三种典型森林生态美化技术探讨
2020-11-28侯金潮付立华
侯金潮,张 菲,程 顺,张 岩,付立华
(河北省塞罕坝机械林场,河北 围场 068466)
1 引言
北方森林中,以华北落叶松、白桦等为主要森林树种的森林面积巨大,地域广阔,林下往往伴生花楸、五角枫、稠李等小乔木和山丁子、忍冬、毛榛等灌木层。传统森林经营中,以法正林理论和思想为指导,片面重视森林经济价值,忽略美学、生态、康养等无形重要价值[1]。近年来,随着民众对森林的认识提升和生活水平提高,要求良好生态、具备高度美学、追求森林康养等成为森林生态系统的新要求、新时尚。因此,通过科学构建生态美化技术路线,实施系统化、目标化综合经营,改善生物多样性指数,提升森林美学景观效果,提高负氧离子、萜烯类物质含量,促进森林的生态、美化、康养等无形价值得到显著提升,已经尤为迫切[2]。
2 适宜林型选择
选择华北落叶松纯林、白桦-华北落叶松混交林以及白桦-山杨林等3种北方常见林型作为生态美化技术的研究基础。所选林分位于森林公园或保护区旅游沿线为宜。立地条件应较好,生长势强,干形通直,异质木少,密度适中,林相整齐,美景度高,近年来未遭受严重病虫害、雪灾、风折等自然灾害影响。
3 经营技术目标
3.1 共同美学特征
乔木高大、整齐,灌木自然分布、大小错落有致,空间点位搭配和谐、适中。春季,野花灿烂、芬芳袭人;夏季,绿意葱葱、凉爽宜人;秋季,五彩斑斓、季相明显;冬季,雪淞树挂、北国风光。
3.2 具体林型目标
针叶树生态景观林:乔木层主要树种为华北落叶松,灌木层为花楸、稠李、覆盆子、山丁子等,植被覆盖度85%以上。可构建块状和带状华北落叶松生态美化技术林型。建设的块状华北落叶松生态美化技术林型,在形成乔灌草立体结构、明显季相景观的同时,林内建设百米景观廊道,栽植原生花卉植物,提升夏季景观游憩功能;建设的带状华北落叶松生态美化技术林型,在形成乔灌草立体结构、明显季相景观的同时,在林缘沿线栽植山丁子、稠李等野生花灌木植物带,形成春季野生花卉廊道效果。
阔叶树生态景观林:乔木层主要树种为白桦、山杨等,灌木层为花楸、稠李、毛榛等,植被覆盖度90%以上。可构建块状白桦次生林生态美化技术林型。在形成乔灌草立体结构、明显季相景观的同时,重点培育白桦林木单株与彩叶景观树种林木单株,彼此交相辉映,结合林内各种野生、原生花卉植物,达到格调协调、小景怡人效果。
针阔混交生态景观林:乔木层主要树种为白桦、华北落叶松等,灌木层为花楸、稠李、五角枫等,植被覆盖度90%以上。可构建块状白桦—华北落叶松生态美化技术林型。在形成乔灌草立体结构、明显季相景观的同时,突出构建秋景鲜明的林下彩叶树种层,达到层次丰富、五彩斑斓效果。
4 经营技术路线
4.1 结构调控
针对构建林型目标效果,分析现有林分树种结构、林木密度、空间分布、个体大小等情况,采用生态疏伐方式,伐除若干乔木、灌木,保留适宜个体,创建适宜空间,建设形成生态景观林的主体支撑结构。
保留树种:拟作为生态景观林的主体支撑结构树种,且生活力强、树木健壮、冠型饱满、冠幅较大、优势明显或空间位置理想、无明显病虫危害、无机械损伤,树木较为通直,针叶类主梢明显、无巨大分枝,阔叶类巨大分枝数量小于3。针叶类追求刚性审美,主体林相宜整齐划一;阔叶类追求错落有致,主体树木大小搭配适宜,空间位置合理[3]。
