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辽宁省栎树资源现状与发展对策

2018-04-02许忠志张莹

防护林科技 2018年11期
关键词:栎树中龄林辽东

许忠志,张莹

(1.辽宁省林业种苗管理总站,辽宁 沈阳 110036;2.辽宁省林业调查规划院,辽宁 沈阳 110122)

栎树为壳斗科(Fagaceae)栎属(Quercus)植物的统称,栎属植物广泛分布于北半球的亚洲、欧洲、北美洲和非洲大陆,南北跨越40个纬度,东西跨越约75个经度,生态适应幅度大。中国的栎属植物资源丰富,约60种[1],分布于北温带至热带山地,是中国北方温带落叶阔叶林主要建群种。栎树材质优良,其栎实、栎叶等可用于食品、医药保健品和工业原料的开发,综合利用价值大。

蒙古栎是栎属植物的重要种,国家二级珍贵树种,广泛分布于我国的东北地区和华北地区北部。辽宁栎树资源丰富,有天然分布的栎树10种2变种[2],在196.50万hm2天然林中,栎林占43%。辽宁栎树主要构成种为蒙古栎和辽东栎,其中蒙古栎适应性强,分布广,是辽宁东部山区天然次生林的主要建群种,通常以蒙古栎林和混生有蒙古栎的阔叶杂木林形式存在,在山脊和岩石裸露的阳坡或跳石塘等恶劣生境条件下常构成优势种群,或形成纯林,其固持水土,涵养水源,对森林环境恢复与生态环境保护具有重要作用。

结合已有的研究成果,辽宁在栎树育苗[3]、造林、森林经营、森林生长动态[4]、生态功能等方面取得一定的成果,但在栎树的资源保护、多功能利用方面研究偏弱。本文针对辽宁栎树的资源特征和利用现状,基于栎树的多种功能需求,探讨辽宁栎树的发展对策。

1 辽宁栎树组成和植被分布特征

1.1 栎树资源组成

辽宁省地处温带,地势大致为自北向南,自东西两侧向中部倾斜,植被处于长白植物区系、华北植物区系和蒙新植物区系的过渡带,自然条件复杂,与之相关的栎树更具多样性。辽宁天然分布的栎树均属于落叶栎树,有蒙古栎、辽东栎、麻栎、栓皮栎、槲树、槲栎、栓槲栎、枹栎等。辽宁省栎树以蒙古栎为主,占全省栎树面积绝对优势,辽东栎次之,辽东南部有少量麻栎、栓皮栎,沿海一带分布着槲栎林。

1.2 栎树群落类型

栎树在辽宁群落类型多样,在辽东山地,包括抚顺、本溪、丹东等大部分地区,蒙古栎可与紫椴、色木槭、枫桦、核桃楸、水曲柳等阔叶树,形成沙松、红松针阔混交林,或与色木槭、核桃楸、怀槐、裂叶榆、枫桦、黑桦等阔叶树形成杂木次生林,在山脊、阳坡、陡坡等恶劣生境条件下常形成纯林[5];在辽东山地西麓,包括铁岭县东部、沈阳东部、灯塔、鞍山海城、大石桥东部及盖州西部,以辽东栎为主,间与大叶朴、小叶朴、元宝枫、蒙古栎、槲树、槲栎、麻栎、臭椿等其他树种,形成油松栎林、栎林、杂木林、槲栎林等群落类型。

在辽东半岛,包括东港市、凤城市南部、鞍山东部、盖州东南部和大连市部分县区,麻栎、栓皮栎、槲栎、槲树、蒙古栎、辽东栎、臭椿、栾树与赤松、油松形成赤松栎林和栎树矮林。资料显示辽宁仙人洞国家级自然保护区植被类型中栎树有赤松蒙古栎林、蒙古栎林、辽东栎林、栓皮栎林、麻栎林、槲栎林6个群系23个群丛类型,蒙古栎林多分布在阴坡,以李叶溲疏、蒙古栎林为优势,胡枝子、蒙古栎林多分布在阳坡,辽东栎林主要分布在山下腹的阴坡、半阴坡[6]。

在阜新、锦州至葫芦岛一线,分布有三裂叶绣线菊—油松栎林、大叶华北绣线菊—油松栎林,在海拔300~800 m低山丘陵阴坡或半阴坡,分布有辽东栎林,在低山阳坡,蒙古栎与色木槭、裂叶榆等形成杂木林,在山脊、阳坡,形成蒙古栎次生纯林,在海拔300~400 m阳坡或偏阳坡偶见栓皮栎分布。

