三门江国家森林公园游览区马尾松林相改造初探
2019-10-21田野宏罗玉兰鲍立兴张承就刘思周军
田野宏 罗玉兰 鲍立兴 张承就 刘思 周军
摘 要:根据分析公园游览区马尾松(Pinus massoniana)林分的情况,依据林相改造的基本原则,通过实地考察同纬度同区位等相近区域天然林生长的情况,结合有关马尾松林相改造的研究结果,综合考虑生态、防火、景观等因素,推荐马尾松林相改造树种如下:红锥(Castanopsis hystrix)、刨花润楠(Machilus pauhoi)、醉香含笑(Michelia macclurei )、柯(Lithocarpus glaber)、栲(Castanopsis fargesii)、枫香(Liquidambar formosana)、麻栎(Quercus acutissima)、白花泡桐(Paulownia fortunei)等。
关键词:三门江国家森林公园;马尾松;林相改造
中图分类号:S721文献标识码:A DOI:10.19754/j.nyyjs.20191030029
三门江国家森林公园游览区作为柳州市莲花山核心保护区中的核心,具有良好的生态功能和发展森林旅游的区位优势[1]。公园游览区现有主要林木景观为马尾松、杉木(Cunninghamia lanceolata)等人工纯林景观。针阔混交林、阔叶林景观相对较少,缺少镶嵌式落叶、彩叶等具有季相变化的景观[2]。2017年2月在公园7林班74小班确认发生松材线虫病,至今已累计清理6775株马尾松枯死木。清理工作导致在马尾松林中形成大量人为林窗,对森林生态和景观都造成了不良影响。柳州市莲花山保护区域的生态空间结构是以林为底,以水为魂,山、水、林一体,森林生态景观网络的核心是森林风景资源,而保护森林风景资源和生物多样性是国家森林公园的3大主体功能之一。因此,本文以三门江国家森林公园游览区马尾松林分为研究对象,通过对马尾松林相改造的初步探索,为下一步公园游览区生态功能和景观质量提升工程的全面实施提供科学支持。
1 研究区概况
三门江国家森林公园游览区主要位于广西柳州市城中区,公园总面积12969.4hm2,E109°28′~ 109°48′, N24°10′~ 24°27′。游览区地貌为低丘及中丘,平均海拔高200m左右,土壤主要为红壤类,年均温20.5℃,年均降雨量为1440.7mm。公园游览区面积共1038.5hm2,现有林分中针叶林占84.2%、阔叶林占7.3%、混交林占5.4%、灌木林占3.1%。其中马尾松林分共306.1hm2,树龄大多50~60a,林分郁闭度0.85。公园林相层次及季相变化均较为单一,生态功能和景观价值均较低。马尾松林下植被也较为单一,以蕨类为主。
2 现状分析
2.1 公园森林资源现状
公园以人工营造的用材纯林为本底,天然混交林和次生林为辅,总体生物多样性指数和景观价值较低,缺乏特色森林景观。现有森林资源总体林相单一,历年来很少进行过抚育或清理,导致林地内病腐木较多且杂乱,珍稀树种稀少。人工植被有马尾松、杉木、湿地松(Pinus elliottii)、桉类、果树和竹类等。公园游览区主景区马尾松纯林面积最大,分布最广,是主要的植被类型;桉树林次之;台湾相思(Acacia confusa)、西南木荷(Schima wallichii)等常绿阔叶林面积最小,多呈镶嵌状分布。目前公园游览区1038.5hm2林地中,国家一级公益林占404.5hm2,商品林占439.8hm2。树种构成主体为松树306.1hm2,桉树324.6hm2,杉木95.3hm2,其它阔叶138.5hm2,其余为杂灌等。待移交林地187.2hm2,其中桉树142.1hm2,果树36.6hm2。1970年左右,广西国有三门江林场规划将榕园建设为树木园,曾补种多种珍贵树种,但因各种原因目前仅存格木(Erythrophleum fordii)、香椿(Toona sinensis)、银木荷(Schima argentea)、红锥、青檀(Pteroceltis tatarinowii )、银杏(Ginkgo biloba)、红花天料木(Homalium hainanense)、麻栎8种珍贵树种,其中列入中国珍稀濒危植物名录的有格木、青檀、银杏。根据温远光[3]等人的研究结果,公园游览区范围内的天然植被类型和人工植被类型总数均少于50种。