保留密度:300~500株/hm2。视林分树种、胸径、树高、冠幅等控制乔木主体密度。针叶树种冠型窄、长、瘦,密度适度高一些;阔叶树种冠型大、矮、饱满,适度低一些。平均胸径大,宜保留大冠型、低密度;平均胸径小,密度适度高一些。
伐除对象:主要伐除过密、濒死、枯木、残桩、异质、病虫危害严重、机械损伤严重及无生物多样性意义和美学价值并影响林分整体美景度的树木个体。一般情况下,坚持伐密留稀、伐弱留壮、伐劣留优采伐原则。
分布格局:乔木方面,针叶林应考虑均匀分布;阔叶林,在随机分布基础上,局部可支持较大密度的白桦片林,其余大部分呈密度适中、较均匀状态。平地,人的视野面以近景为主,密度要小,游人可进入处应大树冠、大胸径、大树木;坡地,游人不易进入,树木密度适度偏大,追求远景效果,以大斑块景观或五彩斑斓形式体现。灌木方面,有特殊观赏需求并适宜密生、丛生等树种生物学特性的稠李、接骨木等灌木,以丛生、散点状形式配置于林下、林窗;山丁子以带状、片状形式分布于林缘或大的林间空地;以观叶、观果形式为欣赏角度的五角枫、花楸等树种,在坡度10°以上林地可小面积、较大密度配置,平缓地带则零星、散点配置。
水平结构:落叶松、白桦等乔木树种作为阳性植物,尽量避免集中分布和种间竞争。稠李、接骨木等灌木作为耐荫植物,应呈点缀式分布。因地形起伏、光照明暗、湿度大小等变化因素,允许下层植物不均匀分布,光照强处配置阳性植物,光照弱处安排阴性植物,完全郁闭处鲜有草本植物[4]。
垂直结构:各种林型要形成明显的乔木层、灌木层和草本层完整结构。任意位置处,可感受林分的完整性结构。从林分垂直结构整体考虑,乔木层生活在森林的顶层,要求为阳性植物,可以满足全光照条件;灌木层植物处于林下,具有较强耐阴性,能适应弱光环境条件;草本层植物处于地表,大部分为阴性植物,较弱光照下能正常生长。通过生态疏伐,明显改善灌木与草本植物的微生境条件,尽量使大部分植株获得理想的光照与生长条件。
林木采伐:要求伐根低于5 cm,坡地伐根与上坡面齐平。采伐时,必须先锯下茬,再锯上茬,准确控制树倒方向,坡地树梢朝向集材道方向,平地相反。注意保护保留木和地被层,作业后及时恢复影响大的土层和植被。加强安全保护,作业工人相距不得少于30 m,施工机械不能少于50 m。
综合工序:专家培训→贯彻理念→作业设计→行政报批→伐前复核→作业培训→选择保留对象→确认采伐对象→伐中指导→林木采伐→打杈→造材→清理林地→恢复环境→伐后验收。
作业时间:秋冬季节。
4.2 修枝整形
修枝对象:带有病、枯、弱枝条的树木,以及活枝部位枝下高过低且美学价值较低的乔木个体、大型灌木。
修枝高度:针叶树种主梢明显,宜刚性风格,可整齐一致,限于现有条件,控制在5 m树高处。阔叶树种主干分岔较多,欣赏片林以表现树干为主,可修枝较高,控制在4 m树高处;欣赏五彩斑斓的彩叶季相景观,可修枝较低,控制在2 m树高处;也可根据审美需求,林木修枝高度略有差异。考虑到坡地种类,平地、缓坡考虑追求修枝高度一致性,斜坡以上应让修枝高度差异明显,尤其针对阔叶树种。
修枝要求:使用刀锯、高枝剪等工具,贴近修枝枝条基部,先锯下方,后锯上方,不劈裂、不撕裂、不扭曲、不留残桩,不得伤及主干韧皮部、木质部,杜绝棒砸、斧砍,保证营养树冠高度达到树高1/2以上。
