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贵州省马尾松林地质量空间评价与低效林防控措施研究

2017-02-15刘建忠余娜

湖北农业科学 2016年20期
关键词:喀斯特马尾松

刘建忠+余娜

摘要:系统分析了贵州省马尾松(Pinus massoniana)林地质量状况、低效林分布以及二者的相关性。结果表明,贵州省马尾松林地质量主要为Ⅲ、Ⅳ级林地,占全省马尾松总面积的93.69%;马尾松资源集中分布在黔东南、遵义、铜仁、贵阳和黔南5个州(市),毕节、黔西南、安顺和六盘水4个州(市)只有零星分布;全省马尾松低效林面积488 816.25 hm2,占全省马尾松总面积的25.72%,其分布与岩溶石漠化状况基本一致,与林地质量呈正比。并据此提出规范林地管理、强化苗木质量和加大科技支撑体系建设等是消减低效林产生的有效防控措施。

关键词:马尾松;低效林;喀斯特;近自然经营

中图分类号:S724;S791.248 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2016)20-5202-05

DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.20.010

Abstract: The quality of Pinus massoniana woodland and spatial distribution of inefficient Pinus massoniana in Guizhou province were analyzed systematically, and the correlation between them was compared. The results showed that the quality of Pinus massoniana woodland was generally low in Guizhou province,it was mainly the quality level of Ⅲ,Ⅳ grade, accounting for 93.69% of the total Pinus massoniana woodland. Pinus massoniana resources concentrated five cities or prefectures (Qiandongnan, Zunyi, Tongren, Guiyang and Qiannan),which were also scattered at the remaining four cities or prefectures in Guizhou province. Inefficient forest area was 488 816.25 hm2,accounting for 25.72%. The distribution of Pinus massoniana karst was basically the same as that of karst rocky desertification, and proportional with forest quality. According to the results,it was proposed that standardizing woodland management, strengthening quality seedlings,increasing scientific and technological support system construction were effective prevention and control measures to reduce the production of low-efficiency forest.

Key words: Pinus massoniana;low-efficiency forest;karst;close-to-natural forest management

馬尾松(Pinus massoniana)是中国松属树种中分布最广的一种,为中国南方主要材用树种,广泛分布于15个省(区),面积超过1.5×105 km2[1],具有适宜性强、材质好、用途广、耐烟尘、附加值高等特点,为建材等林产工业提供了大量的木质资源,但由于自然、人为以及经营理念等方面的影响,马尾松林已成为中国南方森林中面积最大的退化类型[1]。马尾松作为贵州省栽植面积最大、林木蓄积量第二的用材林树种,在维护区域生态平衡、保障国民经济发展方面具有举足轻重的作用,但局限于岩溶石漠化、区域发展不均衡、经营管理理念落后等条件的限制,贵州省普遍存在马尾松区域分布不均衡、林地生产率不高、地力日渐衰退、生物多样性低、林分稳定性差、林木质量下降等现象,低效林面积呈现日益增加的趋势。因此,摸清贵州省马尾松低效林的分布规律和存在的问题,探讨相应的防控措施,对于贵州省马尾松的健康可持续发展具有深远意义。

1 研究区概况

贵州省位于中国西南部、云贵高原斜坡上,地势西部最高,中部次之,向北、东、南三面倾斜。海拔最高点2 901 m,海拔最低点148 m。贵州省处于东亚喀斯特地形发育的中心,是中国喀斯特碳酸盐连片出露最集中的地区,全省喀斯特出露面积1.122×105 km2,占全省国土总面积的63.7%。属亚热带湿润季风气候区,年平均气温12.0~18.0 ℃,极端最高气温42.5 ℃,极端最低气温-15.3 ℃。≥10 ℃积温4 000~6 000 ℃,多年平均降雨量1 100~1 300 mm。

2 材料与方法

2.1 数据来源

以《贵州省林地保护利用规划(2010-2020年)》林地资源调查数据为基础,结合2013年林地年度变更调查试点成果资料,调查样本涵盖全省1 900 809.13 hm2的马尾松资源,其中天然马尾松577 220.76 hm2,占30.37%;人工马尾松1 323 588.37 hm2,占69.63%,全省马尾松以人工林为主。中心产区国土面积22 581.10 km2,占全省国土面积的12.82%,其中马尾松面积261 259.33 hm2,占全省马尾松总面积的13.74%,该区域马尾松分布面积虽小,但单产较高,是贵州省马尾松的重要产区。一般产区国土面积153 590.38 km2,占全省国土面积的87.18%,其中马尾松面积1 639 549.80 hm2,占全省马尾松总面积的86.26%,该区域马尾松面积虽大,但林木单产普遍不高,且主要分布在遵义、铜仁、贵阳和黔南等4个州(市),毕节、黔西南、安顺和六盘水等4个州(市)只有零星分布(表1、图1)。

