浅谈三北地区樟子松固沙林的经营

2017-04-04侯波徐乐

防护林科技 2017年7期

关键词：沙区三北防护林

侯波，徐乐

浅谈三北地区樟子松固沙林的经营

侯波1，徐乐2

（1.海伦市住房和城乡建设局园林处，黑龙江绥化152300；2.黑龙江省森林植物园，黑龙江哈尔滨150040）

阐述了樟子松在三北防护林体系建设中的重要地位，对樟子松建设区进行生态适宜性区划，提出了基于水量平衡的樟子松固沙林经营技术方案，为三北地区樟子松林经营提供科学依据。

三北地区；樟子松；固沙经营；生态区划；水量平衡

1 地位及现状

樟子松按区域分布、树干和冠型等特点分为山地樟子松和沙地樟子松。山地樟子松林分布于俄罗斯西伯利亚和中国大兴安岭，沙地樟子松天然分布于大兴安岭西麓的呼伦贝尔沙地，具有耐寒、耐旱、耐贫瘠、适生沙地和速生等优良特性；1955年，中国科学院林业土壤研究所首次从黑龙江省牡丹江市苗圃和带岭苗圃引种2年生樟子松苗和1年生樟子松苗到科尔沁沙地东南缘用于防风固沙造林，取得巨大成功。由于有效控制土地沙化、改善区域生态环境，1978年三北防护林体系建设工程启动以来，樟子松成为工程中最重要的常绿针叶造林树种；迄今，已先后在辽、吉、内蒙古、陕、甘、新等13个省区300余县引种成功。据不完全统计，樟子松人工林面积已逾67万hm2，正在三北沙区发挥着巨大的生态作用，产生良好的经济和社会效益。根据三北防护林工程五期规划，目前在科尔沁、毛乌素和呼伦贝尔等沙地实施总面积为67万hm2的樟子松防风固沙和木材兼用林基地建设。因此，樟子松人工林成败是三北防护林体系工程成功与否的重要标志。

然而，自20世纪90年代初，最早引种的樟子松固沙林在林龄30～35年后出现枝梢枯黄、长势衰弱、病虫害发生、继而全株死亡且不能天然更新的衰退现象；之后，陕、晋、黑、吉等省相继出现类似情况，其中，辽宁省近4万hm2樟子松固沙林中65%衰退；科尔沁沙地中现存2万hm2樟子松固沙林中近40%处于衰退状态。而分布于呼伦贝尔的沙地樟子松天然纯林，却从未发生过衰退现象，其平均寿命超过150年，且天然更新良好。

在中科院知识创新工程重要方向项目“典型人工用材林与防护林衰退机理及可持续经营研究”（2002—2005），“三北防护林工程生态环境效应遥感监测与评估”（2007—2011）和国家自然科学基金项目“防护林学”（2011—2014）等多项研究课题资助下，通过多年研究，明确了樟子松固沙林衰退机制，并据此提出了相应的解决对策与经营方案，为防止现存樟子松固沙林衰退、合理经营，未来该林种合理布局提供科学依据与技术支撑。

2 基于水量平衡的樟子松固沙林经营

2.1 三北地区干旱、半干旱沙区水分承载力

通过遥感监测与地面调查，首先，确定了三北防护林建设区中的沙区：呼伦贝尔、浑善达克、科尔沁、毛乌素等沙地和受沙地或沙漠影响的沙漠化土地，总面积39.835万km2；其次，确定沙区1km分辨率的温度空间分布和潜在生长期、1km分辨率降水量和土壤蒸散空间分布图；第三，将1km分辨率降水量空间分布图和土壤蒸散空间分布图分别与潜在生长期叠加，获得1km分辨率的潜在生长期降水量和土壤蒸散值。潜在生长期降水量和土壤蒸散值之差即为树木存活、生长的水分承载力，即可供植物生长利用的水资源量。

2.2 三北地区樟子松固沙林生态适宜性区划

基于三北防护林建设区现有沙区的水分承载力，结合樟子松树木生长季蒸腾耗水和树冠截留降水规律以及温度变化情况（蒸散），确定沙区樟子松生态适宜性区划标准，据此，对建设区进行樟子松造林区划，分为：樟子松纯林区、疏林区和非适宜区。

2.2.1 樟子松纯林区面积17527.4km2，占总面积4.4%，主要分布于呼伦贝尔沙地，降水量满足樟子松正常生长需要，可以营造樟子松纯林。

2.2.2 樟子松疏林草地区面积110343.0km2，占总面积27.7%，主要分布于三北地区东部，集中于科尔沁、浑善达克和毛乌素沙地，降水量不能满足大面积纯林正常生长耗水需求，该区造林应以疏林草地为主。

2.2.3 非适宜区面积270479.6km2，占总面积67.9%，主要位于三北地区的中西部、受八大沙漠影响的区域，降水量少，不能满足沙地樟子松生长耗水需求，不适合樟子松造林。

基于水量平衡和樟子松固沙林生态适宜性区划，确定了三北沙区樟子松固沙林不同平均气温、不同降水、不同年龄经营密度表。

3 基于水量平衡的樟子松固沙林经营技术方案

3.1 现存樟子松固沙林密度调控和土地利用类型调整

3.1.1 幼林抚育幼林生长的早期，采用全面抚育、穴状抚育、带状抚育等方法及时清除一定范围内的影响幼树存活、生长的灌木、藤本和杂草等；同时，通过人造小地形整地方式和穴面覆盖石砾等技术措施，充分拦蓄和保存利用降水量，减少地面蒸发，促进林木生长发育。

3.1.2 中、幼龄林抚育间伐对于中、幼龄林提早进行间伐，调整林分结构，达到合理林分密度。间伐方式可采用带状或带状与留优去劣兼顾形式。由于中、幼林林分密度较大，不易进行一次调整，对于小于20年生林分分2次间伐。此外，结合间伐，还要进行修枝，修枝强度为冠高比1∶2，最终使枝下高达到5m左右。在大幅度降低樟子松林分密度的同时，积极引进选用抗逆性强的乔灌木树种、草种，将现有樟子松人工纯林逐步改造成混交林。

3.1.3 近、成熟林生态疏伐、卫生伐或块状或带状皆伐对于现有的近、成熟林，采取生态疏伐的方式进行林分结构调整，主要是伐除濒死木、枯死木、被压木。

对于严重衰退的近、成熟林，采取高强度卫生伐，尽快伐除病株、死树，尽量保留健康木或病感较轻且有望恢复的树木，保留林分密度上限不高于合理林分密度。

对于成片枯死的林分实施皆伐，并及时开展更新造林工作。

3.1.4 区域尺度固沙林土地利用类型调整对于水资源量不断减少区域，在考虑当地经济社会发展状况条件下，通过减少高耗水土地利用类型（农田、阔叶林）面积，维持或增加低耗水土地利用类型（樟子松、灌木或草本）面积，从而达到区域尺度樟子松固沙林水量平衡。具体调整面积要依据不同土地利用类型面积及各类型耗水量来量化。同时，通过不同斑块间的合理配置（如不同树种块状纯林镶嵌模式），保持樟子松固沙林生态系统整体功能达到最优。