在辽西低山丘陵区,北起阜蒙县北部,包括北票、朝阳、喀左、建平、凌源、建昌等县(市),辽东栎、槲栎、槲树、蒙古栎等树种与油松混生形成油松栎林,或辽东栎、蒙古栎与山杨、刺槐等树种混生形成落叶阔叶林。

1.3 面积蓄积构成

2015年,辽宁省栎树林分总面积1 931 520 hm2,林分总蓄积110 458 531 m3。

按行政区域划分,栎树在辽宁14个地市中除盘锦外,其他13个地市均有分布。其中,丹东市栎树林分面积、蓄积占比最多,其面积为510 307.2 hm2、蓄积为34 423 273万m3,占全省栎树面积、蓄积的26.42%、31.16%;占第二位的为本溪市,占全省栎树面积、蓄积的18.49%、25.57%,抚顺市为第三位,面积、蓄积分别占全省栎树面积、蓄积的17.70%、25.53%,三者的面积占全省的62.61%,蓄积占全省的82.27%。阜新市最少,面积2 429.5 hm2、蓄积55 014 m3,仅占全省栎树面积的0.13%、蓄积的0.05%。

2 辽宁栎树资源存在的主要问题

2.1 林龄结构分布不合理

对辽宁省栎树各林龄组面积、蓄积构成分析发现,林龄结构分布不合理,幼、中龄林多,幼龄林面积占56.02%,中龄林占23.56%,二者占栎树总面积的79.58%和总蓄积的62.09%,幼、中龄林多,林龄结构不合理。

2.2 地区间林分差异明显

辽宁省地区间林分差异明显,单位平均蓄积量高于的平均值仅有抚顺、本溪、丹东三市,分别为82.48 、79.11和67.46 m3·hm-2,比较接近的是铁岭市,为50.58 m3·hm-2。营口市最低,仅为10.31 m3·hm-2,行政地区间林分差异明显。

2.3 单位面积蓄积量不高,低质低效林多

辽宁省部分地区蒙古栎生物量较高外[4],从单位蓄积结果看,辽宁省栎林单位平均蓄积量57.19 m3·hm-2,幼龄林仅为27.00 m3·hm-2。受制于林分起源(萌生)、立地条件差和种子的遗传基因因素,黑龙江省森工林区现有栎林(蒙古栎)公顷平均蓄积幼龄林为50 m3,中龄林为91 m3,近熟林为113 m3,成过熟林为122 m3,公顷平均蓄积不高[7],另据资料,辽宁仙人洞国家级自然保护区蒙古栎林平均高8 m,40 a的蒙古栎林平均每公顷蓄积量约50 m3,辽东栎林平均树高4.5m,每公顷蓄积量不足20 m3[6],相比较而言,辽宁省栎树林分单位平均蓄积在幼龄林、中龄林、近熟林等方面均低于黑龙江森工林区的平均水平,林分蓄积量偏低,低质低效林多。

2.4 栎树综合利用程度不高

栎树木材纹理直,具有很高的力学强度,材质优良,其栎实、栎叶、树皮、枝丫、根可用于食品、医药保健品、工业原料的开发,综合利用价值大。栎实含淀粉50.6%~58.7%、蛋白质11.7%~15.8%、脂肪2.1%~2.6%、单宁10.2%~14.1%[8],利用栎实及其副产品可进行动物饲料生产、淀粉加工、食品加工,以及提取色素物质、培养食用菌、生产有机酸、提取单宁,淀粉经加工提炼可转化成燃料乙醇和生物化工产品,单宁可用于废水净化等。

辽宁省栎树综合利用程度不高,如对栎实的利用,目前尚未有规模化的收集、加工利用,对抚育间伐的小径木,其主要利用方式是作为生产食用菌的木段,其他间伐剩余物,尚未得到重视。

3 辽宁栎树资源发展对策

3.1 加强栎树资源保护

林木种质资源是国家的战略资源,承载着丰富的物种多样性和遗传多样性,林木种质资源保护是树种繁衍发展的前提条件。蒙古栎是国家二级保护树种、辽宁省栎树的主要构成种,其优良种源、优良林分、优良单株(优树)以及古树等种质资源丰富,生境类型多样,在物种多样性维持、生态系统维护方面作用显著,以蒙古栎为例种质资源保护要着重考虑保护优良种源的优良林分、优树、古树、植被类型等。

