无锡惠山森林公园林相改造技术探讨
2018-11-12朱惜晨黄利斌王磊张珺
朱惜晨 黄利斌 王磊 张珺
摘 要:本文分析了无锡惠山森林公园的现状森林植被存在的问题,提出了林相改造的目标与原则,根据森林资源现状及无锡城市森林旅游的发展需求,规划通过林相改造构建木兰芳馨、秋林尽染、桂香十香、映山红遍等四个森林景观类型,并提出了林相改造的具体作业措施。
关键词:林相改造;景观布局;改造技术;森林公园
林相改造就是对现有结构不合理的人工森林群落或退化的自然植物群落,通过适当人工干扰措施,在较短时间内改变某一地段森林的树种组成、结构及其外貌、外观等的一种森林经营措施。相关研究显示,在亚热带地区不受外界干扰的自然状况下,植物群落在遭砍伐或火烧等破坏后,从次生演替的初始阶段演替至较稳定的亚热带顶极群落大约需几百年时间。科学合理的林相改造,是在对森林生态环境扰动较小的情况,快速促进森林树种和结构优化,丰富森林景观,人工加速森林植被的顺向演替进程的重要手段。近年来,国内学者对森林公园及风景林的林相改造技术进行了有益的探索,已取得一些较成功的案例[2-8]。但是,不同区域、森林类型及对森林景观的要求,林相改造必须因地制宜,研究适合当地环境特点和景觀需求的改造模式。无锡惠山森林公园的森林以人工营造林的马尾松、黑松林分为主,近几十年来,因遭受松材线虫病严重为害,森林退化严重,林分健康状况和景观质量较差,开展的无锡惠山森林公园林相改造技术研究,营建季相变化丰富、物种多样性高、生态系统稳定的健康森林,提升惠山森林公园风景林的美景度和游憩保健功能,对促进无锡城市森林生态文明建设具有十分重要的意义。本文在调查分析无锡惠山森林公园森林现状的基础上,提出了林相改造的指导思想、原则、规划布局和主要技术措施,为同类地区林相改造建设提供技术依据。
一、基本概况
1.自然概况
(1)地理位置。规划进行松材线虫病治理与林相改造的区域位于无锡市惠山国家森林公园内的惠山二茅峰、三茅峰西南坡。无锡市惠山国家森林公园位于无锡市城区西部,北纬约31°35′,东径约120°15′。该地区地理位置优越,是无锡城市的重要生态绿地,也是无锡环太湖旅游的重要组成部分。
(2)气候条件。该区属北亚热带温暖湿润气候区,季风环流是支配当地气候的主要因素,常年主导风为东南风。每年6月中旬前后,南方的暖湿空气和北方的冷峰面交锋或对峙,在长江中下游地区形成静止锋雨带,形成阴雨连绵的梅雨季节,时常出现大暴雨。冻害、雨涝、大风、台风、高温、伏旱和冰雹是本市主要气象灾害。
(3)地形与土壤。规划进行林相改造的区域位于二茅峰、三茅峰西南坡。三茅峰海拔高295m,坡度较陡,平均坡度25°左右。土壤为石英沙岩和砂砾岩发育的黄棕壤,土壤质地疏松,石砾含量较多,一般山洼、山坡下部土层较深厚,土壤肥沃;但山坡上部的土层较瘠薄,有岩石裸露,会增加造林难度。
(4)定现有木本植物55科、84属、104种。由于受日本松干蚧和松材线虫病的危害,山林中原有的黑松和马尾松数量正在逐年减少;而林下植被随着气候转暖,林分中常绿阔叶树种比例不断提高。动物资源方面主要是鸟类,据调查鸟类有60余种,这些动物栖息于山林中,增添了山林的勃勃生机。
(5)森林群落。根据《中国植被区划》,惠山地区的植物区系属于中国-喜马拉雅森林植物区里的华东植物区系省,位于亚热带植物区系向温带植物区系过渡地带,具有热带-亚热带型、热带-温带型、东亚分布型、亚洲-北美分布型等多种地理成分。其优势种以壳斗科的温带种和亚热带种,及樟科、金缕梅科、冬青科、榆科、豆科等植物为主。典型地带性森林植被为北亚热带落叶常绿阔叶混交林。但该区原生自然植被已不存在,现有森林群落主要是在六十年代以后经人工造林形成的,历经几十年的人工栽培和自然演替,现在已经形成了由松林、杉木林、竹林、阔叶林、混交林、茶叶及果树等组成的森林植物群落,林木覆盖率达98%。主要森林群落类型有:(1)黑松、马尾松林。原来的马尾松人工林,由于遭松材线虫病危害,已退化形成的松树与白栎、冬青、石楠等形成的混交林;(2)香樟、冬青常绿阔叶林,主要分布于墓地周边、道路边及沟谷等处。(3)栎林。小叶栎林、麻栎林,主要分布于山坡中下部,林分高大;白栎、槲栎林,主要分布于火烧迹地,林分低矮,呈灌丛状态。