冠型要求:修剪之后,针叶树种尽量形成塔型或椎形树冠,阔叶树宜形成球状、馒头状树冠。
综合工序:专家培训→贯彻理念→作业设计→行政报批→作业培训→伐前复核→选择修枝林木→确认修枝高度→确认修枝枝条→先修下方→后修上方→检查作业→伐中指导→清理林地→恢复环境→伐后验收。
作业时间:早春。
4.3 树种引入
栽植树种:对传统林分进行生态景观林改造提升,必须增强营造措施,丰富树种结构,形成混交林,全面调整林分的树种结构、林龄结构、林层结构。考虑建设生态景观林主要乔木树种的生物学特性和生态学特性,尽量利用当地原生树种,尊重自然、顺应自然、学习自然。以华北落叶松为主体的针叶林,其林下多有山丁子、稠李、覆盆子、花楸、接骨木等天然伴生树种,以白桦为主的天然次生林,其林下多有五角枫、花楸、稠李、毛榛等伴生树种。实际经营中,应仿效自然,选择天然、适生、适配、伴生并秋季有明显观景效果的灌木或小乔木树种,作为生态景观林主体支撑结构的搭配、引栽树种。
栽植密度:华北落叶松、白桦等生态景观林林型主体乔木树种适宜密度为300~500株/hm2,伴生、观景灌木树种适宜密度为45~75株(丛)/hm2。对于密度较大的主体乔木林分,通过结构控制将其密度一次或多次控制到合理密度,形成适宜的林下生长空间。选择自然界常见的乡土、伴生树种作为景观搭配彩叶树种,如山丁子、稠李、覆盆子、花楸等,个别地段若考虑到造林后栽植植物有可能遭受病虫害、干旱、冰雹等自然风险,将其密度控制为150株(丛)/hm2(包含林内表现正常、生长健壮的既有野生分布植株)以上。
树种空间配置:三类生态美化技术林型乔木主体通过结构控制形成空间框架,关键位置已经固定。栽植引入的花楸、稠李、五角枫、山丁子、覆盆子等伴生灌木树种,应以乔木主体为骨架,以建设目标为方向,统筹考虑植株的生物学特性、生态学特性、表现状态、观赏重点、类型搭配等要素,努力营建形成综合、立体、可近赏、可远观、成多彩的生态景观林。近景要突出游人的可进入性,注重单株景观或小面积景观,游人置身其中,花海绿树,赏花、赏叶、赏果、赏枝干,赏心悦目;远景突出片状或带状景观效果,游人可感受到镶嵌在塞罕坝广袤绿色背景下的色彩斑斓效果,还可突出片状、带状色彩冲击力,如成片的亭亭白桦+片状五角枫或花楸等配置。
整地要求:为了便于整地、运输、栽植和后续管理等工作,对影响项目实施的枝柴等可燃物先行清理,远距离拉走或就近销毁。然后,选择林下、林窗或林缘,避开伐根、岩石、林道,在较厚土层处采取人工穴状整地,规格为:1.5 m以上植株(丛)1 m×1 m×0.8 m,1.5 m以下植株0.6 m×0.6 m×0.5 m,穴土就近堆置。既要保证穴面的长宽到位,更要注意确保土壤深翻尺度,以利于苗木根系伸展和促进生长。穴面位置要围绕乔木树干合理分布,距离适中,能接受较多阳光[5]。
苗木要求:表现单株景观的花楸、五角枫等单株苗木2 m以上,表现丛生景观的山丁子、稠李等丛生苗1.5 m以上,配置小片状景观的毛榛、覆盆子等单株苗0.6 m以上。各种苗木要求根系良好,土球适宜,基干通直,冠形饱满,树叶致密,生活力强,木质化良好,无枯条、病虫害、冻害和机械损伤等状况[6]。