2.2 外部需求调查
根据现场踏勘和分析,园内景观主要有马尾松林景观、杉木林景观、阔叶林景观以及绿色斑点状景观,缺少镶嵌式落叶、彩叶景观。公园植物物种多样性不丰富,平均值只有12种/400m2,多样性指数也不高,平均值为8.48。2018年1月,公园管理处在公园内对游客随机开展问卷调查,问卷调查结果显示:超过70%的游客认为公园林相四季变化不明显,林相和林下植被不够美观丰富,没有达到鸟语花香的体验,超过65%的游客认为公园林相需要改造,需要增加特色树种。
2.3 待改造林地现状
自2017年2月三门江国家森林公园确认发现松材线虫病疫情以来,截至2019年8月31日,采取無人机和人工实地调查的方式相结合,统计马尾松林分中因自然灾害等原因导致的林中空地共23块,空地面积合计已达12.95hm2,其中造成的林中空地最大面积为2.18hm2,最小为0.04hm2。此外,公园连续3a来开展松材线虫病防治工作,主要措施为择伐清理松树枯死木,根据无人机航拍正射影像计算林窗面积(面积小于4m2的不计),289处林窗共产生了0.14hm2空地。即由于自然和人为的原因合计产生13.09hm2林中空地。针对公园景观现状,公园管理处已对三门江国家森林公园游览区部分林中空地进行林木补植,采用迹地造林和林冠下造林2种方式相结合的方式,从而充分利用公园现有的空地,对公园实施生态保护与恢复,并通过种植公园缺乏的镶嵌式落叶、彩叶景观等本地适应性树种,增添公园森林资源和生物多样性。
3 实施林相改造工作的思路
3.1 林相改造目标
通过人工营林抚育措施,加快树种结构调整,提升森林资源质量,实现“单一自然生态系统保护”向“复合生态系统保护与发展”转变。以马尾松林分为基础,逐步替换为复层异龄针阔混交林,恢复生态系统的稳定性和多样性,增强森林生态功能,加快森林生态系统正向演替。
3.2 林相改造的基本原则
尊重规律,保护优先,以自然生态为主,风景景观为辅。建议根据立地条件,改良土壤,适地适树,并考虑不用或少用已成为病虫害寄主的树种(如松材线虫寄主马尾松等松科树种),尊重森林演替的自然规律。对马尾松纯林、疏林和残次林等立地条件不同的情况区别对待。不建议采用皆伐炼山的方式进行整地,容易在造林期间造成水土流失,导致地力严重衰退。
3.3 林相改造的前期工作
摸清家底,做好顶层设计,统筹规划,分布实施。建议按照现有规划和发展趋势统筹整合区域森林资源,综合本区域的地质、气候、水文及周边的社会经济等情况,统一编制需改造区域的大地景观规划,先行实施生态修复工程,提高林相改造区域的立地条件。按照功能分区规划、分片实施,避免因为采伐更新时间不同步,导致整体与局部生态环境不协调,造成森林景观不连续、自然更新难、抗逆性差等不良后果。分片分布实施也可以緩解当地财政部分的资金压力。
3.4 林相改造树种选择的要求
3.4.1 生态功能优先、兼顾景观效果
依据立地调查结果适地适树,优先选用乡土树种,谨慎使用适生外来种以确保森林生态系统的稳定性。采用常绿树种与落叶树种相结合,针叶树种与阔叶树种相结合的方式可以兼顾森林景观效果。
3.4.2 林业乡土树种为主,风景观赏树种为辅
本着适地适树的原则选用本地森林群落的典型地带性植被构建和恢复森林生态系统,在确保生态安全的前提下,可考虑在景观节点局部营造观花树种与观果树种相结合,香化树种与彩化树种相结合;乔木、灌木、草本搭配结合,林分边缘等生态脆弱区在造林前应先进行生态修复。
