杉木林渐进式改建千年桐林不同措施试验
2018-09-10廖鸿犁
摘要:在现有杉木林中采用渐进式更新千年桐的改建研究,结果表明:在15年生杉木林中按等高线隔带砍伐60 m,在砍伐带两边距带边缘20 m处,错位20 m套种千年桐(L622处理);以及砍伐70 m,在砍伐带两边距带边缘25 m处,错位25 m套种千年桐(L725处理),这两种改建方式经营效果好,造林保存率较高,千年桐生长良好,单株产果量较高。
关键词:千年桐;杉木;更新;改建;生长量;产果量
DOI: 1013651/jcnkifjnykj201802013
Different Measures for Progressive Replacement of Chinese Fir Forest with Aleurites Montana
LIAO Hongli
(Sanming Forestry Law Enforcement Detachment, Sanming Forestry Bureau, Fuzhou, Fujian 365000)
Abstract: Different measures for the progressive replacement of Chinese fir forest with Aleurites montana was studied. The results showed that in the 15yearold Chinese fir plantation, the L622 treatment, interplanting Aleurites montana by staggering 2.0 m on both sides of 2.0 m away from the contour chopping line at interval of 6.0 m, and the L725 treatment, interplanting Aleurites montana by staggering 2.5 m on both sides of 2.5 m away from the contour chopping line at interval of 7.0 m, both had efficient managing effects and high afforestation preservation rate, and the Aleurites montan grew well with high yield of fruit per plant.
Key words: Aleurites montana; Chinese fir; renewal; reconstruction; growth; fruit yield
杉木[Cunninghamia lanceolate (Lamb)Hook]是福建省重要的人工造林树种之一,其生长迅速,主干通直,材质优良,深受人们的喜爱。据统计,杉木人工造林面积占全国造林面积的285%[1]。福建省人工林中50%以上是杉木林,有些地方甚至出现多代连续栽植杉木林的现象。但营造杉木纯林尤其是多代连栽杉木纯林,会导致地力衰退,林分生产力严重下降,也容易导致森林火灾和病虫害蔓延,而大面积皆伐又容易引起水土流失[2-7]。因此,对现有杉木林不宜进行大面积皆伐,而是采用渐进式改建乡土阔叶林,营建以获取非木质资源为主的林分,是森林经营的新途径。新的经营方式旨在有效遏制水土流失,修复地力,增强生态功能。
千年桐(Aleurites mnntana lour)是油桐的一种,系大戟科油桐属落叶大乔木,为我国特有的工业原料林,与油茶、乌桕、核桃并称中国四大木本油料树种[8-9]。从千年桐果实提取的桐油是一种优良的生态型涂料,具有防潮、抗冷热、防锈、抗腐蚀等作用, 广泛应用于农业、渔业、工业、军事、医药和日用等方面 ,也是合成新型复合材料的基本原料[10-11],桐油还是优良的生物质燃料油和生物柴油的优质原料之一[12]。随着石化能源日趋缺乏,发展油桐产业越来越受到重视。我国以桐油直接或间接作原料的产品达1000种以上[13],用途十分广泛。桐油还是传统出口创汇大宗商品,出口产量和质量均居世界第一。千年桐的木材纹理通直,既可用于加工又可于用以培育食用菌,同时千年桐落叶量大,易分解,是优良的培肥植物;其树姿高大优美,层次明显,颇具观赏价值[13]。在现有杉木林释放的空间套种千年桐,以利用千年桐非木质资源为主,兼顾经济、生态和社会效益。
1材料与方法
11试验地概況
试验设在福建省沙县(北纬26°60′至26°46′,东经117°32′至118°60′)异州国有林场天湖山工区。异州国有林场位于沙县东部,与南平市接壤,属于大陆性兼海洋性季风气候。试验地位于沙溪两岸,年均温190℃以上,年均降水量1511~1600 mm,全年平均空气相对湿度大于80%。日均温≥10℃积温49836~58592℃,雨量丰富,温暖湿润,适宜林木生长。试验林建立在福建省沙县异州国有林场天湖山工区17林班3大班15小班,小班面积125 hm2,均为1998年春营造的杉木纯林,立地类型为II类地,土层深度>1 m,表土层20 cm左右,海拔280~380 m,坡度20°左右,主坡向南偏东30°。2012年杉木林保存密度1860~1900株·hm-2,平均胸径125 cm,平均树高107 m,林分已郁闭;林下植被较少,主要有中华里白、黄瑞木、铁芒萁、柃木、檵木等杂灌木。该林地为沙溪沿岸第一重山,被划为水源涵养林。
12试验设计