栽植技术:①检查苗木,保证栽植苗木符合质量要求;②整理穴面,使之能够满足植苗根系空间需求;③撒施少许农家肥作为基肥;④将苗木放入穴内,扶正,根系接实土壤和肥料;⑤填入心土至一半穴面深度,踏实或挤实;⑥浇适量水;⑥填入剩余心土和农家肥,覆盖表土;⑧在穴面周围做水盆,浇水;⑨穴内压薄膜。栽植的裸根单株苗木应根系舒展、深浅适宜、不窝根、不偏态,带土球丛生苗或大规格单株苗应根系大、不散坨、有支架。
综合工序:专家培训→贯彻理念→作业设计→学习培训→精细整地→准备苗木→苗木起运→散发苗木→检查苗木→整理穴面→施农家肥→放置苗木→填土一半→浇水→填剩余土→做水盆→浇水→压膜→支架→清理林地→伐后验收。
作业时间:春季造林期。
4.4 幼树抚育
松土除草:针对弱小苗木采取的措施。将临近苗木基部的穴内杂草用手清除,远离基部的杂草用锄草镐清除并松土,深度小于0.1 m[7]。
苗木浇水:针对生长、成活不佳苗木采取的措施。苗木生长期间,如长期降雨不足导致苗木干旱、枯萎等症状,立即人工浇水,湿透土壤0.15 m以上。
周边割灌:针对弱小苗木采取的措施。苗木生长旺盛期,将临近苗木、影响苗木生长的灌条人工割除,注意不可伤及栽植苗木。
综合工序:巡回林地→状态监测→检查苗木→发现状况→苗木浇水→松土除草→割除灌条→通风透光→清理林地→伐后验收。
时间:夏季杂草生长旺盛期。
4.5 灌草整理
灌木、草本植物作为生态景观林的重要组成部分,不可或缺,但其自然生长状态一般不符合民众审美需求,在一定程度上影响着森林的美景度。一般认为,林下灌草越统一,美景度越高。对白桦林、华北落叶松白桦混交林和华北落叶松林3种生态景观林应科学安排杂灌清除、草本处理等工作。
整理理念:以生态疏伐后的乔木主体为骨架,以栽植或保留的花楸、稠李、五角枫、山丁子、覆盆子等目的伴生灌木树种为景观关键要素,考虑之外的林内少数特殊树种能增加生物多样性及个别有助于丰富景观功能的灌木片林予以保留,其余的杂灌木均应清除。草本方面,有助于表现观花、观果、观叶的片状野生草本及大型独立植株酌情整体保留,其余草本应分地形、分地段保持一致高度。
控制高度:对拟清除的灌木控制高度在接近地表处或小于10 cm。杂草则应斟酌实际控制其保留高度,草本覆盖度高、可二次生长植物多、呈大片状分布,保留高度宜小一些,控制高度在10~15 cm范围;草本覆盖度低、高生长基本停止植物多、片状面积较小,保留高度宜大一些,控制高度在15~20 cm范围。林内所处空间位置不同,不同片状杂草高度可差异化。
综合工序:巡回林地→状态监测→美景度分析→发现问题→明确保留对象→确认保护灌木→割除杂灌木→确认保护草本→确认待整理草本→确认整理高度→修剪杂草→清理林地→伐后验收。
时间:夏季杂草生长旺盛期。
4.6 环境保护
水土方面:加强水域、水体保护,避免采伐区作业影响水体安全;坡地抚育时,降低采伐强度,避免水土流失,保护林下植被,减少或防止地表径流。木材集运时,避免剐蹭树体,尽量减少路面压损,事后对影响较重的及时恢复,并加强林区公路的维护与管理,提高运载能力与水平[8]。
化学品方面:避免机油、柴油等污染林地。突出生物防治、物理防治,最大程度减少化学品的使用。
垃圾方面:作业完成后,集中清理所有生产、生活垃圾,恢复林地,保持原貌。