保护蒙古栎古树资源。辽宁省存留有大量的蒙古栎古树,仅大连庄河市老黑山发现了3.1 万多株蒙古栎古树群,面积约63 hm2,树龄在70~120 a,初步判定,该古树群是辽宁省迄今为止最大的天然次生蒙古栎古树群,对这些古树资源,应深入调查、归档立卡,优先保护。

保护陡坡蒙古栎林。蒙古栎萌蘖性强,可在山脊、阳坡、陡坡等恶劣生境条件下则常形成纯林,对森林环境恢复与生态环境保护具有重要作用,但陡坡植被林分稳定性差,森林更新困难,一旦遭到破坏难以恢复,对陡坡蒙古栎林,实行严格的禁伐。

保护蒙古栎典型植被类型。辽宁省存留有一些典型的蒙古栎植被类型,如辽东山地的胡枝子-蒙古栎林、杜鹃-蒙古栎林、榛子-蒙古栎林、假色槭-蒙古栎林,辽西低山丘陵区的三裂叶绣线菊-油松栎林,代表林分演替特征和发展方向,需要实行保护。

3.2 科学经营现有的蒙古栎林资源,提高林分质量

科学经营是改善提高林分质量的有效途径,适度间伐抚育能够改善土壤的理化性质,同时伐除干型、生长势弱的个体,优化林分结构,有效提高林分质量,促进蒙古栎林胸径和树高的生长。中度间伐抚育可更有效地改善蒙古栎林土壤理化性质,促进林下幼树的实生更新,增强其抗病虫害的能力,提高蒙古栎林的物种多样性和生态稳定性,保持最大的林分平均胸径生长率和林分蓄积量生长率。幼龄林中度首次间伐时,林木保留密度在950~1 000株·hm-2,至中龄林阶段,间伐后林木保留密度为650~700株·hm-2。

3.3 改建母树林,促进结实

遗传测定表明,蒙古栎母树林子代树高、胸径遗传力分别为0.586 8和0.567 1,遗传增益分别为7.53%和5.4%,增产效果显著[9],改建母树林是投资少、见效快、充分利用现有森林资源,生产良种、实现人工林定向培育的有效措施。

选择地势平缓、坡度较小、立地条件较好,林分质量优良,处于开花结实盛期,树种组成以蒙古栎为主的栎树阔叶林或纯林改建母树林,选择优树或优势木,疏伐劣质木和非目的树种,调整密度和结构,改善林分光照和温度条件,辅以修枝施肥等手段,促进母树结实。

3.4 利用遗传改良材料(种子或苗木),定向培育人工林

种源试验研究结果表明,优良种源中优良个体树高超过种源群体平均值的40.8%,胸径超过种源群体平均值的39.4%[10]。利用现有蒙古栎中龄林、近成熟林的优良林分和种子林(母树林)基地,采用优良种源和优良个体种子,集约育苗,定向培育短周期工业原料林,中、大径材储备林,可早郁闭成林,提高林分生长率。利用结实性状优良单株,营造蒙古栎生物质能源林,发展蒙古栎生物质能源产业,以减少环境污染和温室气体排放,提高环境质量。

3.5 重视栎树的综合利用

栎树全树具有很高的综合利用价值。栎树分布区结实丰年会有大量的栎实产量,开展栎实的综合利用,进行适度深加工,可以充分利用栎实资源,提升栎树利用附加值。以中龄林、近熟林、成熟林的全部,幼龄林面积的40%,平均果实产量850 kg·hm-2,种子完好率80%为计算依据,可测算栎树的结实面积约127.5万hm2,2016年(结实平年)果实产量约为8.67亿kg·a-1。以淀粉含量的最低指标50.6%计算,可获得淀粉4.387亿kg·a-1。

蒙古栎叶含有氨基酸17种,其中有7种是人体必需的氨基酸[11],是优良的食品原料、动物昆虫饲料,开发饲料林是延伸蒙古栎林综合价值的途径。辽宁省栎树叶生物量按幼龄林、中龄林、近熟林3.26、5.27、5.80 t·hm-2[4]计,结合幼、中、近各龄组面积,可得到各阶段的叶储量分别为3 527 532 t、2 397 929 t、1 358 134 t,3个阶段的叶储量总计7 283 594 t,具有一定的植物饲料开发潜力,应在西丰、岫岩、凤城等县(市)蒙古栎幼林中划分一定面积的饲料林作为蚕场,建立特用林,适度发展柞蚕业。对此类特用林,要严格控制坡度(<5°),不易发生水土流失的幼林林分。

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