(6)旅游资源。无锡惠山森林公园的主要景点集中于在惠山区域,共有石门景区、西入口景区、东大池景区、青山公园景区等四个景区。景点主要有黄公涧、忍草庵、南泉、北茅蓬、头茅峰、二茅峰和秦观墓,以及棋盘石等景物;石门景点有水濂洞、石门、七十二摇车湾、天然盆景、东坡诗石和三茅峰,还有龙海寺、张仙殿等遗址;东大池景点有东大池、小桃园、白沙泉、燕居池馆和西大池等景物。但公园内景点以历史人文景点为主,具有地方特色的森林风景景点很少。公园内旅游配套设施较完善,主要道路已基本沟通,修筑了6.24km的上山公路,驱车可直达惠山最高峰。公园内游步道及林间小道已基本遍布整个惠山地区,每年上山游览的游客已达上百万人次。
2.现状森林存在问题与林相改造的必要性
(1)现有森林植被主要存在问题。一是原有的黑松、马尾松针叶林遭受松材线虫病危害,每年出现大量枯死,生态稳定性差;局部地块松树大量死亡或遭受火灾等影响,形成以白栎、槲栎等落叶树种为优势种的连片灌丛,林分质量差,冬季景观显得十分荒凉与萧条,且火灾隐患较大。二是森林景观单调,美景度差。现有森林植被大多是过去以用材为目的营造的松树人工林,以及自然发育形成的次生栎林和冬青、香樟等组成的常绿阔叶林,缺少观花、观叶树种,缺乏森林景观的季相色彩变化;三是森林游憩的可入性差。次生林缺乏抚育,林分密度大,林内荆棘杂灌丛生,游客很难进入林内,影响了风景林游憩功能的发挥。
(2)林相改造的必要性。惠山是无锡城市的“绿肺”,是无锡建设生态文明先驱城市得天独厚的生态资源,是无锡建设幸福安康和谐宜人首善城市的重要依托。开展实施以松材线虫病综合治理为主要内容的林相改造工程,合理调整树种、林种结构,发展多树种、多层次、多色彩、多功能的生态景观林,提升森林景观效果和质量,把惠山森林植被改造成地带性特征明显,季相变化丰富,物种多样性高,生态系统稳定的健康森林,全面提升森林公园风景林的美景度和游憩保健功能,以及生物防火功能,使惠山青龙山森林的景色更好、更美,生态、景观效益更高,是无锡城市现代化发展对生态环境、生态文化和生态文明建设必然要求,功在当代、利在千秋。
二、林相改造的目标与原则
1.建设目标
運用森林经营学、景观生态学的原理,对遭受松材线虫危害的退化林分的景观化改造,合理调整树种、林种结构,构建春季山花烂漫、秋季色彩斑斓,四季有绿、芳馨宜人的优质生态风景林,全面提升惠山森林景观质量,最大限度地发挥城市森林生态景观功能,促进无锡生态旅游经济的发展与生态文明建设。
2.指导思想
以科学发展观理论和生态文明建设理念为指导,以加强惠山生态环境的保护和优化,促进人与自然和谐发展为宗旨,坚持“以人为本、生态优先、景观保健、惠民服务”,在强化对惠山现有森林植被资源保护的前提下,通过森林植被改造生态工程的实施,综合治理日益严重的松材线虫病害,提高惠山森林的健康水平,全面提高森林景观质量及生态保健功能,满足无锡市民对城市森林生态价值、景观价值、社会价值的多种需求。
3.林相改造的原则
(1)因地制宜、科学规划。松材线虫病治理与城市森林景观改造、建设健康森林相结合,通过林相改造,逐步恢复地带性植被来彻底治理松材线虫病。在实施过程中,首先要保护现有造林绿化成果,在不破坏整个森林生态环境基础上,根据不同景点、立地条件及现有植被结构,因地制宜,适地适树,采取相应的植被改造措施。
