杉木混交林近自然经营生长效果研究
2018-10-21刘俊钦
刘俊钦
[摘 要] 相较于一般经营方式,近自然经营方式具有一系列的优势,因此目前得到了较为广泛的运用。本文对杉木、马尾松、麻栎混交林采用近自然经营方式和一般经营方式,对比分析不同经营方式下林分生长效果、林地土壤的变化。结果表明:与一般经营方式相比,近自然经营模式下林木的平均树高、胸径、冠幅、枝下高和单株材积等均有所提高,可以有效促进林木生长,并在一定程度上改善土壤的理化性质,具有较高的推广应用价值。
[关键词] 杉木混交林;近自然经营;生长效果
[中图分类号] S750 [文献标识码] A [文章编号] 1674-7909(2018)14-47-3
西方发达国家首先提出了近自然林业的概念,20世纪90年代我国引进了近自然经营模式。具体来讲,近自然经营模式指的是在森林结构关系自我保存能力不受影响的基础上,严格遵循自然条件开展的林业活动,在完成森林生产目标的同时实现森林生态保护。
杉木是我国南方地区的主要树种,过去长期使用人工造林模式,不仅影响了林地地力,而且降低了林分生产力,对整体造林效果产生了不利影响。针对这种情况,需要积极运用近自然经营模式,合理调整林分结构,科学改善林地经营措施,严格遵循相应的自然规律开展林业活动,以便对林木生长起到有效的促进作用[1]。
1 试验地概述
试验区位于福建省宁化国有林场66林班18大班3小班(E116°37′57″,N26°14′24″),属中亚热带季风气候,气候温和,雨量充沛。年平均气温为15.0 ~18.1 ℃,1月极端最低温-1.0 ℃,极端最高温35.0 ℃;空气湿度大约为80%,年平均降水量为1 700~1 800 mm;年均日照时间为1 757 h;无霜期为214~246 d。在杉木采伐迹地进行造林,其海拔高度为200 m左右,有17°左右的坡度,西南朝向,土壤主要为红壤,土壤厚度约为50 cm,有约18 cm厚的腐殖质,土壤pH值约为6。其中,选择30 km2的地域进行试验,15 km2的杉木混交林采取一般经营模式,另外15 km2则采取近自然经营模式,对比分析杉木混交林的近自然经营生长效果。
2 材料与方法
2.1 经营方式
为了探究杉木混交林的近自然经营生长效果,用2种经营模式来管理杉木、马尾松、麻栎三树种的混交林,分别是近自然经营模式和一般经营模式。近自然经营模式下,单株抚育所有的幼树林木,清除幼树树冠下的乔木、灌木、草木等,避免其对幼树正常生长造成影响,而周边的乔木、灌木、林木等则不加管理,让其自然生长。在幼树的根兜附近放置清除掉的杂物,经过一段时间后,这些杂物腐烂形成养分,被林木所吸收,对林分的生长起到有效的促进作用。运用单株抚育管理模式时,每年进行2次为期3 d的除草工作,一般分别在5—6月和8—9月进行。
而在一般经营模式下,则是全面经营杉木混交林,全面抚育垦复幼林林分,将杂草、灌木全部清除掉,然后在林地表面放置清除掉的杂物,经过一段时期后自然腐烂形成养分,土壤肥力得到提升,林木生长得到加快。每年进行2次除草,连续抚育3年[2]。
2.2 外业调查
2.2.1 林木生长量调查。在近自然经营模式下,经过为期3年的经营管理之后,调查杉木混交林的林木生长效果。选择立地条件、坡向、坡度及林木生长等因素基本相同的试验地,科学设置临时标准地,一般设置3个临时样地,面积控制在25 m2左右。将5个左右的样园设置于试验样地,然后详细科学地检测每一个样园内林木的生长情况,如树高、胸径、树冠、枝下高等。结合检测结果,求出单株林木生长量的各项平均值,如树高平均值、胸径平均值、树冠平均值等,并且科学计算杉木、马尾松、麻栎等树种混交林的林木每株林分平均蓄积量。
2.2.2 林地土壤调查。采取科学的方法,调查不同经营模式下杉木混交林的林地土壤结构情况。在试验地内,将标准地合理设置于坡度、坡向、地表表层土壤肥力、林木生长状况等因素基本相同的试验林地,一般设置3个临时样地,面积为25 m2,按照三角形结构,将3个样地设置于每一个标准地内,在每个样地内挖3个土壤剖面,各个土壤剖面深度控制在0~40 cm,科学检验土层剖面的土层数据、土壤质地等。测定时首先要分层取样,第一层控制在20 cm以内,第二层控制在20~40 cm,迅速把湿土装入铝盒中,带回室内,用烘干法对土壤进行测定[3]。