3.4.3 结合地形,营造复层林
结合地形,近自然造林是种乱树但不是乱种树。营造复层异龄针阔混交林可以形成层次多或冠层厚的林分结构,可以充分利用空间和营养面积,增强抗御自然灾害的能力,改善立地条件,对于提高森林防护效能和稳定性具有重要作用,同时可以兼顾森林生态系统的稳定性和景观观赏性。
3.4.4 选用低龄实生杯苗,加强抚育管理
建议在适宜的造林季节选用自然更新能力较好的低龄实生杯苗造林,造林后加强水肥抚育管理,造林后前3a连续进行除草和施肥等抚育工作,以保证幼苗的成活率和造林的成功率。
3.5 林相改造造林方式的选择
连片空地主要采用迹地人工更新的方式造林。不连片空地可以采用封育自然恢复的方式。以1992年三门江林场疏伐马尾松纯林的试验林地的实验结果为例,以白花泡桐、构树(Broussonetia papyrifera)为主体的乡土速生树种能够在较短时间内郁闭成林。
3.6 本地区林相改造树种选择
根据有关研究结果[4-7],实地考察广西贺州姑婆山国家森林公园、广西九万山国家级自然保护区、广西元宝山国家级自然保护区等相近区域天然林生长的情况,结合广西壮族自治区国有三门江林场20世纪90年代在公园游览区局部进行的马尾松林相改造成果,综合考虑生态、防火、景观等因素,推荐林相改造树种如下:麻栎、红锥、刨花润楠、醉香含笑、柯、栲、枫香、白花泡桐等。
4 讨论
公园做好林相改造需要大量的前期工作和基础素材,需要林业、规划、财政等多个部门配合完成。最核心的是做好顶层设计、遵循适地适树的原则。应避免追求打造森林风景资源而忽视森林生态系统的稳定性和多样性。
在马尾松林下整地时应选择保留已形成优势的天然次生林乡土速生树种幼苗,例如白花泡桐、构树等树种已在林下部分区域进行了自然更新,建议待改造目标树种进入速生期后再逐步进行替换。经广西壮族自治区国有三门江林场20世纪90年代在公园游览区部分马尾松林下套种的试验证明,红锥、柯、栲均已在马尾松林冠下方形成乔木层,并且能够在马尾松纯林下自然更新。因此人工改造和自然封育的方式均可完成林相改造工作,加之松材线虫防治经费各地普遍不足,建议在资金有限的条件下对交通不便的零星林窗采用自然封育更新的方式进行改造。
公园马尾松生长的环境立地条件较差,山高坡陡,因此林相改造宜在合适的季节选用1~2年生的乡土树种地苗进行林下补植造林,造林后至少在前3a内都应及时抚育施肥除草,以确保幼苗的生长优势。在项目立项申报时就应将养护抚育内容一并纳入林相改造工程中,避免只种不养,养而不活的情况发生。
参考文献
[1] 田野宏,张承就,鲍立兴,等.三门江国家森林公园游览区土壤状况分析[J].农业与技术,2018,38(19):35-36.
[2]韦长江,龙勇明.广西三门江国家森林公园林相改造初探[J].广西林业科学,2007,36(2):112-113.
[3]温远光,李治基,李信贤,等.广西植被类型及其分类系统[J].广西科学,2014(5):484-513.
[4]明安刚,刘世荣,李华,等.近自然化改造对马尾松和杉木人工林生物量及其分配的影响[J].生态学报,2017,37(23):7833-7842.
[5]王霞.马尾松人工林近自然化改造初期效果分析研究[D].北京:北京林业大学,2013.
[6]曾冀.广西大青山杉木马尾松人工林近自然化改造试验研究[D].北京:中国林业科学研究院,2017.
[7]罗应华,孙冬婧,林建勇,等.马尾松人工林近自然化改造对植物自然更新及物种多样性的影响[J].生态学报,2013,33(19):6154-6162.
作者简介:
田野宏(1990-),男,硕士,水土保持工程师。研究方向:生态保护修复、水土保持、林业生态工程。