2 400株调整到1 500株；以近自然经营理论为指导，选择大径材培育目标树，通过干扰木伐除、枝条修除、树盘整修、有机覆盖等措施优化目标树的水、土、光、热环境，促进其生长发育。基于林分土壤种子库及林内阔叶树种萌生特征，确定阔叶型更新目标水、土、光、热环境，促进发育，调整林分树种组成，诱导林分向针阔混交转变，对林下幼苗、优树达到定株培育的进行定株培育，优化其生长林分演变。通过以上技术集成，目标树的生长速度可以提高25%左右，阔叶树种比例提高10%，林分水土保持、水源涵养功能增加20%以上，可以实现主导功能明确，生态、经济效益兼顾的经营目的。

2.3 针阔混交林经营对策

以水土保持、水源涵养林为主导的多目标经营，结合林分演替及生态学理论，针对现有针阔混交林属阳阳混交，种间竞争激烈，林分水土保持、水源涵养效益下降等问题，通过混交模式调整，示范区针阔混交林近似株间混交模式致使种间竞争激烈，直接导致针叶树种面临消退趋势。要采用结构化经营和近自然经营相结合的方法，合理确定保留木与采伐木，调整林木分布格局和种间竞争关系，将现有林分由近似株间混交调整为随机带状和块状混交，减小种间竞争压力。通过混交模式调整，种间竞争明显减弱，树木生长水平可以提高30%以上，林分水土保持和水源涵养功能也提高35%以上。

2.4 阔叶混交林经营对策

以水源涵养及生物多样性保育林为主导的多目标经营。基于结构化经营原理，调整林分角尺度、大小比与混角度，优化林分结构；基于生物多样性保育理论，引进和促进相结合，最大限度地提高生物多样性。针对阔叶混交林内各物种以团状分布为主，通过结构化经营，使各物种林木个体在空间成均匀分布，整体林木成随机分布。

针对阔叶混交林中等林隙普遍存在缺陷，通过促进林隙幼苗、幼树发育，实现连续覆盖。

2.5 宜林地（林中空地）营造

林缘宜林地、林中空地造林选择核桃楸、华山松、辽东栎等乡土树种，并引进栽植黄菠萝、水曲柳等珍贵树种，形成混交林和不同树种镶嵌分布的混交群落，补植后林分的株数密度需要达到相同发育阶段的最适密度；补植苗木的针叶容器苗高度不低于0.50m，阔叶树高度不低于0.80m；保留补植（种）穴周边天然更新的幼苗幼树、灌木和草本植物，借助自然力进行恢复植被。针对群众放牧，要进行拉网封禁，防止牛、羊危害树木。

2.6 景观及文化林道建设

通过对林道两侧20m范围内植物整形修剪与林木取舍，将其改造为景观林道，提供旅游和休闲功能。因边缘效应，示范区林带两侧生物多样性极高，可将其建设为基因库和植物园，提供科学和文化功能。

参考文献

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【中图分类号】S718.55

【文献标识码】C

【文章编号】1005-4707（2016）01-015-03