(2)突出重点,体现特色。重要景点、游客对游憩需求较高的地段和松材线虫病发生严重的林分是改造重点。造林树种选择应尊重地带性植被演替规律和适地适树原则,坚持以优良乡土树种为主,发掘当地特色景观树种,少用园林品种。树种配置采取完全随机化模式,充分体现森林自然野趣,避免有园林化痕迹。
(3)以人为本,服务市民。城市森林是重要的社会公益福利事业,要坚持以人为本,为城市居民提供优质的生态服务的理念,森林公园林相改造要在考虑森林生态功能同时,突出强调为市民服务的森林景观功能、游憩功能和保健功能开发,为城市居民提供优质的森林公益价值服务,提高市民生活质量,促进城市生态文明建设。
三、林相改造的景观规划布局
综合松材线虫病治理、近自然森林植被恢复、森林景观建设,将惠山森林公园林相改造,总体布局为规划“木兰芳馨、秋林尽染、桂香十里、映山红遍”等4个自然森林主题景观区。
1.木兰芳馨景观区
(1)范围。位于三茅峰西南坡中下部,环动物园四周,面积1236.78亩,结合松材线虫病死木清理和松林疏伐改造,大量种植木兰科观花、芳香适生树种,建成木兰科植物与香樟、冬青、栎树和枫香、松树的混交林,形成春季木兰花开烂漫、芳馨四溢的森林观赏保健景区。
(2)树种选择与配置。根据各个小班林分现状调查结果进行补植配置设计。规划平均每亩补植50株左右。树种选择以白色花系的白玉兰,红色花系的二乔玉兰、宝华玉兰、红运玉兰为主,适当配置一部分黄色花系的黄花玉兰。林分中落叶树种较多的,适当补植一些白花色系的阔瓣含笑、深山含笑等木兰科耐寒常绿乔木。配置方式以不同色系分片种植为主,少数地块采用混色系配置。
2.秋林尽染景观区
(1)范围。位于二茅峰、三茅峰西南坡中上部及坡顶山岗,面积1031.77亩,大量补植秋季红叶树种,与原有的香樟、冬青、栎树和松树等组成混交林,形成深秋季节满山丹霞吐艳、层林尽染的自然森林景观,使之成为无锡市著名的秋季红叶观赏景区。
(2)树种选择与配置。根据各个小班林分现状调查结果进行补植配置设计。规划平均每亩补植秋季红色叶树种50株左右。具体配置要求:山腰部立地条件较好的地块,种植红叶榉树;土层瘠薄的地块种植红叶乌桕;山顶部南坡原有枫香林地块,补植枫香;山顶部北坡种植三角枫为主,山顶山岗及游路两侧配植红枫为主。林分中常绿阔叶树种不足的,按落叶:常绿的比例为3:1至4:1左右补植少时高杆红叶石楠。
3.桂香十里景观区
(1)范围。位于从公园入口到三茅峰的步行道两侧各宽50m,长度(面积距离)2km,面积301.83亩。在林下、林缘遍植桂花,构建落叶常绿阔叶复层混交林,并兼顾森林生物防火功能。形成金秋十月赏桂,十里桂谷飘香的特色森林景观,成为无锡市主要的赏桂景区。
(2)树种选择与配置 根据各个小班林分现状调查结果进行补植配置设计。选择花香较浓郁的金桂、银桂以及丹桂品种,平均每亩在林下补植50株左右。
4.映山红遍景观区
(1)范围 位于上山公路上坡侧林缘4km长(平面距离)范围和惠山二茅坪以西至山洼的山坡地,对自然生长映山红、满山红、羊踯躅等乡土杜鹃花植物的林分改造而成,面积750.75亩,形成春季5月十里杜鹃长廊迎宾,映山红遍山丘岗坡的特色森林景观。
(2)树种选择与配置。根据各个小班林分现状调查结果进行补植配置设计。规划首先清除上层的马尾松病死木和濒死木,形成上层稀疏林分。林下清除杂灌木,保留自然生长的映山红、满山红、羊踯躅等乡土杜鹃花植物,并进行大量补植,增加密度,同时进行抚育管理,形成满山盛开杜鹃花的特色景观。
四、林相改造的主要技术措施
1.总体技术要求
(1)保护。该项目工程属于森林抚育范畴。林相改造实施首先要是保护现有造林绿化成果,必须在保护好现有植被,不破坏整个森林生态环境基础上开展建设。
(2)清理。清除松材线虫病死树、濒死树,林下藤本植物和篌竹等杂灌。