2.2 研究方法

2.2.1 林地质量评价 根据与森林植被生长密切相关的地形特征、土壤等自然因素和相关经营条件,对林地质量进行综合评定。选取林地土壤厚度、土壤类型、坡度、坡向、坡位和交通区位等6项因子,根据林地宜林程度差异,确定各自的权重:土层厚度0.30、土壤类型0.20、坡度0.20、坡向0.10、坡位0.10、交通区位0.10。

采用层次分析法,按照式(1)计算林地质量综合评分值。

式中,EEQ表示林地质量综合评分值(0~10),Vi表示各项指标评分值(0~10),Wi表示各项质量评定指标因子的权重(0~1)。

根据林地质量综合评分值,划分为Ⅰ级(分值≤2)、Ⅱ级(2~4)、Ⅲ级(4~6)、Ⅳ级(6~8)和Ⅴ级(8~10)5个等级。详见表2。

2.2.2 低效林评定标准 在林地质量相同的基础上,按照低效林评价技术标准要求,凡符合下列條件之一者,可判定为低效林:林相残败,功能低下,并导致森林生态系统退化的林分;林分优良种质资源枯竭,具有自然繁育能力的优良林木个体数量<30株/hm2的林分;林分生长量或生物量较同类立地条件平均水平低30%以上的林分;林分郁闭度<0.3的中龄以上的林分;遭受严重病虫、干旱、洪涝及风、雪、火等自然灾害,受害死亡木(含濒死木)比重占单位面积株数20%以上的林分;经过2次以上樵采、萌芽能力衰退的薪炭林;因未适地适树或种源不适而造成的低效林分。按照马尾松一般产区和中心产区分别进行评定。

3 结果与分析

3.1 林地质量状况

统计结果表明,贵州省马尾松林地质量等级处于Ⅱ~Ⅴ级之间,没有Ⅰ级林地。面积最大的为Ⅲ级林地,面积1 237 139.08 hm2,占全省马尾松总面积的65.08%;Ⅳ级林地次之,面积543 755.47 hm2,占全省马尾松总面积的28.61%;Ⅱ级林地面积仅为116 497.09 hm2,占全省马尾松总面积的6.13%;Ⅴ级林地最少,面积3 417.49 hm2,占全省马尾松总面积的0.18%。此外,全省马尾松一般产区的林地质量普遍高于中心产区的林地质量,且一般产区Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ级林地所占面积比例较大,而中心产区以Ⅲ级林地为主。详见表3和图2。

马尾松林地质量普遍不高,这主要与贵州省喀斯特面积广泛分布、土壤贫瘠、土层浅薄、水土流失严重、工程性缺水普遍等密切相关。

3.2 低效林状况

经统计,贵州省马尾松低效林面积488 816.25 hm2,占全省马尾松总面积的25.72%。其中,一般产区马尾松低效林面积414 855.11 hm2,占全省马尾松总面积的21.83%;中心产区马尾松低效林面积73 961.14 hm2,占全省马尾松总面积的3.89%。一般产区马尾松低效林所占相对比例较大,中心产区马尾松低效林所占相对比例较小。详见表4和图3。

贵州省马尾松低效林产生的主要原因:区域岩溶石漠化严重,土层浅薄,山高坡陡,工程性缺水严重造成低效林产生的自然因素。经营管理理念落后,优良苗木造林保证率不高,幼林管护意识淡薄,抚育措施实施不到位以及无节制不合理割胶取脂行为是形成马尾松低效林的人为因素。人工营造马尾松所占比重逐年增大,林龄、树种等较为单一,松材线虫、马尾松干蚧以及松梢小卷叶蛾等病虫害高发,病虫害防疫工作面临巨大挑战,森林生态功能和经济生产能力大大降低,是形成低效林的间接因素。马尾松人工林纯林连栽现象较为普遍,林相较为单一,栽植密度过大,生态系统生物多样性低下,地力衰退严重[2-4],是形成低效林的直接因素。

