多代萌生人工刺槐林近自然转化经营探究

张淑敏，于青军

（平泉市国有黄土梁子林场，河北平泉067500）

刺槐（Robinia pseudoacacia）俗称洋槐，属豆科落叶乔木，原产北美。1877年引入中国，在北纬23°-46°、东经124°-86°的27 个省（市、自治区）等地分布，在国内已遍及华北、西北、东北南部的广大地区。 刺槐系喜光树种，不耐蔽荫。 喜温暖湿润气候，不耐寒冷。 在年平均气温8～14℃，年降雨量500～900mm 的地区，生长良好，干形较通直，高达10～20m，胸径可达110cm。 对土壤要求不严，最喜土层深厚、肥沃、疏松、湿润的粉砂土、砂壤土和壤土。 刺槐具有树冠浓密、生长较快、材质优良、根系浅、根系萌蘖能力强，根瘤菌丰富，是我国广大北方山区人工造林的先锋树种，在林业工程建设中占有不可替代的战略地位。 近年来，人工刺槐林多代萌生衰退问题日益严重，急需进行经营模式调整，为森林可持续发展奠定基础。

1 研究区概况

试验地位于河北省平泉市国有黄土梁子林场，地理范围位于东经115°54′-119°15′、 北纬40°12′-42°4′，林区主山脉多呈东西走向，以中低山和丘陵为主，海拔668～1365m，平均坡度在20°左右。 本区属于中温带大陆性干旱季风气候，年平均气温6.6℃，无霜期120～130d，年降雨量540mm 左右。 土壤类型以棕壤土、 黄沙土、 褐土为主， 土壤pH 值6.5～7.5。 植被类型属于华北山地植物亚区的冀北山地植物小区，主要林分类型有油松人工林、落叶松人工林、杨树人工林、刺槐人工林、蒙古栎次生林和山杏林等。 黄土梁子林场经营、管理的国有刺槐林约有2000hm2，起源全部为人工造林，大部分是上世纪60-70年代造林， 到目前为止经过3～4 次平茬，刺槐萌芽林多代更新衰落问题日益严重。

2 材料与方法

2.1 试验地选择

试验地选择在黄土梁子林场经营范围内的人工刺槐林，地点位于黄土梁子镇小庙村小庙西北沟阳坡（12A 林班88 小班），试验地面积10hm2。 试验地立地条件较差，地貌类型为山地阳坡，土壤类型为沙壤土，土层厚度约45cm 左右，海拔832m，坡度15°。此试验地为2008年采伐后的3 代萌生林分，树种组成10 刺，林龄为3年，平均胸径1.0cm，平均树高2.5m，株树为5250 株/hm2，郁闭度为1.0。 主要灌木为绣线菊等，草本为羊胡子草，灌草盖度为5%。

2.2 试验方法

2010年开始对试验地进行近自然转化经营，通过一系列技术措施，进行试验观察。 试验经营培育措施要点如下：

（1）由于刺槐根蘖性很强，保留根龄小、干形好、生长活力强的优势木，形成林分的整体构架，维持森林基本环境；

（2）对其它林木进行适度疏伐，尤其要伐除影响优势木生长的竞争木；

（3）利用林分现有林窗和疏伐后形成的林窗进行补植优良品系刺槐苗和其它树种营造混交林，补植方式可参照图1、图2；

（4）在小班内补植优良品系的刺槐实生苗、蒙古栎、油松、黄檗，进行树种伴生实验，混交方式为群团状混交；

（5）以促进二代林生长为中心，采取相应的抚育措施，并逐渐伐除上层的刺槐。 逐步将多代刺槐萌生矮林转化为实生乔木林， 从而增加树种多样性，培育阔叶或针阔多功能混交林。

图1 圆形林窗补植示意图

图2 椭圆形（或不规则）林窗补植示意图

2.3 试验过程

2010年3 代刺槐林萌生后， 当年调查株数达300～400 株/667m2， 近自然经营后， 由于自然因素（风折木、干旱木、冻害木等）造成2018年调查株数166 株/亩； 说明自然经营状态下林木分化明显，受自然环境影响大，林木质量和数量明显低于同等立地条件水平。

2010年开始对试验地进行抚育疏伐，保留根蘖性很强，根龄小、干形好、生长活力强的优势木，形成林分的整体构架， 维持森林基本环境，2016年抚育后保留刺槐优树40 株/667m2。 2010年对试验地进行近自然转化，结合抚育措施对林分现有林窗和疏伐后形成的林窗补植优良品系刺槐苗、油松苗和蒙古栎苗木进行混交配置，其中栽植刺槐实生苗木40 株/667m2，栽植油松苗木50 株/667m2，蒙古栎苗木25 株/667m2。 刺槐、油松、蒙古栎混交比例为5:3:2。 （注：优良刺槐苗木从平泉市国有黄土梁子林场国家级刺槐良种基地中选取；优良油松苗木从平泉市国有七沟林场国家级油松良种基地中选取）