2011年秋冬在上述杉木林中选择立地条件和林分生长状况基本相似的同一面坡,建立3个区组。每区组设3个处理。即:①L513处理,在原有杉木林中按等高线间伐带宽50 m范围内的杉木,长度至同一坡向等高自然长,清除带内砍伐剩余物,堆积在每一等高线的下部;保留相对应宽度或以上的杉木林。在砍伐带中间按30 m株距进行块状整地,穴规格50 cm×50 cm ×30 cm。挖明穴,每穴施精制有机肥1 kg作为基肥,再回表土。2012年春采用雌株穗条嫁接1年生千年桐苗造林,常规幼林抚育管理。②L622处理,在原有杉木林中按等高线间伐带宽60 m范围内的杉木,长度至同一坡向等高自然长;同样保留相对应宽度或以上的杉木林。在砍伐带两边距带边缘20 m处,错位20 m进行块状整地。其他方法同L513处理。③L725处理,在原有杉木林中按等高线间伐带宽70 m范围内的杉木,长度至同一坡向等高自然长;同样保留相对应宽度或以上的杉木林。在砍伐带两边距带边缘25 m处,错位25 m进行块状整地。其他方法同L513处理。
廖鸿犁:杉木林渐进式改建千年桐林不同措施试验2018年第2期2018年第2期廖鸿犁:杉木林渐进式改建千年桐林不同措施试验13观测指标
千年桐造林当年年末统计造林成活率,测定当年生树高和地径,以后每年测定树高、胸径等指标。2017年在果实成熟期对全林进行每木调查测定,测定保存株数、胸径、树高等因子。现场测千年桐果实产量。
统计分析采用Excel和DPS数据处理软件。
2结果与分析
21造林成活率和造林保存率
表1是不同处理千年桐造林的生长状况。在现有杉木林中通过等高线砍伐一定宽度林带,形成线状林隙营造千年桐,造林成活率都在93%以上,带宽大小无趋势性变化,但造林保存率与带宽大小有趋势性变化,随着带宽增大,造林保存率越高。造林保存率从大到小依次为L725处理>L622 处理>L513处理。千年桐是强喜光树种,在生长发育过程中需要充足的阳光。为了利用原有杉木林拦截降水、缩短径流,采用隔带渐进式替代造林方法。若砍伐带小,可以完成更新,则生态效果更好。但每一树种生物学特性及其对生长环境适应存在差异。据调查,测定原有杉木林平均树高107 m,且随着林龄增加,树高每年仍有05~10 m生长量,对在林隙中更新的千年桐生长所需要的光照具有一定的遮挡、削弱作用,在一定程度上影响千年桐的造林保存率。在现有杉木林中采取等高线渐进式方法更新千年桐,为了提高造林保存率,满足千年桐生长发育对光照的要求,以带宽7 m较为合适。
砍伐带宽度不仅对造林保存率有影响,对高径生长更有深刻影响。从表1中可知:3种不同改建技术平均树高以L513处理最高,分别比L622、L725处理增加83%和114%。这与砍伐带宽度及单排栽植有关,L513处理砍伐带宽度5 m,为原有杉木林平均树高的1/2,受到杉木林侧方庇荫的光照胁迫,林隙中透光度相对于L622 和L725处理较小,这对于喜阳性的千年桐生长发育有影响。栽植初期,处于冠层下部的千年桐为了生存,摆脱种间或种内竞争而极力向上生长,抑制了径向生长。从平均胸径分析,L622和 L725分别为61 cm和67 cm,比L513处理分别增加151%和264%。高径协调、平衡生长是良好林分结构的基础,从而影响其产果量,对于以开发利用非木质资源为主的千年桐林经营尤为重要。高径比是评价树木形质性状的主要指标之一,高径比指树高与胸径之比,用于评价树干圆满程度,体现冠层合理性。L513处理的高径比1472∶1,L622处理的高径比1180∶1,L725处理的高径比1045∶1。显然,L622和L725处理高径比较适宜,冠层结构更为合理。相对于开发利用非木质资源为主要目的的林分培育而言,理想冠层结构是林分丰产的基础。
23千年桐果实产量
现代森林经营思想已将收获木材与其他林副产品和保护生态环境放在同等重要的位置上,森林的可持续经营被普遍接受。既要保护生态环境,又要合理利用非木质资源。在原有杉木林中采取等高线砍伐后,套种的千年桐已进入结果期,但果实产量差异较大(表1)。L513处理7年生千年桐平均单株结果数86个,平均单株产果量262 kg,结果小枝占小枝总数的285%;L622处理7年生千年桐平均单株结果数102个,平均单株产果量335 kg,结果小枝占小枝总数的372%;L725处理7年生千年桐平均单株结果数123个,平均单株产果量445 kg,结果小枝占小枝总数的427%;L725处理不仅桐果数量多,而且果实较大、饱满,平均单株产果量较高,比L622处理平均单株产果量增加328%,比L513处理平均单株产果量增加698%,较其他两个处理极显著增产;L622处理比L513处理平均单株产果量增加279%,增产达显著水平。表明现有杉木林采取渐进式改建千年桐林阶段性结果可行有效,且以L725处理较为合适,既达到逐步替代更新,又可防止较大范围的水土流失,兼备收获有较高经济价值的桐果,是一种可推广的生态更新模式。
3小结
在现有杉木林中采取渐进式改建千年桐林是可行的一种经营模式。采用等高线隔带砍伐更新千年桐,实现有限释放空间,缩短径流,能够减少水土流失,又能够改善树种结构,生态价值较高。释放适当的杉木林空间是保证千年桐造林成败的关键。研究结果表明:L622和L725处理造林保存率可以85%以上,7年生千年桐平均胸径61~67 cm,平均树高72~78 m,高径比1180~1045∶1,平均單株产果量335 kg和445 kg ,结果枝占小枝总数的37%以上。采用等高线隔带砍伐更新千年桐的带宽以7 m更为合适。林隙更新是复杂多变的森林生态过程,受诸多因素的共同作用,合理的更新宽度阈值与树种、地形、气候、林分状况有关,应酌情变化。
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