凌源地区油松人工林火烧迹地植被更新特征与纯林改造探讨
2019-03-24齐永盛
齐永盛
(辽宁省凌源市五家子国合造林站,辽宁 朝阳 122500)
凌源市地处辽宁最西部,境内山脉、丘陵、河流、盆地相间分布,处于中温带亚干旱季风区,日照充足,四季分明,雨热同季,年平均气温8.0 ℃,年平均降水量550 mm,无霜期150 d左右;全市林业有林地18.7万hm2,其中,人工油松(Pinustabuliformis)林总面积6.7万hm2,占有林面积40%左右,现有油松纯林更新改造,对凌源当地以及辽西的自然生态环境及社会经济发展都产生重要影响。
1 油松人工林火烧迹地的调查
2018年8月,林业技术人员对刘杖子镇刘杖子村大南沟油松人工林火烧迹地植被更新进行专业调查,调查时选取有代表行的地段,进行小班立地条件的调查,也对火灾前的树种密度、品种进行必要的调查记录;量测标准地,调查记录标准地内的更新灌木品种、数量、盖度、高度等。
经核查档案和现地调查记录,调查地块小地名叫刘杖子大南沟,为1林班67小班,小班面积为6.4 hm2, 调查更新样地面积25 m2×20 m2,样地海拔高度454 m、坡向北偏东24°,全坡位,坡度35°,土层厚度10~16 cm;火灾前为油松人工林,林内有部分山杏(Armeniacasibirica)树种(450株·hm-2,地径2~4 cm),油松林龄44 a,每公顷1 050株,2012年12月过火,2013年6月清除火烧迹地,伐除火烧的死亡油松、山杏等立木;更新灌木为山杏和荆条(Vitexnegundovar.heterophylla),郁闭度0.95,山杏起源以萌生为主,也有部分实生。
2 天然更新植被的生态价值评价
2.1 火烧迹地天然更新的必要条件
原有油松人工林,优势种为油松,伴生树种为山杏、荆条,因山杏为阳性树种、喜光、耐阴,也耐干旱,在油松林冠下,光照、对水分和养分的吸收都受到较大的影响,[1]致使林内山杏不能正常生长;经过火烧以后,油松和山杏地上部分都已死亡,经人工对火烧迹地采伐,原有地面乔灌木都被清除,油松根系不能萌蘖,完全死亡,而山杏根系萌蘖性强,在原有山杏根部,春季能够萌生出大量不定芽,借助原有的大量根系,吸收水分和养分,萌生的山杏迅速生长,达到林分郁闭;一些自然成熟散落的种子,也可借助雨水或动物储存传播、萌发,生长为实生山杏,因此,调查的火烧迹地,经5~6年的自然更新,形成了优势种为山杏,伴生树种为荆条的山杏次生林,生态结构与生态功能完备,[2]更新的山杏灌丛生态系统稳定。
2.2 更新迹地的生态质量评价
过火以前,优势种为油松,冠幅达到2~3 m,伴生树种为山杏,种群密度达到450株·hm-2。火灾以后,光照、水分等植物生长的必要条件有利于山杏生长,使其迅速成为更新植被群落的建群树种,也是群落的优势种,山杏灌丛以萌生为主,生态结构稳定,可进行稳定的天然更新;山杏种群密度大,每公顷达到3 300株,经自然流水、动物采食、传播果实等的影响,山杏自然繁衍更新,有面积逐步扩大的趋势;从灌丛结构看,郁闭度达到0.95,群落的防风固沙、水源涵养、水土保持等生态效益稳定;郁闭度高,林冠下也形成了荫庇的环境,为耐阴草本的自然生长创造了条件;山杏果实具有丰富的营养,优良的生活环境和各种草本植物的生长,吸引了大批昆虫、鸟类、啮齿类动物在此生活,为动物生长的多样性创造了条件,更新林分中完整的动植物生物链,恢复和保存了多样的野生动植物种质基因。
3 油松纯林的现状与改造措施
3.1 油松林现状
凌源市油松人工林总面积达到6.7万hm2,均为20世纪60—70年代的人工纯林,林龄41~60年,已达到近熟林龄级。近年来,全球气候不稳定性增加,高温、低温、干旱、雨涝等极端气候现象经常出现,油松纯林的病虫害,特别是松毛虫、红脂大小蠹等,危害日趋严重。从现在的油松林分结构整体看,纯林改造尚未总结出成熟的经验和方法,利用油松优势种的生态作用,培育林下阔叶混交林,或者形成复层异龄林,能有效提高更新林分的生态效益,具有广阔的应用前景和生态意义。
3.2 天然更新
现有油松林,特别是权属民营油松林,中龄林阶段抚育经营极少或没有,经过几次人工修枝后,密度较大,一般每公顷株数在1 300株以上,原本侧枝都不能有效伸展,中龄林到近熟林阶段,树木分级明显,Ⅰ、Ⅱ级油松树高生长几乎停止,平顶,侧枝横向生长,使林冠更加郁闭,因此,其他受压木的正常生长受到较大影响,更达不到天然更新的阶段。应将油松密度,经人工抚育采伐,调整到每公顷株数在650株以下[3],作为种子母树,使其天然下种,保证天然更新时能持续长出散播种子。近年的封山禁牧措施,使林下灌丛生长茂密,耐旱的榆树(UlmuspumilaL.)、山杏、荆条等在油松稀疏地段都有不同的自然更新生长;一些密度适宜的油松林内,油松幼树天然更新也比较稳定,虽然也以油松为主要树种,但其他阔叶树种的比例明显加大,因此,可通过后期人工抚育,进一步减小油松的株数比重,形成理想的复层异龄针阔叶混交林。[4]
3.3 人工辅助天然更新
人工栽植或直播阔叶树种,可在几年内迅速郁闭,形成包括引进的阔叶林树、油松林天然更新的幼树、原有荆条,花木兰等原生灌丛为主要乔灌木结构的针阔混交林。引进阔叶树树种,选择当地的原生树种,如山杏、刺槐(RobiniapseudoacaciaL.)、紫穗槐(AmorphafruticosaLinn.)、蒙古栎(QuercusmongolicaFisch. ex Ledeb)、榆树、麻栎(QuercusacutissimaCarruth.)、黄栌(CotinuscoggygriaScop.)等;栽植密度以每公顷栽植800~1 800株,形成包括油松母树在内,株距2~3 m,针阔混交比例较合理;如引进树种直播,一般进行种子催芽处理,保证幼苗成活率;因本地生长季节内,全年降雨量70%集中在7—9月,新引进栽植的树种在新植的前2~3年,未形成完整的抗旱根系,须采取一些蒙塑料薄膜等保水措施,可视自然气候状况,在5—6月或9—10月,人工补水1~2次,一般连续2年,即可保证保存率80%以上。