(3)间伐。对黑松、马尾松林和自然生长的次生林进行适当疏伐、修枝,调整林分密度。
(4) 管理。对新造幼树和林内的培育目标树种进行松土、施肥等管理。
(5)添绿。在缺乏常绿树种,冬季景观较荒芜的地块,补植常绿阔叶树种,尤其是中下层常绿阔叶树,改善冬季森林景观,提高森林的生物防火能力。
(6)增色。选择色叶、观花、观果树种进行林窗补植造林,营造春花烂漫、夏荫蔽日、秋色斑斓、冬季有绿的森林四季景观,使四季森林景观富于韵律动态变化。
(7)布景。林相改造与森林景观主题景点建设相结合,增加森林公園的自然风景景点,完善配套的游览步道,提高森林的观赏游憩功能。
(8)保健。该森林公园是城市居民休闲锻炼的重要场所,林相改造除强调生态景观外,重视森林保健功能,增添芳香、抑菌等森林保健植物。
2.主要技术措施
(1)林地清理。①彻底清除马尾松、黑松的松材线虫病死木和濒死木,将所有病死树枝清理出林分,焚烧处理。伐除林分中零星分布的黑松,面积大于0.5亩的小片黑松、马尾松林疏伐30%后补植目标树种,疏伐后的林窗大小不得大于0.1亩。据初步调查设计结果,需伐除黑松和马尾松8000株左右。②清除林分内葛藤、野蔷薇等藤本植物和篌竹等杂灌,对密度过大的白栎、槲栎等灌木或小乔木疏伐,保留1m左右间距。③保护林下有益灌木,重点保留乌饭树、冬青、石楠、青冈、构骨、茶树、映山红等。
(2)栽植密度。补植树种的平均密度为50株/亩,落叶乔木树种在林窗内种植,常绿阔叶树种可以在林下种植,其原则为栽植树种间及栽植树种与原有乔木树种之间至少保持2m的间距。杜鹃花植物和步道两侧防火树种的平均密度为160-180株,株间距最少保持1m。
(3)整地。针对该项目工程造林地坡度较大,石砾含量较多的特点,整地方式采用穴状鱼鳞坑整地。鱼鳞坑即在挖穴时,用取出的碎石或粘土筑成外高内低的半圆形坑穴,可以增加土层、保持水土,防止水土流失。根据现场调查后绘制的小班种植设计图确定种植点,整地范围为种植点周围1㎡,挖穴规格为60 cm×60 cm×60cm。
(4) 苗木质量。乔木树种规格胸径5cm左右的带完整土球的苗木,最好使用容器苗或经两次以上断根的苗木,不用裸根苗。苗木必须保证有通直的主干,树冠骨架完整,不用断过头的苗木。红叶石楠使用高干苗木,高度2.0m。桂花苗木高度1.5m,冠径1.0m。常绿阔叶树种栽植前要适当疏除部分枝叶。
(5)栽植时间 。早春2-3月和秋季10-11月为最佳种植季节,常绿阔叶树种可以适当推迟栽植时间,尽量不安排反季节种植。
(6)栽植及管理。苗木分批进场,尽量缩短起苗到栽植的时间。造林时,穴内施足基肥,施用保水剂。苗木种植时要扶正、踩实,覆土厚度为土球表面以上5-10cm,栽植后,要浇足定根水,种植穴周围用有机覆盖物覆盖5cm,抑制杂草,防止水土流失,保水保墒。
(7)抚育剩余物处理。林分抚育过程中会产生大量的树枝叶、杂灌等剩余物,若处理不当,易污染周边环境。要对剩余物集中处理,可通过粉碎后返还林地覆盖,保育土壤。覆盖厚度不超过5cm。
五、结语
林相改造是低效林分提质增效的一项重要经营措施,尤其对传统的用材林通过改造诱导培育成生态风景林、游憩保健林等多功能森林,实现森林质量精准提升的重要技术手段。但林相改造是一项复杂的系统工程,涉及原有森林生境的保护、补植树种与原有保留树种的协调,森林景观的可持续性等方面,必须进行合理规划、科学论证。另外,林相改造不能像一般的造林作业设计或园林绿化工程一样,完全按照图纸施工,有些技术措施需根据具体情况现场设计、现场确定。因此,林相改造的实施必须精心组织,技术人员要亲临现场做好施工监督,强化管理与技术监督,确保按设计要求施工,提高栽植与管理的质量,确保林相改造建设的效果。
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