在试验地设置20m*30m 的固定样地3 块，以及1 个对照样地，连续定期进行观测，定期调查不同树种的株数和生长发育情况，对树高、胸径等因子进行测定。 从而分析多代萌生人工刺槐林近自然转化经营是否达到相应的立地条件下经营水平，充分利用林地，提高林分质量，提升林地生产力，促使林分蓄积量增加，林木生长活力增高，生态稳定性与生态效益增强，森林多功能效益正常发挥。

3 结果与分析

3.1 近自然转化对树种组成结构的影响

从树种结构分析， 由原来的萌生刺槐纯林，转化成刺槐、油松、蒙古栎3 个树种组成的针阔混交林，树种组成变化见表1，转化后树种组成混交比例为5：3：2。混交林对外界不良环境条件抵抗力强，可增强抗风倒、抗雪压、抗病虫害等自然灾害的能力。因刺槐是浅根性树种， 油松和蒙古栎是深根性树种， 三者混交后能充分利用不同土层的养分和水分，充分发挥力林地的生产力的作用。

表1 多代萌生林和近自然转化林树种组成结构变

3.2 近自然转化对林木生长量的影响

通过近自然转化经营管理，充分发挥了立地生产力水平，转化后经营管理效果表现良好，林木的株数、树高、胸径、蓄积量明显得到改善，见表2 数据对比情况。 试验地亩株树包括刺槐、油松和蒙古栎，但新栽的油松和蒙古栎生长8年左右，不够检尺径，不计算蓄积。 表中胸径和蓄积由新栽刺槐40株/667m2和保留刺槐40 株/667m2，测算得出。 由此可见近自然经营转化经营生长量远远大于多代萌生林的生长量。

表2 多代萌生林和近自然转化林生长量对比表

3.3 近自然转化对林下植被生长的影响

通过近自然经营转化管理，单一树种林下植被分布和多元树种配置林下植被有着明显区别，森林植被群落结构明显改善，见表3。由表3 可见近自然转化经营后植被盖度提高了20%，形成了乔、灌、草相结合的森林群落结构。

表3 多代萌生林和近自然转化林植被种类变化表

5 结论与讨论

多代萌生人工刺槐林在近自然转变的过程中，应选择和培育目标树，以建立起支持林分长期稳定的框架。 在保留原有次生林植被，加以疏伐，保留根龄小、干形好、生长活力强的优势木，通过人工诱导、疏伐补植、渐进式树种置换等方法，逐步充实林分，形成异龄混交林。再适时砍伐大树，让新一代实生树木成为建群群体，在这个过程中，可通过多个短周期的疏伐，生产出数量可观的原木，而且植被不间断，土壤不扰动，林分生态功能日益走强，达到萌生矮化林转化为实生乔林的目的。 从现有林分分析，到2025年，通过抚育措施，伐除保留3 代萌生的40 株/667m2刺槐， 使新栽植的刺槐40 株/667m2、 油松50 株/667m2、蒙古栎25 株/667m2形成实生乔木林。 从而完成多代萌生的矮化林向乔林转变过程。通过近自然经营转化，优化树种结构、改善立地条件、提高林地生产力，促进森林生态系统健康与稳定。 相应地，森林水源涵养能力、固土保肥、净化空气、固碳释氧、维护生物多样性等生态功能都将得到显著增强。 近自然转化经营旨在增强其主导功能的同时，兼顾其它多种功能，最大程度发挥森林的综合效益。 黄土梁子林场经营的人工刺槐林主要是60、70年代营造的人工林，树种落后，树种结构不合理，优良树种占比小，林龄结构失衡，林相残破，森林生态防护功能低下，即发挥不了其生态防护林的生态功能，更发挥不了其所在地理位置应具备的森林景观游憩功能。 黄土梁子林场经营林种主要为生态公益林，按传统经营方式作业，几乎没有经济效益，且森林质量得不到提高。 从试验结果来看，近自然经营转化大幅提高了森林生长量与蓄积量，在收获中间木和最终目标树的同时，其作业成本也低于传统经营方式，经济效益非常可观。 近自然转化经营后， 一是丰富了林场森林经营模式，提高营林质量和效益。 二是通过提高森林生态系统健康与稳定性，大大改善人们的生存环境；三是为周边地区森林可持续经营起到示范作用。