3.3 林地质量与低效林关系

经统计分析,全省马尾松低效林的总体分布规律与林地质量等级呈正比,即林地质量越好,产生低效林的比例越高;反之林地质量越差,产生低效林的比例越低。此外,中心产区由于喀斯特石漠化状况较轻,水热条件较好,区域经营管理理念较为完善,林农发展马尾松的积极性较高,主观能动性较强,优良苗木的使用率较高,林木生长周期较短,导致林地质量退化较快,在同级别的林地质量等级下,除Ⅱ级林地外,产生低效林的比例要比一般产区高2%~6%。详见表5。

4 低效林防控措施

4.1 规范林地生产管理,确保林地高产稳产

林地的可持续经营管理是实现林地高产稳产的有效途径之一。通过合理控制马尾松初植密度,适时开展疏伐、间伐、割灌除草等抚育管理措施,控制不同生长阶段的林木密度[5],有助于形成草、灌、乔多层群落结构,实现林地的高产稳产[6]。通过实行马尾松近自然经营,能有效保护森林的自然生长能力,充分发挥森林的抗性[7,8],实现林地经营模式由同龄单层纯林向异龄混交复层林转变[9,10],将林业生产和生态保护有机结合起来,可有效防止地力衰退,提高土壤的固碳能力[11],改良和提升林地质量,改善林地生态环境[12,13],增加林木蓄积生长量,推动区域生态环境健康可持续发展。通过改茬换代的轮栽方式,能有效避免连作人工林的自毒作用和地力退化[14-16],提升林地生产力,将采伐剩余物还山,避免炼山,能维持林地质量,维护林地生态环境健康发展,避免形成低产低效林和残次林。

4.2 加大苗木质量管控力度,保证用苗安全可靠

苗木质量是林木高产稳产的根本保障。马尾松繁殖有无性繁殖和有性繁殖2种方式,其中无性系繁殖具有保持亲本优良性状、遗传增益大、选育成本低、林相整齐及收获期一致等优点[17]。加大无性系马尾松苗木的培育与推广力度,对马尾松资源培育质与量的提升具有重要意义。进一步深化营造林技术改革,避免异地调苗以及使用残次苗造林等现象,确保造林苗木安全可靠,降低形成低产低效林风险。

4.3 强化技术支撑体系建设,为马尾松统筹发展提供科技支撑

进一步加大与科研院所和高校的合作力度,因地制宜地探索不同区域不同立地条件和林地质量的马尾松苗木初植密度,探索研究科学合理的疏伐、采伐的时间和强度[18],加大异龄混交复层林近自然经营管理体系建设,形成科学有效的马尾松营造林技术体系和理论体系。加大森林火灾、凝冻灾害、干旱、风灾以及病虫害等自然灾害发生的生态学机制研究、干群联防机制和“3S”监控信息化体系建设[19,20],建立健全安全可靠的防控机制并推广应用,降低或消减自然灾害对林木健康的影响,确保马尾松林木高产稳产。建立健全马尾松良种苗木基地建设,加大优良苗木培育与开发力度,推广无性系繁殖技术,实现马尾松良种普及,降低形成低产低效林的风险。

5 小结与讨论

受岩溶石漠化的影响,贵州省工程性缺水较为严重,马尾松林地质量普遍不高,主要为Ⅲ、Ⅳ级林地,面积1 780 894.55 hm2,占全省马尾松林总面积的93.69%。全省马尾松集中分布在黔东南州的锦屏县、黎平县、从江县等10个县的中心产区和遵义、铜仁、贵阳和黔南等4个州(市)的一般产区,毕节、黔西南、安顺和六盘水等4个州(市)的一般产区只有零星分布。全省1 900 809.13 hm2马尾松林中,低效林面积488 816.25 hm2,占全省马尾松总面积的25.72%,其分布与岩溶石漠化状况基本一致,与林地质量等级呈正比,马尾松林木质量和产量普遍较低,且随着人工马尾松规模的增加,低效林有进一步扩大的趋势。

基于当前贵州马尾松营造林苗木质量不高,重栽植轻管护现象较为普遍,经营管理理念陈旧,林地质量普遍不高,低效林分布范围广、面积大的现状,为推动全省马尾松健康可持续发展,从根本上消除马尾松低效林,需从以下几个方面开展。其一,加大森林抚育力度,推行近自然经营管理理念,提升林地质量,为马尾松高产稳产打下基础;其二,强化优良无性系苗木选育与推广,确保营造林苗木质量,保证人工马尾松用苗安全可靠;其三,加大与科研院所和高校的合作力度,建立健全适合贵州特色的马尾松经营管理体系、病虫害监控和信息化体系建设。

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