3 结果与分析
3.1 杉木混交林生长量
3.1.1 近自然经营模式下杉木混交林生长量。如表1所示,在近自然经营模式下,经过3年抚育后,杉木与马尾松混交林的生长情况如下:杉木单株平均树高为5.60 m,胸径为6.5 cm,树冠为2.50 m,枝下高为0.50 m,单株材积为0.010 m3;马尾松的单株平均树高为2.60 m,胸径为5.3 cm,树冠为2.10 m,枝下高为0.50 m,单株材积为0.003 m3。经过3年抚育后,杉木与麻栎混交林的生长情况如下:杉木单株平均树高为5.70 m,胸径为6.4 cm,树冠为2.10 m,枝下高为0.40 m,单株材积为0.010 m3;麻栎平均树高为2.50 m,胸径为4.3 cm,树冠为1.60 m,枝下高为0.40 m,单株材积为0.003 m3。
3.1.2 一般经营模式杉木混交林生长量。如表2所示,在一般经营模式下,经过3年抚育后,杉木与马尾松混交林的生长情况如下:杉木单株平均树高为4.90 m,胸径为5.3 cm,树冠为2.1 m,枝下高为0.4 m,单株材积为0.005 m3;马尾松单株平均树高为2.54 m,胸径粗为4.9 cm,树冠为1.98 m,枝下高为0.50 m,单株材积为0.004 m3。而杉木与麻栎混交林的生长情况如下:杉木單株平均树高为4.80 m,胸径粗为5.1 cm,树冠为2.00 m,枝下高为0.32 m,单株材积为0.006 m3;麻栎单株平均树高为2.50 m,胸径粗为4.3 cm,树冠为1.50 m,枝下高为0.40 m,单株材积为0.002 m3。
3.1.3 对比分析。在近自然经营模式下,杉木、马尾松、麻栎的树高平均为4.10 m,胸径平均为5.6 cm,树冠平均为1.90 m,枝下高平均为0.40 m,单株蓄积量平均为0.006 m3;而在一般经营模式下,杉木、马尾松、落叶树的树高平均为3.60 m,胸径平均为4.7 cm,树冠平均为1.90 m,枝下高平均为0.40 m,单株蓄积量平均为0.004 m3。由此可知,相较于一般经营模式,采取近自然经营模式,杉木混交林的平均数高、胸径、树冠、枝下高和蓄积量等都有不同程度的增大。采取近自然经营模式,可以有效提升林分生长量和蓄积量。
3.2 林地土壤分析
3.2.1 土壤物理性质。如表3所示,相较于一般经营模式,采取近自然经营模式,混交林的土壤容重得到了有效减少,通气度、最大持水量、毛管持水量、田间持水量均得到了有效增大,毛管孔隙度、非毛管孔隙度、总孔隙度得到了有效控制。土壤含水量直接关系到林木的生长,土壤含水量高,可促进幼林生长,提高林分生长量,增加林木蓄积量。而土壤孔隙度可反映土壤含水量,结果显示,相较于一般经营模式,近自然经营模式下杉木混交林地表层含水量更高,能供林木吸收水分蒸腾,促进林木生长,提前郁闭,增加蓄积量[4]。
3.2.2 土壤化学性质。众所周知,林木生长情况会直接受到土壤肥力的影响,如果林地地表层拥有比较肥沃的土壤,那么可以加快林分生长,从而增加林木蓄积量。调查结果表明,相较于一般经营模式,在近自然经营模式下,土壤pH值得到了有效提升,全量氮磷钾含量有不同程度的提升,速效氮磷钾含量也有不同程度的提升。相较于一般经营模式,近自然经营模式下杉木混交林林地地表层含有更多的养分,土壤肥力较高,有利于促进幼林生长,增加林分蓄积量[5]。
总之,相较于一般经营模式,近自然经营模式下杉木混交林林地具有更大的持水量和更多的养分,土壤肥力得到增加,林地土壤物理化学性质得到显著改善,促使林地整体效益得到了提高,具有较高的推广应用价值[6]。
4 结语
杉木混交林采取一般經营模式和近自然经营模式,在林木生长效果、土壤成分方面具有较大的差异。采取近自然经营模式,林木具有更为发达的根系、更粗的胸径和更加茂盛的枝叶,林分生长量得到显著提高,林分蓄积量得到了有效增加。而且采用近自然经营模式能够改善土壤的物理性质和化学性质,改善林地生态环境。由此可见,在未来的林业发展中可以大力推广近自然经营模式。在具体造林实践中,要紧密结合当地地质情况,采取科学的造林方法,严格遵循林木生长规律,科学抚育,不断提升杉木混交林造林效果。
参考文献
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